斗轮机无线传输装置故障分析及解决对策

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

但在近期，两台斗轮机开始出现联锁信号丢失的情况，一旦信号消失或抖动一下，3#皮带机就会在联锁的作用下跳车，特别是在晚上的时候故障出现的比较频繁，影响了斗轮机的正常上煤。针对这一问题，我们展开了一系列调查和分析。

1 无线传输装置的工作方式

无线传输装置的信号传输原理见图1、图2。

斗轮机上无线装置 输煤控制室无线装置图1 斗轮机信号传输原理图

图2 斗轮机信号空间传输示意图

此无线装置的技术参数如下：

电源电压：AC 220 V

电源功率：9 W

接收灵敏度：105 dBm

响应速度：0.025 s

防护等级：IP65,8路开关量输入，8路开关量输出

2.3 拔管时间与术后睁眼时间 两组拔管时间、术后睁眼时间比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

在两台斗轮机的本体分别安装了1套无线接收装置，在输煤01C配电室安装了共2套无线接收装置，这两地之间实现无线信号传输，01C配电室的两套无线接收装置接收到斗轮机的运行信号后，会把此信号传给01C配电室的PLC子站，子站再把信号传给输煤控制室的主站PLC，同时主站PLC把3#皮带的运行信号传给斗轮机，在联锁运行方式下进行堆料，斗轮机的轮斗电机和悬臂皮带启动后，才允许3#皮带启动，斗轮机才可以进行堆料，如果轮斗电机和悬臂皮带停止运行，或无线信号丢失，3#皮带将停止运行，堆料停止；取料状态时，首先启动3#皮带，再启动斗轮机的悬臂皮带机和轮斗电机，3#皮带机运行信号丢失时，悬臂皮带机和轮斗电机将会停止运行，取料停止，从而实现了斗轮机和3#皮带之间的联锁。

2 故障现象

1)夜间信号丢失的频次上升，斗轮机和3#皮带机经常性的停机，停机后可以正常启动，但是频繁的启停造成斗轮机效率下降，上煤的时间延长。

2)白天信号丢失的次数较少，影响较小，在夜间发生信号丢失后，白天检修人员会对无线信号装置进行长时间的监测，却很少能够监测到信号丢失的情况。

3)01C配电室子站PLC死机，造成信号无法传输。

3 故障分析

通过对上述故障现象进行分析，我们查找了几种可能的故障原因。

1)无线传输装置本身故障，这是首先进行怀疑的对象，于是我们进行了更换，经过一段时间的运行，发现还是没有消除故障，原来的问题依然存在，无线传输装置本身故障这一方面被排除。

2)PLC系统的故障，初步对主站PLC和子站PLC进行了监测，或是由于监测手段有限，没有发现其它问题。

3)输煤配电室3#皮带机接触器的辅助触点和斗轮机上继电器的触点，有接触不良的可能，于是我们采取相关技术手段一一进行排除，对所有的端子进行紧固，将两个辅助触点采用并接的方式，增大接触面积，对使用时间较长的继电器进行更换，采用双接点并接的方式，经过一段时间的运行，发现故障还是不断在夜间出现，这一方法没有奏效。

4)外界信号的干扰，如果象对讲机等大功率无线设备，或是其它设备，在使用时发出的电磁波如果频率和斗轮机的无线装置相近的话，一定会产生干扰，我们拿手头的对讲机进行测试，没有发现明显的干扰。

5)可能是我们采用的无线装置先进度不够，现使用的无线装置是基于普通对讲机的原理设计的，造价相对较低，会有一定时间的延迟，在某种信号的干扰下，可能会出现丢失信号的情况。现在市场上有另外一种性能更优越的无线装置，在接收装置接收不到发射装置的信号时，接收装置会向发射装置申请再次发射信号，直到接收到对方的信号为止，这样就可以很好的解决信号丢失的问题了，但是这样的装置最低的市场价格也在5万元以上，造价偏高，在我们的周边也没有应用的案例和经验。

4 制定解决方案

故障分析：正在使用的无线装置的性能和特点，其工作方式：发射装置连续性的发射信号，接收装置连续性的接收信号，继电器工作始终处在工作状态，一旦发射装置信号停止，接收装置的继电器立即释放。从中我们发现一些端倪，也就是这种工作方式，会造成无线装置被干扰的可能性很大，而且干扰过后，下一步的动作不会受到影响，这也正好和之前斗轮机经常性的停机，停机后还可以继续工作是一一对应的。

解决方案：改变之前的工作方式，既：发射装置发射信号，保持3 s，确保信号能够发出，接收装置接收到信号时，传输到PLC系统，在PLC里开发小程序，一旦接收到信号，既保持住此信号，只有接收到停止的信号，保持信号才释放，这样，接收装置和发射装置双边的PLC都以这样的方式工作，中间有任何的干扰信号，都不会对联锁造成影响，可靠性大大提高。

5 联锁流程

根据以上分析，我们绘制了改造前后的联锁流程，见图3、图4。

图3 改造前联锁流程

图4 改造后联锁流程

为了能够在PLC里实现短信号转变为长信号，同时在接收到停止信号时长信号能够停止，特编写一段小程序，梯形图见图5。

图5 PLC程序梯形图

6 改造后的效果分析

6.1 工作可靠性提高

经过现场测试和使用，两台斗轮机无线装置工作可靠性大大提高，夜间也没有发现丢失信号而使斗轮机停车的情况，1#斗轮机运行正常，保证了锅炉燃煤的供应，为公司的安全稳定运行奠定了基础。

6.2 节约设备采购费用

如果直接采购更成熟先进的无线传输装置，需要购买后台电脑1台，服务软件1套，以及无线传输装置1对，设备投资至少节约6万元。