基于新架構程序的YP系列大型壓磚機常見故障報警分析處理

丁亞輝 夏建華 溫證鈞

摘 要：文章對YP5209及以上噸位大型液壓自動壓磚機電氣控制系統的介紹，對人機界面壓機報警內容進行分析，介紹了部分常見故障報警的處理方法。

關健詞：液壓自動壓磚機；PLC；新架構；報警內容的分析和處理

1 前言

陶瓷壓磚機是陶瓷磚生產線最關鍵的設備，是機、電、液、計算機控制技術和陶瓷工藝技術相結合的現代高科技設備。恒力泰YP系列陶瓷液壓自動壓磚機（以下稱壓機）所采用的電氣控制系統，既有西門子S7-300 系列可編程控制器，也有倍福控制器，但無論使用哪種控制器， 解決故障時遵循的方法都是一樣的。以下就基于新架構程序的YP系列大型壓機常見壓機故障報警作簡單的介紹，簡要分析故障報警產生的原因，并提供一些處理方法。

2 壓機工作流程

壓機的工作流程如圖1 所示。

3 控制系統的組成

整個系統以西門子S7-315-2DP PLC為主控制器，以西門子TP1200面板作為人機界面，采用多種傳感器來進行檢測，如：壓力傳感器、SSI位移傳感器、PT100、接近開關等，執行元件主要是電磁閥、D661伺服閥、ATOS比例閥等。

本控制系統均采用西門子產品?？刂葡到y的硬件具體配置如下：

電源模塊PS307，1個；

CPU 315T-2DP，6ES7 315-7TJ0-0AB0，1個；

IM 174，6ES7 174-0AA0-0AA0，1個；

DI數字量擴展模塊，6ES7 321-1BL00-0AA0，1個；

DI數字量擴展模塊，6ES7 323-1BL00-0AA0，1個；

DO數字量擴展模塊，6ES7 322-1BF01-0AA0，3個；

AI/AO模擬量擴展模塊，6ES7 335-7HG01-0AB0，1個；

AI/AO模擬量擴展模塊，6ES7 331-7KB02-0AB0，1個；

HMI人機界面，TP1200，1個。

4 常見壓機故障報警的分析處理

壓機在工作過程中，控制柜的控制器和人機界面，通過通訊數據線進行實時數據交換，控制器可以對壓機的工作進行自動化控制，而在人機界面上可監控壓機的實時狀態，并且在人機界面上進行各種工藝參數的設置，查看顯示各種參數的實時數據。當出現壓機故障時，人機界面實時顯示故障內容或提示。

基于新架構程序的壓機人機界面報警分：A類為立即停機類，B類為循環停機類，C類為報警提示類。在自控柜上有狀態指示燈，狀態指示燈為三色燈，出現A類、B類報警及密碼停機時，狀態指示燈顯示為紅燈；出現C類報警時，狀態指示燈顯示為黃燈；壓機無任何故障正常運行時，狀態指示燈顯示為綠燈。

本文主要介紹YP5209及以上噸位大型壓磚機人機界面常見的A類立即停機報警和B類循環停機報警。

4.1 部分A類立即停機報警的分析和處理

A類立即停機報警細分為兩小類：卸壓類立即停機報警和不卸壓類立即停機報警。

4.1.1 卸壓類立即停機報警

卸壓類立即停機報警主要有以下幾種。

（1）A00緊急停機。

分析：急停開關觸發/觸點損壞。

處理：檢查急停開關是否按下/觸點損壞。

（2）A01電機過載。

分析：壓機主泵電機、循環泵電機、集油泵電機等電機過載。

處理：1）檢查熱繼電器整定值設定是否合理；

2）檢查電機及接線是否正確；

3）檢查電機及所連接負載的機械轉動是否靈活；

4）檢查FR1信號；

5）檢查壓機主泵、循環泵、集油電機等斷路器及輔助觸點、KA14中間繼電器信號。

（3）A31上油箱液位低于檢測位或缺油。

分析：上油箱液位開關信號缺失超過2 s觸發報警。

處理：1）在加高壓位置，通過油鏡，檢查上油箱的油是否充足；

2）檢查液位開關工作是否正常；

3）檢查液位開關對應的接線及PLC模塊是否正常；

4）如確認油位正常，確認液位開關故障，急需開機時可暫時短接液位開關信號。

4.1.2 非卸壓類立即停機報警

非卸壓類立即停機報警主要有以下幾種。

（1）A02壓力繼電器動作（0.2）。

分析：壓力繼電器報警。

處理：1）檢查主缸壓力是否超過設定值，或者設定值是否合理；

2）檢查壓力繼電接線是否正確。

（2）A03壓制過程中鑰匙開關不在自動位（0.3）。

分析：自動壓制過程中鑰匙開關觸點斷開。

處理：1）檢查鑰匙開關是否突然轉至手動，檢查觸點是否損壞；

2）檢查接線是否良好。

（3）A04安全桿上、下位接近開關同時導通（0.4）。

分析：安全桿上、下位接近開關同時接通。

處理：1）檢查檢測塊是否在正確位置或上下位接近開關同時被其它金屬物遮擋；

2）檢查安全桿接近開關是否接線正確；

3）檢查安全桿接近開關是否完好。

（4）A05壓制過程中安全桿脫離下位（0.5）。

分析：自動壓制（含單步壓制）過程中安全桿下位接近開關信號斷開。

處理：1）檢查安全桿下位接近開關安裝是否到位，碰鐵是否接觸；

2）檢查安全桿下位接近開關是否損壞；

3）檢查安全桿下位接近開關接線是否良好。

（5）A08動梁超下限：模腔缺料（1.0）。

分析：確定粉料接觸位后，在高壓階段動梁位置大于設定的“動梁超下限報警位置”值觸發報警。

處理：1）檢查“動梁內參”中的超下限位置設定值是否合理；

2）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在高壓時偏移，導致脫開位移傳感器檢測范圍；

3）檢查模腔是否缺料；

4）填料深度變小導致報警；

5）檢查動梁是否超最大活動行程。

（6）A10低壓時檢測到缺料（1.2）。

分析：確定粉料接觸位后，在低壓1階段動梁實時位置大于“低壓缺料報警位”值觸發報警。

處理：1）檢查“動梁內參”中的“低壓缺料報警位置”設定值是否合理；

2）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在壓制時偏移，導致位移傳感器脫開檢測范圍；

3）當填料深度變化過大時，導致原有“低壓缺料報警位置”設置不合理。

（7）A11低壓未到位或離上次低壓位置大于3 mm（1.3）。

分析：在低壓1結束時動梁位置小于設定的“重復壓制報警位置”值觸發報警。

處理：1）檢查動梁內參中的“防重壓設定值”是否合理；

2）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在壓制時偏移，導致脫開位移傳感器檢測范圍。

（8）A12動梁位移傳感器故障報警（1.4）。

分析：動梁位移傳感器報警。

處理：1）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在壓制時偏移，導致脫開位移傳感器檢測范圍；

2）檢查動梁位移傳感器接線是否正確；

3）檢查動梁位移傳感器是否損壞；

4）震動導致傳感器數據瞬間丟失，在傳感器安裝位置增加防震膠墊。

（9）A16下模未準備好（2.0）。

分析：下模功能塊使能丟失報警。

處理：1）檢查頂出位移傳感器接線是否正確；

2）感應磁塊是否在檢測范圍內（包括垂直和水平方向）、頂出傳感器本體是否完好；

3）檢查IM174模塊處的接頭及接線是否正確和良好；

4）IM174模塊本身是否完好；

5）CPU故障。

（10）A17模芯下落故障（2.1）。

分析：二次降或三次降信號到達時，下模還在上位；或三次降信號到達時，下模還處于一次填料位置，觸發此報警。

處理：1）檢查料車與壓機聯接的信號是否正確；

2）檢查模芯是否卡模，檢查模具是否進粉；

3）檢查頂出伺服閥是否泄漏；

4）使用微動時下模振動，調整下模伺服內參；

5）墩料行程過短，導致墩料動作不順暢。

（11）A18下模未到目標位：下模運動超時（2.2）。

分析：當一次降信號到達，持續10 s內下模還沒有到達一次填料位置；當二次降信號到達，持續10 s內下模還沒到達二次填料位置，觸發此報警。

處理：1）檢查模芯是否出現卡?，F象；

2）使用微動時下模振動，調整頂出內參；

3）模具卡?；蜻M粉；

4）墩料行程過短。

（12）A20下模超差超時報警（2.4）。

分析：同步頂出時，下模位置與設定位置差值大于設定報警值時，或內藏式頂出，在同步結束后15 s還未到達頂出上位位置時觸發報警。

處理：1）檢查下模位移傳感器接線及感應磁塊；

2）下模速度，頂出內參等設置是否合理；

3）檢查頂出伺服閥。

（13）A21下模未到下位（2.5）。

分析：動梁下降到粉料接觸位時，下模還沒有到頂出下位，觸發報警。

處理：1）檢查墩料速度是否太慢；

2）檢查是否因模具皮套破損導致下模進粉，導致下模到不了下位；

3）使用微動時下模振動，調整頂出內參；

4）墩料行程過短。

（14）A24推磚布料超時（3.0）。

分析：自動狀態下，推磚布料持續超過30 s的時間，觸發報警。

處理：1）檢查喂料的參數設置是否合理；

2）對于外接料車而言，檢查給定的信號是否正確（包括電源、中繼等）；

3）對于壓機控制的料車而言，檢查喂料驅動器或變頻器是否正常；

4）檢查喂料車的出現機械卡死現象；

5）檢查料車的IO點和中繼是否收到料車啟動信號；

6）如首次調試開機，需檢查料車內參的壓機選型是否正確。

（15）A25非推磚布料階段料車不在后位（3.1）。

分析：自動狀態下，在循環壓制過程中，非推磚布料階段，料車后位信號缺失，觸發報警。

處理：1）檢查料車后位開關及接線是否良好；

2）檢查料車后位信號至壓機自控柜PLC之間的接線及模塊是否良好。

4.2 B類循環停機報警

B類循環停機類報警主要有以下幾種。

（1）B00主泵運行信號缺失（0.0）。

分析及處理：循環壓制過程中，“主泵運行”信號缺失時間超過200 ms，檢查主泵運行信號。

（2）B01鑰匙開關故障（0.1）。

分析及處理：檢查鑰匙開關信號及觸點。

（3）B02油溫超限（0.2）。

分析：檢測實時油溫超過油溫報警設定值。

處理：1）檢查冷卻水塔是否正常開啟；

2）檢查熱電阻、模擬量模塊及接線。

（4）B08壓制行程超出全行程（1.0）。

分析：壓制過程中檢測到壓制行程大于設定的全行程，避免上模脫落時保護壓機。

處理：1）重新設置全行程和壓制行程；

2）檢查上模是否掉磁或脫落，檢查動梁是否超出最大行程。

（5）B10磚坯連續5次超厚度報警停機。

分析： 連續5次實時厚度偏差大于設定的厚度偏差上下限，觸發此報警停機。

處理：1）檢查厚度偏差上下限是否合理；

2）是否使用了自動調整厚度模式，改用手動；

3）檢查高壓壓力及粉料水分波動情況。

（6）B21泵站油箱壓力過低（2.5）。

分析：下油箱壓力繼電器低于1 bar時，觸發此報警。

處理：1）檢查下油箱濾前濾后壓力表讀數是否低于0.3 MPa，必要時請更換濾芯；

2）檢查下油箱過濾器是否堵塞，必要時請更換濾芯；

3）檢查油溫是否過低，導致黏度過大；

4）檢查下油箱壓力繼電器、模擬量模塊及接線。

（7）B12低壓1位移超設定值（1.4）/B13低壓2位移超設定值（1.5）/B14中壓位移超設定值（1.6）/B15高壓位移超設定值（1.7）。

分析：低壓1/低壓2/中壓/高壓用位移控制時，壓縮粉料行程超位移設定值上下限。

處理：檢查比例閥開度是否過大或過小，引起壓力變化，壓縮位移量變化過大。

（8）B17低壓1超設定值（2.1）/B18低壓2超設定值（2.2）/B19中壓超設定值（2.3）/B20高壓超設定值（2.4）。

分析：低壓1/低壓2/中壓/高壓用壓力控制或閉環控制時，檢測壓力值超壓力設定值上下限。

處理：1）檢查比例閥開度是否不合理，引起壓力變化過大；

2）檢查壓力波動情況，檢查壓力傳感器、模擬量模塊及接線。

5 結語

壓機在工作過程中，通過人機界面的故障報警顯示，快速判斷故障產生的原因。本文主要介紹了基于新架構程序的YP5209以上大型YP系列壓機的電氣控制系統，分析其人機界面故障報警的原因，為使用者提供了一些高效快捷排除故障的處理方法。

參考文獻

[1] 張還， 劉學良. PLC和觸摸屏技術在砌塊磚機控制系統中的應用[J]. 磚瓦， 2009（5）：23-25.

[2] 殷華文， 王林鴻， 劉宏偉，等. 觸摸屏監控器在PLC控制系統中的應用[J]. 電氣自動化， 2001， 23（2）：64-66.