機電一體化設備硬件故障快速解決方法探究

馬靈平

（靈臺縣職業中等專業學校 甘肅平涼 744400）

機電一體化，又稱機械電子工程，是機械工程與自動化的一種，是將機械、電子、信息等多種技術有機結合在一起，并綜合運用到現實生活中。

從近年機電一體化設備組裝與調試項目國賽考核走向來看，機電設備的調試所占比重越來越大，該賽項的PLC程序基本上都給定了，考核的重點是設備的裝配能力及設備運行故障的排除，這也符合目前我國工業發展趨勢對學生能力的要求。然而，機電一體化設備故障檢測對中職學生有一定難度。機電一體化設備不同于機械設備故障那么單一，它的構成比較復雜，包含了機械故障、電路故障、氣路故障、電氣設置故障、編程問題等。學生對解決機電一體化設備故障常常表現的非常茫然、慌亂、無從下手，多數學生會將排查重點放在程序和插線上，隨意進行程序更改，或者更換插線進行故障排除，造成本來運行無故障的部分也出現了問題。基于這樣的現狀，筆者根據近年指導國家級、省級技能大賽的經驗，以亞龍YL235A光機電一體化實訓設備為例，總結出機電一體化設備故障快速檢測方法。以下筆者將從氣路故障的檢測與排除、電路故障的檢測與排除和變頻器故障檢測與排除三方面進行闡述。

一、氣路故障的檢測與排除

機電一體化設備氣動元件是整個實訓裝置的最終執行部分，包括機械手臂和傳送帶推料氣缸，分別由氣缸和氣馬達驅動，氣動系統故障的排除也比較容易。對于氣路的檢測，學生首先要檢查供氣總閥是否打開，氣壓是否達到規定壓力，氣路中有無漏氣現象。如果以上檢查都沒有問題，再檢查各節氣閥的打開程度，為了方便調試，學生可以將各個節氣閥開度調到最大；其次，學生要根據各機械部件的運行速度，再逐個調節節氣閥開度，以達到理想的運行速度；最后，學生要檢查執行元件與電磁閥的一一對應是否混亂，具體操作可用手按動電磁換向閥頂部的手動按鈕，觀察各種氣動元件的執行是否對應正確。[1]

二、電路故障的檢測與排除

電路故障是硬件故障中較難排除的，可以分為靜態故障和運行故障。

（一）靜態故障的檢測

靜態故障是指設備在上電后還未運行時表現出的故障，主要體現在各種傳感器上。如果在設備上電后所有傳感器電源燈未亮。這時，學生只需檢測實訓臺24V供電電源是否有故障。如果電源保險管已經燒壞，則可以肯定線路中存在短路。對于這個故障，學生要觀察實訓臺插線，看有無明顯的插線錯誤，如果沒有，可將萬用表調到歐姆檔，逐段檢測短路點。如果電源和保險管都是好的，則需要檢測線路中是否存在斷路，學生可以將萬用表調到直流50v檔逐段查找故障點。如果僅僅是個別傳感器電源燈不亮，可以用萬用表表筆直接給傳感器供電，如果電源燈可以亮，則存在線路斷路問題，檢測線路即可；如果依然不亮，則考慮傳感器損壞，更換傳感器即可。[2]

（二）運行故障的檢測

運行故障是指設備在運行中表現出的故障，主要表現為傳感器無輸出信號和執行元件無動作。如果傳感器電源正常，學生只需調節傳感器的靈敏度或調節傳感器安裝位置即可解決。如果是執行元件無動作，且PLC輸出信號正常，可將萬用表表筆一端插在電源模塊24V+端子上，另一端直接給執行元件供電，檢測執行元件是否動作，如果這時有執行動作，則證明執行元件無損壞，是線路供電問題，可依據前面介紹的方法進行解決。如果對應的PLC輸出點位無輸出指示，則要檢查PLC程序及PLC有無損壞。[3]

三、變頻器故障檢測與排除

變頻器故障的主要體現是變頻器無輸出。解決此類故障首先要關閉PLC電源，學生可以用變頻器模塊面板上的手撥開關進行手動給信號，并觀察運行情況。如果可以正常運行，這時打開PLC，觀察PLC面板上相對應的變頻器控制點位有無輸出，如果PLC的相應點位有輸出，可以判斷出故障出現在PLC與變頻器之間的接線上，檢查線路進行故障解決；[4]如果PLC的相應點位沒有輸出，則是編程問題，需要檢查PLC程序。如果手動給信號變頻器依然無輸出，可將萬用表撥到交流500V檔位，依次檢測變頻器輸入端子U、V、W各相線電壓是否正常，如果正常，可判定為變頻器設置問題或變頻器損壞。[5]

四、結束語

總之，機電一體化設備出現的故障復雜多樣，我們只要按一定排查順序和檢測方法進行檢查解決，所有問題都會迎刃而解。筆者通過實際應用證明，以上方法切實可行，可以快速查找、解決機電一體化設備的硬件故障。同時，我們應當健全機電一體化故障診斷方法和技術，從而提升工作效率，促進機電一體化穩步發展。