电气培训教案

电气培训教案T3行李系统电气维修张海军2010年05月01日第一部分：案例简介2008年6月18日07时54分，首都机场T3航站楼行李输送系统T3E西侧隧道口主环线一高速分流输送机报W12Y100（即电磁阀）故障，设备号为：CTB01.HLB002-HD212，08时35分恢复。影响部分国际出发行李的正常登机。第二部分：本案例适用情况本案例适用于：1、高速分流输送机电磁阀不动作2、高速分流输送机电磁阀损坏时物流无该型号库存3、高速分流输送机电磁阀动作缓慢，无法正常工作4、传感器受损位移5、接近开关调整6、地址报错7、AS-I信号不稳定第三部分：故障现象描述2008年6月18日07时54分，中控室报：主环线CTB01.HLB002-HD212高速分流输送机W12Y100（即电磁阀）故障，电气维修人员火速赶到现场，输送机后聚集了大量等候直行和分道的行李，本着行李第一的原则，在中控室的调度下，维修人员协同运行人员手动将聚集的行李放行，同时，中控室重新指定行李的路线，以免耽误正常航班。得到中控室的同意后，维修人员复位观察设备的动作情况，电磁阀确无动作，经检查发现，控制电磁阀的扩展模块CTB01.HLB002-HD212-A110上的输出信号（OUT2）指示灯亮，但因电磁阀无动作数秒后熄灭，随即系统报电磁阀故障致使输送机不能工作。之后，更换电磁阀，系统恢复正常。第四部分：故障分析1、故障部位在系统子系统中的位置功能及作用T3行李输送系统运用了德国西门子公司的世界领先技术，庞大的行李系统集聚了行李传输、分拣、安检、装载、卸载、进出港以及空托盘返回等功能的全部自动化，通过PLC程序集中控制。所以，安装在现场的任何一个硬件设备都极其重要，因为任何一个点的不正常都将影响到整个PLC系统控制。电磁阀位于PLC控制的最基层，是一个执行输送机拨叉直行与分流的设备元件。其电气连接是有两组电缆线与扩展模块连接，每一组由3根0.34平方毫米的【黑（+24V）、蓝（0V）、棕（备用）如图1】电缆组成，一端接在电磁阀的接线端子上（如图1），另一端则为自制电缆连接头插在扩展模块上。（如图2）图1图22、故障部位在系统子系统中的逻辑关系（电气连接、电气控制）该电磁阀在系统中的电气连接自上而下是：1）动力能源供电380V，50HZ站点：1BP09-1PDP-T-3A2）PTB03.PDPBOA-PP001+PP01柜断路器型号：3WL1112-3CB34-1AA2额定电压:1000V频率：50/60HZ额定电流：1250AMadeinGermany3）CTB01.HLB002.PC001+PC01隔离开关型号：3KA5830-1AE01额定电压:400V频率：50/60HZ额定电流：630AMadeinGermany4）CTB01.HLB002.PC001+PC01柜到CTB01.HLA002-PCM007柜的空气开关Q7型号：VL160额定电压:400V频率：50/60HZ额定电流：80AMadeinGermany5）CTB01.HLA002-PCM007柜隔离开关型号:VL160额定电压:400V频率：50/60HZ额定电流：125AMadeinGermany6）CTB01.HLA002-PCM007柜内Q9空气开关型号：3RV1021-1DA15额定电压:400V频率：50/60HZ额定电流：3AMadeinGermany7）CTB01.HLA002-PCM007柜内将380V变DC24V的电源模块G09型号：6EP1-436-3BA00输入电压：3AC400V-500V频率：50/60HZ输出电压：DC24V/20AMadeinAustria8）CTB01.HLA002-PCM007柜内空气开关F22型号：5SY41MCBB6额定电压:230/400V频率：50/60HZ额定电流：6AMadeinGermany9）CTB01.HLA002-PCM007柜内K54为急停控制线圈的常开触点控制，起到紧急状态下断开系统24V的作用。10）CTB01.HLA002-PCM007柜内接线端子排X22为插入式端子排11）CTB01.HLB002-HD212-A110小T头（AS-Isplitter）型号：E7037212）扩展模块型号：3RK1400-1CR00-0AA3端口：4I/4OMadeinGermany13）电磁阀型号：4121406K00规格：24VDC100%ED0.70AF=20NS=15MMIP40经检查核对电气图纸，以上电气元件规格型号，与设计值一致。3、查看现场情况分析可能原因在手动放送行李的同时，电气维修人员根据经验和现场初步了解的情况分析，电磁阀损坏的可能性最大。所以，即刻派人去物流领取电磁阀。不料，物流所备的电磁阀均与现场所需的元件有差异【附图3为现场原装连接头、图4为备件连接头】。备件的型号：4121406K00规格：24VDC100%ED0.70AF=20NS=15MMIP54图3图4我与西门子工程师查阅了电磁阀的设计图，分析技术数据得出备件型号的电磁阀可以替换现场损坏的元件。虽然，只是结构上的细小差异，要实现现场更换安装，却还得更改电磁阀的接线盒与连接头。做好了更换前的准备工作，在手动行李全部通过之后，得到中控室的同意，电气维修人员迅速更换了电磁阀，系统也恢复了正常。保障主环线正常工作的同时，安排了一位电气维修人员实时观察电磁阀的工作状态。当然，更换了电磁阀系统恢复正常，并不能说明就是电磁阀的问题。或许，是其他某个元件的不稳定引起的，保证系统正常运行是首要任务，况且是主环线。所以，在接下的工作中，分析原因才是重点：1）急停按钮被按下，切断了24V电源2）PCM柜内温度过高3）PCM柜内输出24V电源不稳定4）输入信号不稳定5）输出信号不稳定6）扩展模块与底座接触不良7）电磁阀接线有虚点8）电磁阀与拨叉连接点螺栓过紧9）电磁阀弹簧脱落或过紧10）接近开关（B121、B122）受损或位置不准确11）传感器（B117、B118）受损或位置不准确12）传感器（B111、B114）受损或位置不准确13）CTB01.HLB002-HD212的MCU或扩展模块地址不准确14）连接电缆自制接头虚接、松动15）拨叉过紧16）S99损坏或调节不当针对可能引起电磁阀发生故障的原因，当日电气维修人员进行了仔细的排查。首先检查了控制该故障电磁阀所在区域CTB01.HLB002-HD212段的急停按钮EBG01.EB101-S107、EBG01.EB101-S109，状态正常，指示灯正常，急停总柜在近48小时内没有该区域的故障报告信息。同时，在急停按钮控制的同一区域输送机CTB01.HLB002-HS210、CTB01.HLB002-HS214、CTB02.HLB001-HD208，在近48小时工作状态正常，没有出现急停故障，故此，排除第1）点急停引起电磁阀故障。在拆除坏件更换新件的时候，检查到电磁阀的接线正确，没有虚接点，均是按照规范接线。电磁阀的连接头与拨叉连接的螺栓没有紧固，只是带上几扣，防止自锁螺母脱落。（此螺栓的安装方式符合技术设计要求，如果螺栓紧固，会导致拨叉没有运动角度，电磁阀无法带动拨叉动作，损坏电磁阀。）电磁阀的弹簧安装位置准确，没有脱落，双螺母的固定方式避免了因弹力的作用而改变弹簧的活动范围，保证了弹簧的正常工作。由此排除第7）、8）、9）点电磁阀故障的原因。在更换了新备件之后，发现电磁阀所带的拨叉依然紧固，电磁阀的连接头与拨叉连接螺栓安装正常，弹簧安装正常，电磁阀接线正确。经过几次手动拨叉观察，发现拨叉的机械位置前移，使得拨叉活动时摩擦挡板，让电磁阀动作时长期处于过载状态，缩短了电磁阀的寿命。观察还发现，拨叉后端有被撞击的划痕。托盘在正常运行时不会撞击到拨叉，只有在托盘轮损坏的情况下，托盘才可能撞击拨叉，甚至冲出导轨。还有一种可能性就是轨道上掉空框或行李，在托盘的推动下，撞击拨叉，使得拨叉移位。在机械同事的调整处理后，新更换的电磁阀工作正常。因此，第15）点的拨叉过紧是此次电磁阀损坏不动作的真正原因。前后设备和信号输入点也是引起故障的主要原因之一，为此，在更换电磁阀的同时，电气维修人员也对分道输入信号的传感器（B117）、直行输入信号的传感器（B118）、直行启动下一段输送机的传感器（B111）、分流启动下一段输送机的传感器（B114）、直行拨叉正常输入信号接近开关（B121）、分流拨叉正常输入信号接近开关（B122）的安装位置和尺寸进行了测量。作为主环线上速度为2.5/s的高速分流输送机，B117传感器的中心距离CTB01.HLB002-HD212机尾600mm，安装在CTB01.HLB002-HS210输送机上。B118传感器的中心距离CTB01.HLB002-HD212机尾300mm，安装在CTB01.HLB002-HD212输送机上。B111传感器的中心距离CTB01.HLB002-HD212机头800mm，安装在CTB01.HLB002-HD212输送机直行段上。B114传感器的中心距离CTB01.HLB002-HD212机头800mm，安装在CTB01.HLB002-HD212输送机分支上，B117、B111、B114传感器的中心距离轨道中心的距离为250±5mm。B117高度为传感器表面高出皮带表面10mm，B111、B114高度为传感器表面高出托轮最高点10mm。而B118的西侧边缘距离输送机边缘60mm，高度为传感器表面高出托轮最高点10mm。接近开关B121、B122的安装位置为机械固定支架，左右的可调节位置为：拨叉直行时，感应面与B121的距离为5mm，拨叉分道时，感应面与B122的距离为5mm。经过仔细测量，安装位置及尺寸均符合要求且信号反馈指示灯正常，传感器元件工作正常。进而，维修人员又对CTB01.HLB002-HD212的扩展模块和插线接头进行检查，扩展模块与底座的固定螺栓牢固，所有自制插线接头接线正确、紧固，没有虚接和松动。因此，第6）、10）、11）、12）、14）点易造成电磁阀故障的因素被排除。由于白天要保障设备的正常运行，电气柜以及电气连接不能断开，当晚的夜班同事在夜里2点半停航之后，得到中控室的同意后，对电气柜的相关元件进行了测量和检查。考虑到可能是因为PCM柜内温度过高，导致信号传输设备误动作，首先，对S99温度控制开关进行了检查，温度调节在20°，符合要求的30°以内。PCM柜门上的散热风扇工作正常。运用温度检测仪测得的柜内温度为25.3°，此温度在电柜内电气元件的正常工作温度之内。进而检测了PCM柜内的电源模块G09，输出24V直流电正常，工作指示灯正常，无线头虚接、发热等异常现象。而且，该电源模块下所带的元件近百个，若是电源模块输出的24V不稳定，会直接影响所有下线所带的元件。而此案例未出现这种情况。同时，也说明G09的上线元件工作正常，电气维修人员对G09以上直至PTB03.PDPBOA-PP001+PP01柜断路器的所有电气连接相关元件检查、测量，得到的数据和结果均满足设计的正常值，证实了G09上线元件的正常工作。地址的不准确或不稳定，也可能出现电磁阀不动作，为此，夜班同事运用AS-I地址设置表检查了CTB01.HLB002-HD212扩展模块和MCU的地址。扩展模块设计值为：AS-ILINK2下的12，MCU设计值为：AS-ILINK2下的11。实际检测值为扩展模块：AS-ILINK2下的12，MCU：AS-ILINK2下的11。按照西门子的设计要求，AS-I总线长度在现场超过150m就会出现信号衰减情况，直接会导致150m以外的设备信号不稳定。解决方法就是在AS-I总线的终端加终端电阻，以此加强信号的传输。CTB01.HLB002-HD212的AS-I总线长度不超过100m，理论上不会出现信号衰减情况，经维修人员检查，此总线也加有终端电阻，确保了传输信号的正常。夜班电气维修人员的全面检查，也排除了可能造成电磁阀故障的第2）、3）、4）、5）、13）、16）点。第五部分：