伴隨著內(nèi)人口的增加和城鄉(xiāng)一體化的快速發(fā)展，城市人口迅速集中，城市常住人口占總?cè)丝诘?0.6%。隨著城市人口的不斷增加，人們的生活習慣和環(huán)境發(fā)生了很大的變化，隨之而來的是越來越多的生活垃圾，給城市的生活環(huán)境帶來了很大的壓力，垃圾處理已經(jīng)成為與人們生活密切相關的事情。據(jù)統(tǒng)計，自2010年以來，中國城市生活垃圾清除量逐年增加，2019年城市生活垃圾生產(chǎn)量約為3.43億噸，預計2020年城市垃圾生產(chǎn)量將達到3.6億噸。面對如此大量的生活垃圾，為了環(huán)保和資源的回收，中國主要采用焚燒生活垃圾發(fā)電的方式處理生活垃圾。

垃圾抓斗起重機是垃圾焚燒發(fā)電廠的重要設備之一，其作用是抓取、攪拌、分區(qū)發(fā)酵生活垃圾，將發(fā)酵后的生活垃圾放入焚燒鍋爐焚燒。了解垃圾抓斗起重機的電氣設備有助于生活垃圾焚燒處理廠的正常運行，也有利于日常垃圾抓斗起重機的使用和維護。

垃圾抓斗起重機電氣設備的特點。

本文開發(fā)的垃圾抓斗起重機電氣控制系統(tǒng)采用觸摸屏+可編程控制器+變頻器+電機+工業(yè)控制器的控制方式。整個系統(tǒng)由可編程控制器集中控制?？删幊炭刂破魇冀K保持對變頻器、限位開關、手柄信號、編碼器和稱重信號的收集和處理。觸摸屏主要用于實時顯示垃圾抓斗起重機的運行狀態(tài)。當垃圾抓斗起重機出現(xiàn)故障時，會立即顯示故障信息，方便維修人員快速檢查故障。工業(yè)控制機主要負責垃圾抓斗起重機投料量的記錄和統(tǒng)計，方便用戶查詢生產(chǎn)投料情況。垃圾抓斗起重機主要采用西門子1500系列PLC模塊和西門子觸摸屏，變頻器主要采用ABB880系列和安川H700系列。

二是電氣故障。

垃圾抓斗起重機作為生活垃圾焚燒廠的重要設備，在生活垃圾焚燒廠的正常生產(chǎn)中工作頻率非常高。由于生活垃圾的儲存和發(fā)酵含有腐蝕性氣體，具有溫度高、濕度高、灰塵多的特點。由于垃圾抓斗起重機一直運行在這種腐蝕性氣體、大量灰塵和水蒸氣的環(huán)境中，嚴重腐蝕了整個機器的電氣設備。因此，垃圾抓斗起重機的電氣故障多種多樣。經(jīng)過多年的售后積累，總結(jié)了垃圾抓斗起重機的幾種主要電氣故障現(xiàn)象及解決方法。

2.1限位系統(tǒng)故障。

限位開關的主要功能是限制垃圾抓斗起重機的運行范圍，確保設備安全區(qū)域的正常運行。當移動機構(gòu)的限位開關碰撞到尺時，限位開關被觸發(fā)，可編程控制器接收到信號后，機構(gòu)將停止運行。限位開關故障的主要現(xiàn)象如下:

1)移動機構(gòu)限位開關。

雖然沒有到達停止區(qū)域，但是限位開關被觸發(fā)，起重機無法運轉(zhuǎn)，或者到達停止區(qū)域，但是限位開關沒有被觸發(fā)，起重機超過了運轉(zhuǎn)區(qū)域。發(fā)生這些情況時，主要檢查限位開關是否腐蝕，觸點是否損壞，限位開關的運轉(zhuǎn)路徑是否有異物，限位開關是否提前觸發(fā)，限位開關是否損壞，接線箱的接線是否松動，信號是否無法傳輸?shù)絇LC。

二、提升機構(gòu)高度限位開關。

提升機構(gòu)使用的高度限位器是保護提升機構(gòu)在安全區(qū)域運行的限位保護裝置。故障主要發(fā)生在錯誤的高度被觸發(fā)，導致提升機構(gòu)達不到運行所需的高度，或者高度限位保護沒有在正常高度被觸發(fā)。高度限位器故障的主要原因是高度限位器和減速器之間的聯(lián)軸器松動，導致減速器和高度限位器無法同步運行應確保聯(lián)軸器緊固后再次調(diào)整高度限位器。

2.編碼系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

編碼器是檢測垃圾抓斗起重機各運行機構(gòu)位置的傳感器?？删幊炭刂破鹘邮盏骄幋a器返回的信號，通過計算轉(zhuǎn)換成米顯示在觸摸屏上，方便操作人員了解垃圾抓斗起重機的運行位置。此外，各機構(gòu)的減速和特殊位置保護由編碼器信號控制。編碼器出現(xiàn)問題，會導致垃圾抓斗起重機減速區(qū)域異常，不減速或只在低速檔運行。編碼器的主要故障包括:

1)觸摸屏上顯示的行程與實際行程偏差較大，處理方式需先將垃圾抓斗起重機運行到各機構(gòu)的極限位置，觸發(fā)極限將各機構(gòu)的編碼器數(shù)據(jù)清零后觀察操作時觸摸屏上的行程顯示，編碼器長時間不清零操作會導致操作時誤差累積后增大，因此，編碼器應定期開到各機構(gòu)的極限位置清零編碼器的數(shù)據(jù)，以減少編碼器的誤差。行程偏差較大，則需檢查編碼器的安裝情況，即編碼器是否與車輪旋轉(zhuǎn)同步運行，編碼器的傳輸電纜是否在屏蔽層，是否連接良好。

2)觸摸屏上的行程不變或數(shù)據(jù)異常，可編程控制器顯示編碼器模塊報告故障。發(fā)生這種故障時，首先要檢查編碼器的安裝是否正常，編碼器的電纜是否損壞，導致屏蔽層損壞，影響編碼器的信號質(zhì)量。如果編碼器的安裝和電纜正常，需要檢查編碼器是否損壞。更換好的編碼器后，可以觀察操作是否正常。如果沒有可更換的編碼器，可以取下編碼器，接到正常的可編程控制器模塊，然后轉(zhuǎn)動編碼器，通過觀察觸摸屏上的編碼器數(shù)據(jù)來測試編碼器是否正常。

2.3稱重系統(tǒng)故障。

稱重系統(tǒng)由稱重儀表和工業(yè)控制機組成，其主要功能是顯示垃圾抓斗起重機的實時質(zhì)量，并通過工業(yè)控制機上的軟件記錄和統(tǒng)計生產(chǎn)過程中的進料量，方便用戶查詢生產(chǎn)進料情況。稱重系統(tǒng)有兩種故障：

1)稱重儀表顯示的質(zhì)量偏差發(fā)生此故障時，如果出現(xiàn)小范圍的質(zhì)量波動，可以通過重新校準稱重儀表的質(zhì)量來解決；長時間運行后，稱重傳感器會產(chǎn)生一定的誤差，重新校準稱重儀表可以解決問題。如果稱重儀表的質(zhì)量波動范圍大，需要檢查稱重儀表上的參數(shù)，檢查稱重傳感器是否損壞，找出損壞的稱重傳感器，檢查接線處是否被腐蝕或虛擬連接。傳感器的線路問題可能是傳感器本身損壞，需要更換。

2)工業(yè)控制機進料記錄問題稱重軟件的記錄條件是，當起重機運行到進料計量區(qū)域時，手柄控制抓斗打開后開始計重，起重機離開進料區(qū)域后停止計重。進料區(qū)域的到位信號由光電傳感器控制，光電傳感器照射到反射元件后發(fā)出到位信號。當工業(yè)控制機進料后不記錄或?qū)⒁淮芜M料分為多次進料記錄時，需要檢查光電傳感器和反射元件是否有灰塵或水蒸氣。過多的灰塵和水蒸氣會使光電傳感器無法接收反射元件返回的光，導致沒有到位信號或到位信號中斷，影響稱重記錄的結(jié)果。光電傳感器和反射元件需要定期擦拭，以確保進料計量區(qū)域信號的穩(wěn)定性。

三是電氣故障排除步驟。

當垃圾抓斗起重機發(fā)生電氣故障時，維護人員應首先詢問操作人員的故障情況，觀察起重機與正常運行的異常情況，操作人員在發(fā)生故障前做了什么操作，起重機運行時是否有異常噪音或其他異常情況。通過對觸摸屏上的信號檢測和設備原理圖的分析，確定故障的電氣元件后，再具體檢查故障的原因。有些故障可能不是由自身故障引起的，但操作人員觀察到的現(xiàn)象是由其控制的。比如操作員反饋起重機在極限前沒有減速，檢查時發(fā)現(xiàn)觸摸屏顯示的行程與實際位置偏差大，但檢查編碼器部分沒有問題。檢查發(fā)現(xiàn)限位開關有問題，限位開關觸發(fā)后沒有信號傳給PLC，導致編碼器長時間運行無限位信號清理編碼器數(shù)據(jù)，使編碼器數(shù)據(jù)誤差變大，無法正常觸發(fā)極限位開關。限位開關沒有限位開關。

四結(jié)束語。

以上是常見垃圾抓斗起重機電氣故障的現(xiàn)象和調(diào)查方法。當然，有時找出故障原因的過程并不順利，總會遇到意想不到的情況，但只要思路正確，仔細觀察，就能找到解決故障的方法。由于垃圾抓斗起重機的運行環(huán)境和工作特殊性，設備的日常檢查和維護也非常重要。只有提前發(fā)現(xiàn)異常的電氣元件并進行維護或更換，才能從根本上降低垃圾抓斗起重機的電氣故障概率。