天津纺机生产的FA402型粗纱机电气控制系统分析

介绍了FA402型粗纱机电气控制系统的组成及其相关功能，分析了生产实践中的故障成因，并就出现故障的具体情况提出了具体的维修方法。
我公司于1999年购进天津纺机生产的FA402型粗纱机四台，该机在功能操作方面具有独特的优势，设备集编程控制、交流变频调速、伺服跟踪控制等先进技术于一体，自投产以后，电气系统运行良好，故障率低，易于维护。
1 电气控制系统的组成及其相关功能
FA402型粗纱机的电气控制系统由PLC可编程控制器、变频器、换向控制、电磁离合器、红外光电探测器组成．该控制系统分别由电缆进行连接通信，对设备的换向、运转、落纱部分进行控制，完成机器的正常动作程序。
1．1 PLC可编程控制系统
粗纱机各种动作的控制都是由可编程序控制器PLC米完成的(SR-21系列可编程序控制器)，PLC系统由电源框架、CPU模块、输入模块(A1．0、A1．1、A1．2)、输入输出模块(A1．3)、输出模块(A1．4、A1．5、A1．6)组成。PLC就是对施控信号进行采样，通过逻辑运算输出被控信号来完成对机器的控制，CPU是控制中心。其电源电压为220 V，CPU可提供一个直流24V电源，可供输入回路作电源，也可作为红外光电探测器和接近开关的电源，最大电源输出8 w、280 mA。
1．2变频器
FA402型粗纱机主机采用日本明电变频器，具有操作显示、频率修改、查看功能码、功能码重新设定、功能码设定、故障显示等功能。
1．3换向控制系统
换向控制系统由印刷线路板+A～A2控制，由换向接近开关+D3．SQl(龙筋向上)和+D3-SQ2(龙筋向下)，采用高压换向(38 V)，低压保持(19 V)的工作方式，来使双向吸铁(+K-Y6)动作，拨向左面或右面，完成设备的换向动作程序。
1．4电磁离合器控制系统
全机共有四个电磁离合器，由印刷线路板+A～A3控制，工作电压为直流24 V。(1)制动器(+D3．Y1)。正常纺纱时，它带电呈“闭合”状态，具备制动功能，防止下锥轮松动而使皮带松弛，落纱时则制动器断电，使下锥轮可在皮带复位电机带动下抬起或落下。(2)皮带复位电磁离合器(+D—Y3).与皮带复位电机通电时同时通电，配合电机M3一起完成皮带复位和张紧动作。(3)龙筋强行电磁离合器(+H—Y4)。当龙筋强行电机通电1 s后此离合器通电，带动下龙筋强行上升或下降。(4)龙筋转动电磁离合器(+K-Y5)。①正常开车时，带电呈“闭合”状态，传递扭矩；②落纱程序中，当龙筋强行电机通电时，它断电脱开，配合完成下龙筋的升降；③正常纺纱，下龙筋超过预定动程而碰上、下限位行程开关(+K—SLJ7、+K-SL6，+K-SL9)时，离合器断电脱开，去除下龙筋的升降动力。
1．5 红外光电探测器控制系统
系统配备了8路红外光电探测装置，由印刷线路板+A～A4控制，当发射头(SP)发出的红外光线被接收头(SR)接收到时，则接收头发出低电平，当红外光被遮挡时，则发出高电平，且接收头和发射头内的发光二极管发光给以指示。(1)断纱光电探测控制系统。断纱光电探测控制系统共有两组SP1、SR1和SP2、SR2用以断纱自停；(2)断条光电探测控制系统。一组光电探测控制系统检测头SP3、SR3用于断条自停；(3)龙筋光电探测控制系统。该系统有两组：SP4、SR4和SP5、SR5，作用是下龙筋在落底位置时，保证在下龙筋的纱不拔光的情况下不能一次上升，下龙筋在插管位置时，保证在不插管的情况下，则不能二次上升；(4)保护光电探测控制系统。采用“一发两收”的方式，即一个发射头对两个接收头，车头为SR6、SP7、SR8，车尾为SR9、SP8、SR7，它的作用是防止操作人员胳膊入锭翼接头时，他人误开车而造成事故。
2 电气系统的典型故障分析
2．1龙筋不换向
故障现象：当下龙筋向上或向下运动到达换向点时不换向，黄灯、绿灯亮(042=1，041=1)。故障排除：(1)当下龙筋向下运动到达换向点时，感应铁打向龙筋向上接近开关、D3-SQI无输入，双向吸铁+K-Y6不工作(025=0)，PLC输出点(035=O，034=0)的+D3-SQl损坏需更换；(2)当下龙筋向上运动到达换向点，感应铁打向D3-SQ2无输入(026=0)，双向吸铁+K-Y6不动作(036=O，034=O)，+D3-SQ2损坏需更换；(3)机械故障：下龙筋到达换向点时，感应铁不动作；双向吸铁不动作，+K-Y6故障需更换或维修。
2．2龙筋不上升或不下降
故障现象：龙筋强行电机不工作，正常开车时，龙筋不上升或不下降。故障排除：(1)当在正常开车时，+K-Y5龙筋传动电磁离合器不导通，用万用表测量离合器线圈是否有DC24V电压，如有DC24V，离合器线圈损坏需更换，否则需维修或更换+A～A3线路板；(2)龙筋传动离合器通电，龙筋不能上升或下降，为离合器气隙太大；正常纺纱时，下龙筋超过预定动程碰上、下限位行程开关，离合器不能及时脱开，为离合器气隙太小，须调整气隙；(3)落纱时龙筋强行电机工作，龙筋不能上升或下降，需更换离合器。
2．3变频器工作不正常
故障现象：箱内电源保护动作(001=0)或变频器本身故障黄灯、蓝灯亮(042=1，043=1)。故障排除：(1)在正常纺纱过程中经常出现黄灯、蓝灯亮(042=l，043=1)现象，为变频器严重发热造成，里面的排风扇烧坏或接线排接线松动，需紧固接线，更换排风扇；(2)根据变频器本身故障显示，判断为变频器过电压、加速过快或减速过快，过热保护，电机过载，应加制动电阻；延长加速或减速时间；清除过滤网，更换散热片，需查出过载原因，修改设定数据。
2．4可编程控制器PLC故障
故障现象：机器启动不起来或机械启动程序紊乱。故障排除：(1)机器通电后，查看机器PLC、POWER电源指示灯是否亮：用万用表测量PLC输入端是否有220V输入电源，如无220V电源则为电源故障，需维修PLC输入电路。(2)查看PLC输出端是否有24V直流电源；查PLC的输入输出模块，信号是否正常，如无DC24V则为CPU故障需维修或更换。(3)为外界电磁波干扰，检查后去除干扰因素。(4)按点动按钮开车时，就直接启动开车，或按停止时点动开车，启动程序紊乱，且PLC输入输出正常，为PLC控制器CPU模块故障，拉下机器电源，重新启动开车，或重新输入CPU启动程序。
2．5 红外光电探测器不起作用
故障现象：车头光电探测指示灯不亮，机器运转或指示灯亮，机器不启动。故障排除：(1)在纺纱过程中，探测器不起作用。①车头光电开关在切除位置，拨到运行位置即可；②探测器不工作，印刷线路板+A-A4中Ul、U3、U4、U6其中的光电耦合器损坏，或探测器本身故障，其中的SP或SR损坏，需维修或更换；③探测器不灵敏，需调节灵敏度。(2)车头光电指示灯亮，机器不启动。①探测器位置不正确，调正位置；②探测器被遮挡时，清除飞花。
3 结束语
我公司根据几年来在生产实践中不断摸索的体会，对FA402型粗纱机电控系统的典型故障进行了分析，总结出常见故障的类型及判断维修方法，通过及时排除典型故障，提高了维修效率，保证了设备的良好运转。