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发表人:sunnyccb 发表时间:2006-4-11 0:03:00  

 

 本栏论题: PLC+直流驱动器控制的起重机调速故障分析及排除  [5235]

    PLC+直流驱动器控制的起重机调速故障分析及排除
    摘要:通过对用美国GE公司的S6 PLC+DC300控制的起重机电气系统原理进行分析研究,找出形成起重机调速故障的原因,并逐一改造处理使故障排除。
    关键词:PLC、DC300、直流驱动器、调速、门座起重机
    一、 前言
    我司现有门座起重机(以下简称门机)采用GE公司的S6 PLC+DC300进行调速控制,由于该控制系统使用年限已越10年,各电器元件及线路已经严重老化,致使门机电气故障日趋频繁,尤其是门机1#最近更是让人头疼,经常出现各机构动作比指令延迟,或者无快速挡,或者干脆有指令无动作,在下雨或大雾使环境湿度增加时故障由甚。针对此故障我们进行了深入研究分析,终将故障排除。
    二、 门机控制系统原理分析
    门机的控制系统采用GE公司的系列六PLC加DC300直流驱动器组成,各操作手柄采用模拟量无挡调速加开关信号作为正反向输出。门机各机构的调速信号主要通过以下电气元件传送到电机:电源、操作手柄、整流板、模拟输入板、智能模块、通讯母线、通讯控制板、A/D转换器、PLC主机、LAN BIU板、各机构驱动器以及各种电缆及接线端子。它的构成如下面图1所示:
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
    图1
   
    三、 原因分析
    由于是各机构均会发生的故障,且受潮时更甚,因此可以断定该故障主要由各机构驱动器以前部分引起,且主要由易受潮部分受潮后信号受干扰引发。结合上面的电气原理分析及该系统现场安装情况,我们得出形成该故障的原因主要有:
    1、电源被干扰
    PLC及其输入输出模块,操作手柄以及开关信号的供电电源由于受潮造成对地漏电,电压下降,使系统不能正常工作。造成漏电的原因有:(1) 电缆老化,相间串电;(2) 接线端子灰尘过多,或绝缘老化使接于其上的电源漏电。
    2、电路板因潮湿,造成内部元件间的干扰
    电路板间及其上的元器件在设计时都有考虑到它们的抗干扰性能,但只是在一定的工作环境下才能发挥作用。一旦环境温度过高或者湿度超过它们的允许范围时,它们之间的相互干扰也就随着产生。如相互电磁辐射、逻辑电路相互辐射以及对模拟电路的干扰等。最终造成系统无法正常工作。
    3、信号线、通讯线老化
    信号线、通讯线因老化造成两极间串电,或对地、线间串电,从而造成控制信号不能被正确传输到PLC。
    4、来自外部电磁元件的干扰
    由于该系统的通讯线路与电机的动力电缆、磁场线及投光灯线路等强电线路共同排布于一电缆槽内,虽然中间有隔板分开,但因年代久远,隔板已腐蚀严重,因此起不到原先的屏蔽干扰的作用。信号线受空间电磁辐射感应的干扰,引起I/O信号工作异常,严重时还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机,从而使各机构不能按正常指令工作。
    5、接地系统混乱及接地不良造成的干扰
    接地是提高电子设备安全,提高电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地或接地不良,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统无法正常工作。因此,接地系统在PLC系统中是一个非常重要的部分。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。但由于维护人员技术水平的原因,未能认识到它们之间的差别,通常在维修保养的时候把它们都作为一种接地来处理,久而久之就造成接地系统的混乱。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。或在变化磁场的作用下,信号电缆屏蔽层内会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序丢失或死机。而模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
    四、 采取措施,排除故障
    通过以上分析,我们找到了门机1#的症结所在。针对各个原因,我们采取了下列措施:
    1. 在电气室增设一台3匹空调器及一台除湿器,要求司机在湿度过大时启动除湿器,而空调器只要设备工作就启动,确保环境温度及湿度在电气系统的允许范围内,消除电路板因发热或潮湿引起的干扰。
    2. 更换老化的电源、信号电缆,其中信号电缆采用屏蔽电缆,并在布线时,将电源电缆与信号电缆分开排布,保持距离,避免电源电缆对信号电缆的电磁辐射干扰,同时,信号电缆的排布还要绕开投光灯、电机等电磁干扰较大的设备。更换绝缘下降的接线端子,加强设备的除尘等保养工作,消除电源、信号线间及对地串电。
    3. 正确选择接地点,完善接地系统。对整机接地系统进行整理,严格按照系统地、屏蔽地、交流地和保护地分别接地,各接地点接地极的接地电阻要小于2欧姆,而且系统地和屏蔽地的接地点要与强电设备的接地点相距10米以上。从而消除来自接地系统混乱,接地不良时的干扰。
    4. 为了进一步减少干扰,我们在操作手柄的信号两极间加入了滤波器,吸收掉信号间的谐波干扰;再在模拟输入板的输入端子信号与地间并接吸收电容,减少共模干扰,确保系统正常运行。
    五、 效果验证
    通过采取了上述措施后,门机1#运行至今已有8个多月,经历了多雨多雾季节的洗礼,至今再未发生过一次调速故障。可见,我们的分析及处理办法是正确的。为了避免其余的门机也产生象门机1#一样的调速故障,我们采取了相同的措施进行预防。同时,加强对设备的维护保养,定时对接地系统及保护元件进行检测,确保设备可靠运行。
   

以下是关于《PLC+直流驱动器控制的起重机调速故障分析及排除》论题的回复(共8篇)

回复人:sunnyccb 

 回复时间:2006-4-19 23:47:00

支持(340) | 反对(312)

 

    回复:PLC+直流驱动器控制的起重机调速故障分析及排除

    请各位仁兄多多指教!

回复人:guo1384414 

 回复时间:2009-8-23 17:22:00

支持(260) | 反对(266)

 

    ?,/,?

回复人:i1i1i1 

 回复时间:2009-9-13 11:28:00

支持(262) | 反对(297)

 

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回复人:wuzhilei83 

 回复时间:2009-11-24 10:10:00

支持(259) | 反对(250)

 

    问题很多

回复人:lqp 

 回复时间:2009-11-24 12:23:00

支持(269) | 反对(252)

 

回复人:hanmangs 

 回复时间:2010-4-10 10:40:00

支持(251) | 反对(259)

 

    问题很多

回复人:birdie7758 

 回复时间:2010-4-16 8:47:00

支持(272) | 反对(227)

 

    问题很多

回复人:zhonglian 

 回复时间:2014-9-4 12:46:00

支持(105) | 反对(121)

 

    内容很好,正好使用!谢谢

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