PLC在輪胎業(yè)中已基本推廣應(yīng)用，但從應(yīng)用開(kāi)發(fā)的深度和廣度來(lái)看，一般還是取代繼電邏輯控制及開(kāi)關(guān)量問(wèn)題，對(duì)中等復(fù)雜系統(tǒng)以上的控制系統(tǒng)，1臺(tái)PLC總還有20%～30%的富余軟件。為此，對(duì)可編程序控制器富余軟件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，也是設(shè)計(jì)人員必須探討研究的，這對(duì)進(jìn)一步充分發(fā)揮PLC在輪胎生產(chǎn)自動(dòng)化中的作用，更具有一定的實(shí)用意義。 

    1 交流異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析 

    在輪胎生產(chǎn)過(guò)程中，電機(jī)的損壞情況經(jīng)常發(fā)生，輪胎廠一年總有幾十只、多達(dá)上百只電機(jī)損壞，影響了輪胎的質(zhì)量和產(chǎn)量，給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)幾年來(lái)的使用情況，分析其原因，多系保護(hù)措施不當(dāng)。主要有環(huán)境條件、線路故障、負(fù)載條件、電壓高低、操作使用、維修水平和電機(jī)自身質(zhì)量等原因造成的，現(xiàn)對(duì)上述原因作簡(jiǎn)要分析。 

    (1)環(huán)境條件

環(huán)境對(duì)電機(jī)的正常運(yùn)行起著十分重要的作用，電機(jī)在極限溫度下達(dá)不到熱平衡時(shí)，會(huì)因嚴(yán)重發(fā)熱而燒毀。在輪胎廠的內(nèi)胎硫化車間和外胎硫化車間，常用蒸汽和過(guò)熱水，夏季溫度比較高。而電機(jī)又安裝在蒸汽、過(guò)熱水的管路之間，這些管路的溫度在100°C以上，不僅溫度高，而且這些管路接口的泄漏很容易噴射到電機(jī)上，若不及時(shí)處理，將會(huì)使電機(jī)的絕緣受到不同程度的損壞。我廠用于雙模硫化機(jī)的電機(jī)，每年都有5臺(tái)左右的電機(jī)因絕緣降低而損壞。又如，在胎面擠出生產(chǎn)線上，由于機(jī)頭上的蒸汽截止閥泄漏，泄漏出的蒸汽被主電機(jī)上的散熱風(fēng)機(jī)吸入主電機(jī)，使55kW直流電機(jī)的整流子(換向器)短路，所以輪胎廠應(yīng)及時(shí)解決各管路的泄漏問(wèn)題。

    (2)電壓高低 
    
    在某種情況下，電網(wǎng)電壓會(huì)出現(xiàn)過(guò)高過(guò)低的情況，在短時(shí)間內(nèi)，電壓偏高偏低不會(huì)影響電機(jī)。但是，若電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在低電壓下工作，由于銅耗增加，力矩降低，則電機(jī)會(huì)由于過(guò)載而燒毀;電壓過(guò)高，定子磁回路飽和，使電流劇增，導(dǎo)致電機(jī)燒毀。 

    (3)線路故障 

    三相交流異步電動(dòng)機(jī)在缺二相或三相時(shí)，定子繞組里沒(méi)有形成閉合回路，即沒(méi)有電流，這時(shí)電機(jī)不旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的損壞主要是缺一相引起的，故對(duì)電機(jī)主回路接觸器及線路節(jié)點(diǎn)的定期檢修是十分必要的。要特別注意起動(dòng)后運(yùn)行中的電機(jī)斷相，一旦遇到這種情況，應(yīng)立即切斷電源，以保護(hù)電機(jī)。 

    (4)負(fù)載條件 
    
    對(duì)于造成電機(jī)超負(fù)載的原因，是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，有重載起動(dòng)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)中齒輪或銅套失油使電機(jī)超負(fù)載;也有操作者沒(méi)有按工藝要求操作使電機(jī)超負(fù)載，最終使電機(jī)設(shè)備損壞。 

    (5)電機(jī)質(zhì)量 

    對(duì)于由電機(jī)自身質(zhì)量而產(chǎn)生的故障，這主要靠電機(jī)制造廠和電機(jī)修理部門，把好制造質(zhì)量和修理質(zhì)量，使電機(jī)各項(xiàng)性能達(dá)到技術(shù)要求，從而減少因此產(chǎn)生的故障。 

    2 熱繼電器保護(hù)性能的分析 

    熱繼電器是一種傳統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛的電機(jī)保護(hù)器，它是利用電流的熱效應(yīng)使雙金屬片受熱彎曲而推動(dòng)節(jié)點(diǎn)，切斷控制電路，使電機(jī)停止運(yùn)行。但是，有些裝用熱繼電器的電控箱電機(jī)還是會(huì)損壞，我認(rèn)為不能各種場(chǎng)合一律使用熱繼電器作為電機(jī)的保護(hù)器，電機(jī)的保護(hù)應(yīng)根據(jù)電機(jī)在不同的使用場(chǎng)合而選用不同的保護(hù)方法，只有這樣才能從根本上解決電機(jī)的保護(hù)。例如，在輪胎簾布裁斷機(jī)中的供布電機(jī)、胎面擠出線的胎面切斷電機(jī)等，都是頻繁起動(dòng)制動(dòng)的電機(jī)，在夏天比較容易發(fā)熱燒毀，對(duì)于這一類電機(jī)，宜選用熱敏電阻的溫升保護(hù)，其效果較為理想。若仍采用熱繼電器作保護(hù)，由于它的頻繁起動(dòng)，較大的起動(dòng)電流反復(fù)沖擊熱元件，使其性能變差，動(dòng)作偏離整定值。又如，胎面硫化中所用的熱水循環(huán)泵、冷卻水泵所用的電機(jī)，鍋爐的引風(fēng)機(jī)電機(jī)，鋼絲擠出生產(chǎn)線中鋼絲牽引電機(jī)，都是一類長(zhǎng)期運(yùn)行的電機(jī)，由于加熱元件長(zhǎng)期處于熱狀態(tài)下，同樣會(huì)使熱元件的性能發(fā)生變化，使動(dòng)作值偏離整定值。熱繼電器要及時(shí)準(zhǔn)確地動(dòng)作，就需要定期整定，這對(duì)輪胎廠來(lái)說(shuō)也是一件較繁瑣的事。所以對(duì)長(zhǎng)期工作的電機(jī)采用電子保護(hù)器較為理想。從我廠的電機(jī)損壞情況來(lái)看，有80%以上都是由于熱繼電器沒(méi)動(dòng)作造成。根據(jù)對(duì)上述情況的分析，熱繼電器已不是理想的電機(jī)保護(hù)器。 

    3 富余軟件的電機(jī)保護(hù)器 

    3.1 電機(jī)保護(hù)器采集工作原理 

    信號(hào)取于電機(jī)互感器的二次回路，經(jīng)橋式整流及電容濾波后，在R2上取得電壓，晶體管T1的基極和發(fā)射極加以正向電壓，當(dāng)電機(jī)正常工作或1.1倍額定電流時(shí)，調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)電阻，使晶體三極管Ib、Ube、Ic均很小，晶體三極管截止，R4上的電很低，可控硅截止，R7上的輸出電壓大約為零。在電機(jī)過(guò)流或短路時(shí)，使晶體管導(dǎo)通，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，在R7上輸出-個(gè)高電平去PLC輸入點(diǎn)，以控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。 

    3.2 電機(jī)保護(hù)器應(yīng)用梯形圖 

    電機(jī)保護(hù)器程序采用了日本0MRON的C200H可編程控器地址分配號(hào)，按起動(dòng)按鈕00300，經(jīng)過(guò)常閉節(jié)點(diǎn)TIM509、00301，使1000 ON自保，電機(jī)起動(dòng)，同時(shí)3205內(nèi)部繼電器和定時(shí)器TIM509 0N自保。當(dāng)定時(shí)器TIM509常閉延時(shí)節(jié)點(diǎn)OFF時(shí)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)間完成，電機(jī)進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)工作狀態(tài)，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)流或短路時(shí)，輸入點(diǎn)X00400 0N→3206 0N，1000回路中的3206常閉節(jié)點(diǎn)OFF→1000輸出繼電器OFF，電機(jī)停止工作。如果在起動(dòng)時(shí)就有短路故障，電流大于電機(jī)起動(dòng)電流，此時(shí)00401 0N→3207 0N→1000輸出繼電器0FF，電機(jī)即停止工作。采用PLC對(duì)電機(jī)進(jìn)行缺相、過(guò)流、短路保護(hù)，取消了電流繼電器，簡(jiǎn)化了電動(dòng)機(jī)主回路，提高了電機(jī)保護(hù)的可靠性。 

    4 直流電機(jī)的主要故障和故障原因及解決方法 

    (1)直流電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)

    表1直流電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的原因及解決方法原因解決方法

    表2 電刷火花過(guò)大的原因及解決方法原因解決方法

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