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(xí)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(guān)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(yù)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(shè)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(shè)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(shè)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。可編程控制器始終保持對變頻器、限位開關(guān)、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(dāng)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(zé)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(shè)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(yán)重腐蝕了整個機器的電氣設(shè)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(guān)的主要功能是限制垃圾抓斗起重機的運行范圍，確保設(shè)備安全區(qū)域的正常運行。當(dāng)移動機構(gòu)的限位開關(guān)碰撞到尺時，限位開關(guān)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(guān)故障的主要現(xiàn)象如下:

1)移動機構(gòu)限位開關(guān)。

雖然沒有到達停止區(qū)域，但是限位開關(guān)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(guān)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(guān)是否腐蝕，觸點是否損壞，限位開關(guān)的運轉(zhuǎn)路徑是否有異物，限位開關(guān)是否提前觸發(fā)，限位開關(guān)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(guān)。

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(dǎo)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(dǎo)致減速器和高度限位器無法同步運行應(yīng)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。可編程控制器接收到編碼器返回的信號，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(dǎo)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(dǎo)致操作時誤差累積后增大，因此，編碼器應(yīng)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(dǎo)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(zhǔn)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(zhǔn)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(dāng)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(dāng)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(dǎo)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(dāng)垃圾抓斗起重機發(fā)生電氣故障時，維護人員應(yīng)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(shè)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(guān)有問題，限位開關(guān)觸發(fā)后沒有信號傳給PLC，導(dǎo)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(guān)。限位開關(guān)沒有限位開關(guān)。

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(dāng)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(shè)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。