淺談溢流型球磨機(jī)電氣儀表故障分析及處理

陽 勇

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

隨著自動(dòng)化在選礦廠的廣泛應(yīng)用，特別是智能化在選礦企業(yè)的逐步建設(shè)及投用，底層PLC控制系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性、可靠性以及快速對(duì)故障的分析及處理顯得尤為重要。

1 磨機(jī)工作原理

溢流型球磨機(jī)為同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)部傳動(dòng)而帶動(dòng)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝在筒體內(nèi)的研磨介質(zhì)在摩擦力和離心力的作用下，隨著筒體回轉(zhuǎn)而被提升到一定高度，然后按照一定的線速度而被拋落，礦石受下落磨礦介質(zhì)的撞擊和磨礦介質(zhì)之間及磨礦介質(zhì)與磨機(jī)襯板之間的附加壓碎和磨剝作用而被粉碎，并借助于水的沖力將被磨碎的合格物料送出筒體外。

2 同步電動(dòng)機(jī)及離合器聯(lián)鎖保護(hù)

磨機(jī)運(yùn)行是否正常，一方面工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性、礦石性質(zhì)變化對(duì)磨機(jī)襯板及處理量的影響等，另一方面則是電氣儀表控制測(cè)量的穩(wěn)定性及可靠性的影響。

2.1 同步電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)

通過對(duì)PLC程序及磨機(jī)啟動(dòng)柜電氣控制原理圖分析，造成主電機(jī)停止或跳閘的因素主要有：①現(xiàn)場(chǎng)控制箱及PLC柜：主電機(jī)停止按鈕、急停按鈕、主電機(jī)保護(hù)綜合故障。②主電機(jī)本體：主電機(jī)電流保護(hù)。③主電機(jī)高壓?jiǎn)?dòng)柜綜合故障、真空斷路器脫扣器故障等。④勵(lì)磁柜及旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)故障。

2.2 磨機(jī)離合器聯(lián)鎖保護(hù)

通過對(duì)PLC程序及離合器控制原理圖分析，造成離合器分閘或跳閘的因素主要有：①PLC柜系統(tǒng)綜合故障。②高壓?jiǎn)?dòng)柜真空斷路器運(yùn)行信號(hào)。③磨機(jī)控制箱停止按鈕。④DCS停止信號(hào)。⑤氣罐壓力等。

（1）PLC柜系統(tǒng)綜合故障主要有：①主電機(jī)綜合保護(hù)故障。②潤(rùn)滑站綜合故障。③主軸承溫度高高故障。④小齒輪軸承溫度高高故障。⑤小齒輪振動(dòng)監(jiān)測(cè)綜合故障。⑥小齒輪紅外監(jiān)測(cè)綜合故障。⑦小齒輪紅外溫差停機(jī)。⑧緊急停車。

（2）主電機(jī)綜合故障主要有：①主電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承溫度高高故障。②主電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度高高故障。③主電機(jī)定子繞組1#～6#測(cè)溫點(diǎn)溫度高高故障。

（3）高壓系統(tǒng)綜合故障主要有：①進(jìn)料端1#、2#壓力低低故障。②進(jìn)料端1#、2#油流低低故障。③出料端1#、2#壓力低低故障。④出料端1#、2#油流低低故障。⑤高壓泵故障。⑥高壓泵備妥信號(hào)丟失故障等。

3 磨機(jī)故障跳閘原因分析

3.1 主電機(jī)運(yùn)行過程中停止或跳閘原因分析

主電機(jī)綜合故障、主電機(jī)高壓柜綜合故障、勵(lì)磁柜及旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)故障、DCS停止主電機(jī)等故障均能在觸摸屏、綜保、DCS操作記錄上顯示，故障處理大都根據(jù)提示可以快速處理，而無故障顯示，跳閘之后又可以啟動(dòng)運(yùn)行的軟故障非常難查，根據(jù)多年來的故障處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，針對(duì)主電機(jī)停止按鈕、緊急停機(jī)、DCS停止主電機(jī)，利用程序中這幾個(gè)點(diǎn)上升沿、下降沿瞬間變化設(shè)置抓捕程序，為了減少查找故障時(shí)間我們將主電機(jī)本體電流繼電器故障跳閘觸點(diǎn)接入PLC并設(shè)置抓捕程序，在觸摸屏上添加故障跳閘記錄顯示，這樣就能快速查找故障，另外PLC停止、故障跳閘、勵(lì)磁故障等輸出中間繼電器及控制線出現(xiàn)故障，查找故障點(diǎn)難度大，但故障范圍很小且出現(xiàn)故障的頻次非常少。

3.2 磨機(jī)離合器停止及跳閘原因分析

離合器故障跳閘在磨機(jī)故障跳閘中的比例高達(dá)95%以上，而傳感器、隔離器、PLC的PTD及電源模塊、線頭接觸不良故障又占90%以上。跳閘后不能合閘，這樣的故障好查，速度也快，但跳閘后沒有任何故障顯示但又可以立即啟動(dòng)，這樣的故障非常難查，跳閘后查看PLC程序、觸摸屏及DCS通訊均顯示正常，但時(shí)不時(shí)就跳閘一次，的確非常讓人頭痛。但PLC柜系統(tǒng)綜合故障涉及的原因較多，但主要還是潤(rùn)滑油站綜合故障，而潤(rùn)滑油站綜合故障主要集中在高壓系統(tǒng)綜合故障及報(bào)警。

通過故障分析處理，磨機(jī)常見故障主要體現(xiàn)為：①高壓斷線，大部分是模擬量檢測(cè)無效造成的，這一類的故障通常是瞬間，維修人員到現(xiàn)場(chǎng)后，觸摸屏上是沒有任何報(bào)警及故障記錄，此類故障主要體現(xiàn)在磨機(jī)輸入端和輸出端質(zhì)量流量計(jì)上，因?yàn)榉钟婉R達(dá)及油管振動(dòng)大，質(zhì)量流量計(jì)傳感器與變送器連接部位接觸不良造成。②電源模塊故障，出現(xiàn)此類故障，模擬量及開關(guān)量模塊沒有電源顯示，如果是供CPU模塊失電，則表現(xiàn)為通訊中斷（與觸摸屏、DCS），有時(shí)表現(xiàn)為是瞬間故障，等維修人員到現(xiàn)場(chǎng)后，看見的情況或通過PLC程序監(jiān)控又是正常的，只能通過觸摸屏或DCS的報(bào)警信息進(jìn)行分析而得出故障原因。③磨機(jī)進(jìn)、出料端溫度傳感器故障跳閘，這類故障可在觸摸屏上直接顯示，處理難度不大，此類故障只要集中體現(xiàn)在傳感器與電纜連接處接觸不良造成等。

4 磨機(jī)控制系統(tǒng)存在的缺陷及改進(jìn)思路

磨機(jī)在運(yùn)行過程中跳閘，過了幾秒突然啟動(dòng)，這樣的故障在生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)過3次，通過對(duì)離合器控制回路及PLC輸出進(jìn)行分析，可能的原因有：①氣罐上壓力開關(guān)觸點(diǎn)是串聯(lián)在離合器電磁閥控制回路的，氣壓波動(dòng)時(shí)，當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí)壓力開關(guān)觸點(diǎn)斷開，電磁閥失電，離合器分閘，磨機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)壓力開關(guān)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)閉合，電磁閥得電，離合器抱閘，磨機(jī)運(yùn)行，這樣磨機(jī)運(yùn)行非常不安全，極易造成設(shè)備及人身事故。改進(jìn)的思路：我們考慮將壓力開關(guān)另外一對(duì)觸點(diǎn)串聯(lián)于PLC程序離合器合閘回路，壓力開關(guān)低于設(shè)定值時(shí)，其觸點(diǎn)斷開，離合器合閘繼電器解除自鎖，繼電器失電，即使壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)也不會(huì)造成離合器合閘，從而避免事故發(fā)生。②離合器合閘繼電器觸點(diǎn)或控制線接觸不良，似接觸非接觸，也會(huì)造成磨機(jī)時(shí)不時(shí)啟停，改進(jìn)思路：根據(jù)PLC模塊、繼電器的壽面周期定期進(jìn)行更換，對(duì)控制線線頭進(jìn)行鍍錫，避免氧化，定期對(duì)接線端子定期緊固。

小齒輪溫差超過設(shè)定值跳閘，要解決這一問題，改進(jìn)思路：在PLC程序小齒輪紅外檢測(cè)綜合故障和小齒輪紅外溫差停機(jī)回路串聯(lián)一個(gè)觸摸屏退出按鈕即可。小齒輪溫差超過報(bào)警設(shè)定值后，還沒有超過跳閘設(shè)定值，我們?cè)谟|摸屏點(diǎn)一下退出按鈕，這個(gè)時(shí)候就可以拆下紅外測(cè)溫儀進(jìn)行處理，待處理安裝完畢后，再點(diǎn)一下投用按鈕就可投用溫差報(bào)警及跳閘功能，這樣就不需要停機(jī)來處理，既可以保證紅外測(cè)溫的準(zhǔn)確性和保護(hù)，又可以保證磨機(jī)的正常運(yùn)行。

5 結(jié)語

磨機(jī)電氣儀表故障的分析與處理，一方面要正確區(qū)分報(bào)警及故障，報(bào)警信號(hào)決不能去控制離合器，否則就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)磨機(jī)跳閘，只有真正出現(xiàn)故障時(shí)保護(hù)磨機(jī)才會(huì)跳閘，另一方面要正確區(qū)別是電氣儀表傳感器及元器件等本身的問題還是設(shè)備確實(shí)存在的問題，通過PLC程序與觸摸屏報(bào)警故障信息、DCS歷史曲線與操作記錄，以及故障現(xiàn)象進(jìn)行層層分析、仔細(xì)梳理，就能快速查清故障原因，從而減少故障停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。