浅谈门机电气设备故障排查法

华林江

摘 要：门机是港口企业重要装卸生产设备之一，随着科技日益发展，其电气系统采用PLC控制和变频驱动代替原有的接触器控制方式。门机电气设备故障排除法主要是通过触摸显示屏这种简单的人机交流模式，实时显示门机各个机构的运行状态和控制线路的执行状态，当门机发生电气故障时，屏幕会自动显示故障点及故障的排除方法。

关键词：触摸屏；PLC控制；故障点

引言

北仑第二港埠分公司通用泊现有门机5台，每天担负着繁重的工作量。门机作业中会发生各种各样的电气故障。每当故障发生时，维修人员要带着万用表、图纸等工具去修理，往往为了一个小小的限位故障，需要检查很长时间。既增大了修理人员的劳动强度，又对生产带来一定的影响。门机电气设备故障排查法就是把门机的起升、变幅、旋转、行走、电源等常见电气故障经过整理、分类归纳总结后，编辑到触摸屏（GP）内。当门机发生故障时，通过点击触摸屏，屏幕会根据设置的要求，自动显示故障点的位置及器件的名称，并且还会反映造成该故障点的原因及故障的排除方法。它的应用可以使普通的维修电工也能很快地掌握门机电气的维修技巧。有了这个排查法，门机电气故障平均修理时间从原来的45分种缩短到15分种，加快了修理速度，提高了生产效率，保证了门机电气设备的正常运行。

1 门机电气故障排查法的原理

在现有的门机控制系统中，PLC是控制中心，利用触摸屏应用软件，先在电脑上编制好各种动作显示画面和所需要的电气控制功能，再通过GP线传送到触摸屏上，触摸屏与PLC连接应使用RS232C串行通信接口。触摸屏型号为GP-2500S，屏幕大小为10.4寸，电源电压为直流24V，有非常强大的显示功能，能够使整台门机电气控制系统中的元器件动作情况以动画形式显示在触摸屏上，达到了电气设备的实时监控和故障显示目的。使维修人员能够及时地对设备进行修理，提高了修理速度。

2 制作流程

触摸屏主画面分司机自查法、电工排查法、电气技术参数三种功能，供门机司机和维修人员使用。具体的有电气故障排查法的画面制作、电气故障浏览画面制作、电气故障监控画面制作、各机构监视功能画面制作、各机构主电路图画面制作、各机构梯形图画面制作、PLC输入输出点指示画面制作、变频器参数及故障表画面制作。

3 门机电气故障排查法的功能

3.1 司机自查：主要包括门机各机构电气部分元器件的动作状况及故障监控画面。当故障发生时，门机司机可以点击司机自查功能，显示各机构的画面。再根据点击故障部位机构的名称或监控画面，屏幕会显示各机构元器件工作状况，主要包括断路器、限位开关、热继电器、紧停及超负荷保护等实时工作情况。或在监控画面中显示机构故障的具体内容，有的简单故障司机可以自行解决，对于复杂的故障能及时告知修理人员上机维修时所要带的工具和备品，减少了修理时间，提高了工作效率。

3.2 故障监控：当门机出现电气故障时，能够在监控画面中显示当时的故障时间及故障内容。维修人员根据屏幕上提供的故障内容进行修理，如果故障需要进一步查找，可以点击详细功能，会自动显示排除此故障的具体方法，以便能及时地能找到故障点。

3.3 线图排查：包括门机各机构的主电路图、部分梯形图及PLC输入、输出点的工作状况。维修人员可以根据主电路图运行情况作出判断，同时也可以对梯形图及PLC输入、输出点进行临控。并且对每个触点都有中文注释，使修理人员一目了然，加快了修理速度。

3.4 次序排查：分直观法和逐步排查法两种。直观法主要在查找简单故障时使用，不用万用表、图纸等工具，可以直接判断故障部位的方法。逐步排查法在故障疑难时使用，主要包括门机的起升、变幅、旋转、行走及电源部分。当门机出现故障时，点击相应的故障机构，按照故障内容作进一步查找，直到找出故障的元器件为止。

3.5 参数学习：主要包括变频器、电动机、电气元件等各种技术参数，当变频器或电动机出现故障时，可以参照内部的参数进行比较，作出相应的判断，进一步查出故障的位置。

4 门机电气故障排查法的实用价值

4.1 过去与现在的比较：在过去没有故障触摸显示屏，门机产生故障时维修电工首先会凭经验用肉眼检查直观的几个控制点，观察它们有没有复位、断线和短路等故障现象，假如检查无果，他们只能翻阅图纸分析原因，利用万用表等工具检查各个点器件的好坏，有些隐性的故障只能求助技术能手了。安装故障触摸显示屏之后，因为显示屏可以直观的显示门机的运行状态和控制线路的执行状态，按照设计的原理，故障点在整个运行状态和控制线路中色差明显，一目了然，还可方便地利用其它触摸点显示产生这个故障点的直接原因进行针对性的修理。

4.2 对新手上岗带来的好处：对于一个新手来说，他只要有一定的电工知识，能基本了解门机的工作原理，熟悉各个控制元件在门机中的具体位置，依赖故障显示触摸屏，可以很直观的看到门机的各种运行状态、各种参数的变化情况等，利用触摸屏强大的功能来故障监控和浏览，当门机发生电气故障时，点击触摸屏，故障监控功能可以很精确的显示故障内容和故障的排除方法，使维修人员做到有的放矢。

4.3 对提高故障排除效率和修理质量带来的影响：首先，它大大提高了故障排除的效率，因为这个故障排除法是以多年的维修经验为基础，采集多家厂方制作的故障显示器优点，结合我们实际工作的需要，整编制作出的一套完整的技术，利用这种技术，它能实现简单的人机交流界面，可以直接显示故障点及处理方法，维修人员可以带上配件上机针对性地展开修理，而不像以往那样先上机观察有否明显的故障点，再翻阅图纸分析原因，利用万用表等工具检测怀疑出现故障的部位，确定故障部位再去仓库找配件，再一次上机更换，假如判断错误，又来回一个折腾，费时费力。其次，就修理质量而言，利用该故障排除法，它能精确地显示故障点而开展针对性的修理，可以避免在没有故障排除法的帮助下，因为修理人员技能差异或主观因素造成的错误判断，造成不但故障没有修复，反而因此故障扩散，甚至留下隐患。

5 门机电气故障排查法的推广意义

5.1 它提高作业了效率，因为它的应用可以大大减少故障维修的时间，缩短因故障而造成的停机时间；

5.2 它能使整个维修过程变得更加安全快捷，因为它能很精确的显示故障点，还可提供解决该故障的方法，而不至于错误的判断给修理过程或设备造成安全隐患；

5.3 它能实现对设备的科学管理，因为可以依赖它的辅助功能，如故障记录和浏览功能等，统计出故障出现的原因和规律，加强薄弱环节的养护等；

5.4 利用它能快速培养新人，因为它的应用可以使普通的维修电工也能很快地掌握门机电气的维修技巧，不会因为人员的频繁流動而造成班组修理力量的紧缺；

参考文献

[1]史国生主编的《电气控制与可编程控制器技术》，化学工业出版社

[2]《变频器与触摸屏应用技术》，中国电力出版社

[3]天津川丰电气技术有限责任公司主编的《YASKAWA PDS系列编程手册》