地下排屑系统提升梯报警装置的改造

◎剪洪飞

分析归纳地下排屑系统提升梯机构存在设计缺陷，完全按照理想状态进行设计。在实际工作中却出现提升梯滑落现象，对故障进行分析总结发现提升梯变频器报警时电机抱闸没有闭合。通过对变频器参数设置、设备硬件及PLC软件的设计改造，当变频器出现报警时立即断开电机抱闸保证提升梯安全有效制动，保证设备安全运行。

中国一重轧电制造厂切削分类收集自动化物流系统为国内外首台套针对长屑、团屑和碎屑全自动分类收集的物流系统，可避免贵重金属流失和大大降低天车负荷。实现根据材料种类进行自主分类、全自动运输和集中存储。承载着轧电厂重点厂房（机加二班）所有机床排屑部分。在原始设计之处没有选择空中索道的方式进行排屑，而是在盖建厂房时打基础采用地下排屑的方法，在地下三点五米出水平运行。当机床工位铁屑转运到提升梯后，提升梯开始加速到高速提升，当上升停止到位开关发讯后，提升梯停止提升。此时提升梯升降电机抱闸动作，将转运铁屑箱稳定距离地面高12米的位置，再进行水平传送，最后分类倒入相应料仓进行存储。排屑系统提升梯控制硬件总体结构如下图：

一、故障现象

提升梯在提升或下降过程中，如果出现外围故障，比如升降电机过热、吊笼满箱检测开关失效、吊笼检测超重、提升梯断链等故障提升梯电机抱闸在延时20MS后制动生效，将提升梯吊笼稳定在这个位置。但近期地下排屑系统出现两次故障，吊笼在上升或者下降过程中出现吊笼从高空滑落，提升梯减速机震裂。

二、原因分析

1.减速机质量问题：通过现象分析原因有两种可能，原因一是减速机先裂导致内部齿轮脱开，吊笼失去动力加速坠落。原因二是由于某种原因吊笼高空坠落，下拉提升梯链子将减速机震裂，由于两次坠落都出现减速机震裂现象齿轮未见严重损坏，分析是原因二导致。

2.抱闸电机失灵，出现故障后提升梯制动失效，导致提升梯吊笼滑落。经检查抱闸未见异常，此项排除。

3.铁屑超载，电机动能小于吊笼重力导致加速下落震裂。经检查吊笼超重检测装置正常。此项排除。

4.检查提升梯升降电机驱动装置6SE440变频器报警文本，发现变频器出现短路报警，经检查变频器出现报警时，电机抱闸没有出现任何动作，导致吊笼失去动力加速下降、减速机震裂。

三、解决方案与实施

通过原因分析发现，变频器出现报警时电机抱闸没有制动，为了完成该功能，需要在变频器内部做报警输出，通过PLC程序控制抱闸实现制动。

1.变频器参数设置（利用BOP面板设置参数）：

P0003（用户访问级）=3（专家）

P0004（参数过滤）=0（所有参数）

P073（1数字量输出功能1）=52.3（传动故障激活）

确定数字输出1的源：端子18（常闭）、端子20（公共）。

2.分析研究地下排屑硬件连接和PLC程序：

（1）通过对地下排屑PLC程序研究使用输入PLC空点（I22.4），通过导线将440变频器端子18和PLC空点连接进行控制。如图：

（2）PLC程序控制：

在原始程序中添加变频器报警输出信号，即将数字量输入点I22.4常开点串入原始程序段15中。如果报警变频器18号常闭端子将会断电，数字量输入点I22.4由1置为0，那么抱闸输出继电器将断电，实现提升梯报警抱闸制动功能。

四、设计改造效果前后对比

通过改造后近1年的效果对比，未出现提升梯掉箱减速机损坏现象，每台减速机近5万元，大大降低备件成本。每次更换减速机至少需要4维修人员，连班修理7天左右，耗时费力，通过改造大大降低了维修人员劳动强度。通过改造大大提高设备安全性能，保证设备稳定安全运行。

五、结束语

变频器及PLC的应用在现代工业中范围很广泛，但是在设计过程中其功能没有完全利用，其中地下排屑系统提升梯报警装置的改造就是利用变频器及PLC程序控制来实现的，还有很多功能包括编码器控制、模拟量控制以及矢量控制等等，这些功能的应用需要我们在现有工作环境中善于观察、勤于思考、敢于尝试，通过设计改造使设备工作效率越来越高，安全性能越来越好。