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1、 GD包装机组直流电源及连锁故障诊断系统 黑龙江烟草工业有限责任公司哈尔滨卷烟厂关键词：直流电源、Q2跳闸、整流、无触点式继电器、磁性开关摘 要：提高电控柜直流功率，保证电源稳定输出，更换元器件，保证设备高效稳定运行，增加急停开关灯光报警功能，扩展原车OPC故障报警范围，新增的故障报警范围涵盖主机辅机全部防护罩、全部急停开关、主机辅机全部分线盒、CPU输出板、变频器输出等信息，实现了故障快速判断，故障准确定位，显示快捷直观。提升了故障点分析的自动化水平，降低了电气维修人员的劳动强度，提高了设备的生产效率。一、技术背景GD包装设备是我国烟草行业从意大利G.D公司进口的8000型包装机组，由于具有
2、较高的生产速度和有效作业率，该设备成为我国烟草行业的主流机型1 。随着设备的广泛应用，在生产运行过程中，逐渐显现出一些问题：问题一，电控柜中T3变压器输出电压受电网电压的影响较大，整流出的电压压差大，影响电气元件稳定性。而且加装的检测装置过多，造成的直流电源供给不足，给设备带来安全隐患。问题二，防护罩机械式开关防护性能降低或失效，导致功能被屏蔽，增加人身安全隐患。问题三，电控柜内触点式继电器响应速度慢，抗干扰能力差，使用寿命短，维护费时费力。问题四，电控柜急停开关Q2跳闸，OPC不能显示故障原因，而引起Q2跳闸的因素繁多，此类故障在原系统中往往没有被精细划分，发生故障时不能直接有效地发现问题位
3、置，只能通过图纸逐级摸索排查，增加技术人员工作强度的同时，也降低了设备的有效生产作业率，作为工业自动化前沿的烟草企业是不希望发生的。二、系统研究意义本项目意义在于提高电控柜直流功率，保证电源稳定输出，更换元器件，保证设备高效稳定运行，增加急停开关灯光报警功能，扩展原车OPC故障报警范围，新增的故障报警范围涵盖主机辅机全部防护罩、全部急停开关、主机辅机全部分线盒、CPU输出板、变频器输出等信息，实现了故障快速判断，故障准确定位，显示快捷直观。提升了故障点分析的自动化水平，降低了电气维修人员的劳动强度，提高了设备的生产效率，维护了客户的经济利益。三、 系统研究内容研究设计一套设备直流系统改造，新增
4、电源故障诊断报警系统，对防护罩开关触点、急停开关触点、主机分线盒、辅机分线盒等电源状态实时监控，实现了故障快速判断，故障点定位准确，显示快捷直观。1、研究确定需要诊断报警的电源故障。 2、研究确定更换高等级电源设备。3、研究确定更换防护罩磁性开关、带灯急停开关。4、研究确定更换无触点继电器。5、根据需要诊断的电源故障，进行方案设计，控制设备、显示设备、监控设备等进行选型。6、根据需升级的元器件的实际情况，选择安全等级高，质量可靠，使用寿命长等有优势的替代产品。并结合安装部位，设计相匹配的机械支架。四、系统改造方案1、变压器更换方案取消原设备上的T3变压器，更改 U2/U6 整流器。在硬件上面取
5、消包装机组电控柜中T3变压器，及 U2/U6 整流器和相关线路。 取消原机 U2 和 U6 整流器，在对应的位置安装2个魏德米勒40A开关电源。取消原设备T4变压器及U4整流器，在对应的位置安装1个魏德米勒10A开关电源。2、防护罩开关更换方案原有的机械式防护开关，选用德国威琅无触点非接触式磁性开关，该产品具有体积小、稳定性高、使用寿命长等特点，将替换掉。磁性开关与设备之间由航空插头连接，维修、更换方便快捷。如下图所示：3、继电器更换方案需要替换原车有触点继电器2K3、2K7、2K15、K2、K3、K11、K12、3K2、3K4、3K8、3K9、3K12、3K20、3K21、3K26 等16个
6、继电器。无触点继电器的接线方式与原车完全一样，只要将原车的接线平移到对应的接线端子即可。4、急停开关更换方案将原车急停开关更换成灯光报警急停开关。5、电源故障诊断报警系统改造方案1）、防护建立失败（包括2K20，3K20）防护罩所有常开触点断开，而串联触点不全是接通；防护罩所有串联触点接通，而常开触点不全是断开。此时有“SAFETY GUARD SET FAIL”类红色信息输出，并且此时K2线圈失电，Q2的线圈失电跳闸。2）、CPU出问题（H2）-K1-K3-Q2当CPU出问题时，输出板无24V输出，K1线圈失电，H2灯亮，K3线圈失电，Q2的线圈失电跳闸。3）、零速度检测故障（2K3,3K9
7、)当变频器故障或零速度检测故障时，2K3、3K9的吸合信号不能输入到输入板，此时K2线圈失电，Q2的线圈失电跳闸。4）、急停回路故障：K12当急停回路故障时：.K12线圈失电，Q2的线圈失电跳闸；.K12线圈电压正常，但急停的另一路信号送不到输入板，CPU停止K2线圈供电，Q2的线圈失电跳闸。5）、直流24V短路。直流当24V出现短路时，Q2的线圈失电跳闸2 。 五、结束语 GD包装机组直流电源及连锁故障诊断系统安装后，实现了故障快速判断，故障准确定位，显示快捷直观。提升了故障点分析的自动化水平，降低了电气维修人员的劳动强度，提高了设备的生产效率，维护了客户的经济利益。目前，该故障诊断系统已经在牡丹江卷烟厂、营口卷烟厂、漯河卷烟厂、绥化卷烟厂、沈阳卷烟厂等多家烟厂安装了十余台，得到了客户的认可与好评，具有广泛的使用前景。参考文献：1 ZB45型包装机组中国科学技术出版社 主编 黄德良2 图解电器及PLC控制技术 北京：机械工业出版社2010 -全文完-
