基于ZJ118卷烟机速度检测的分析与研究

方玉波

摘 要：本文主要阐述了ZJ118机型和控制特点，有时产生的一种典型故障。通过此故障的现象，进行分析，按照正常解决故障的思路，未能达到目的。把此故障分析和解决的方法和思路与大家一起共享。

关键词：SE（卷制成条机）;编码器;SRM（重量控制系统）;压丝轮;BECKHOFF倍福

1 简介

ZJ118型卷接机组是常德烟机公司以ZJ112型卷接機组为技术平台自主研发的新一代国产卷接机组，额定生产速度为8000支/分钟。由供料成条机（VE）、卷制成形机（SE）和滤嘴接装机（MAX）三部分组成。ZJ118型卷烟机具有如下基本特点：自动化程度高的工艺流程;全新的电控系统;获得国家专利的外观造型;采用模块化设计的气路系统;基于第五代液压阀技术的液压系统;优良的噪音控制技术。电控系统采用IPC控制技术、伺服驱动系统、总线智能传感器技术和自诊断系统，保证机组具有高生产率、高可靠性，智能化与自动化。电控特点如下：1）嵌入式IPC控制系统;2）基于智能传感器的烟支质量检测和重量控制;3、19英寸TFT触摸屏显示器;4）100M工业以太网交换机;5）节能的集中供电式伺服驱动系统;6）支持热插拔的分布式I/O;7）先进的总线技术和频闪照明技术。

2 故障现象

在ZJ118设备中，遇到这样一个问题，现象一、在ZJ118设备启动之前，其他条件都准备就绪后。当ZJ118点动或启动后，隔3秒钟，就显示“*速度检测”信息而停机，当停机之后，这一信息就会消失，整个设备全部恢复成正常。重新启动时，3秒过后再显示“*速度检测”。这样经过反复多次，仍然是这个现象。观察到的现象：1）在点动或启动过程中，在人机界面上，主机的速度一直为0;从服务报告中调出SRM重量控制页面上，重量控制有速度变化;2）调出SRM重量控制页面的设置时，起始位置设置的是-2.5，但显示的位置一直是0，重新设置起始位置，显示的位置仍然为0，在人机界面上就显示出了一条黄色信息，“吸丝带下行”中。

3 故障分析

根据故障信息，分别检查：

1）从速度角度分析，从红色停机信号角度来处理，排查SE中B42S和B43S这二个静止监测传感器。当设备在启动运行时，如果B42S没有检测到脉冲信号，就会显示“*速度检测”这一红色信息。当B43S没有检测到脉冲信号时，就会显示“静止监测”。在ZJ118启动过程中，如果B42S没有检测到脉冲信号或信号没有输入到A10S中，会显示“*速度检测”这一信息，没有排除问题前，信息不会消失，看似相似却有本质的不同。根据观察B42S和B43S在设备运转时，有明显的脉冲信号，用表测A10S中X2、X3脚电压正常，观察A105-A7中5、13点是同时动作，信号相反。说明此故障不是由B42S、B43S二个检测器引起的。

2）从速度显示值的角度分析，把服务报告——烟条检测——SRM调出，重量控制中的速度与主界面的速度作对比，发现重量控制中的速度值只有我们设置速度的二分之一左右，主界面的速度为0。说明重量控制接收到编码器B133S的信号，才会有速度信号，而主界面没有，可能是从编码器B133S到A10-A3速度检测模块之间，或是编码器中另外二根线、速度检测模块中，某一个环节出了问题。于是检查线路，更换A10-A3速度检测模块后，故障一样;由于从编码器B133S到速度检测模块与到重量控制的线路并不是完全相同。编码器B133S的线路中，A、A、B、B是相同的，C、C是单独接到A10-A3速度检测模块中，如果这个信号不正常，也会使速度信号不正常，于是更换B133S编码器。开机试车，现象一样。速度有关线路都做了检查，相关的元件也更换了，同时把A10中各个模块重新进行插接，让各个模块之间充分接触，还是无法解决这一故障。

3）针对压丝轮没有反应进行分析;由于在点动过程中，重量控制系统的自动控制设置参数是在1500支/分左右，而点动设置800支/分。重量控制系统在这个时候是不能投入到自动状态下。改变重量控制起始位置，压丝轮是会变化的，从重量控制页面会显示。实际上压丝轮电机M10V是会动作。现在没有任何的反应，从显示器上看到信息“吸丝带下行”。有这几种情况发生。（1）控制系统没有给出指令：于是我们检查V1V控制器、K5V接触器都有动作，用万用表测电压值都正常，A115-A12信号正常，说明控制系统给出了信号，可以排除;（2）电机M10V线路故障：检查M10V各相阻值，测得阻值相等，说明M10V正常;（3）执行机构卡死、执行机构传动与位移传感器B9V松动、脱落。检查传动机构，可以看到电机M10V在运转;（4）位移传感器B19V坏：人为的把位移传感器B19V上下移动，页面上的起始位置没有变化，用万用表测B19V的电压值时，电压是平滑的变动，说明位移传感器B19V正常，而位移传感器B19V的电压信号到SE电控柜A0-A3，VE电控柜中A30-A21，都是模拟输入信号，如果这二块模块有问题，也可能显示不出位移信号（实际上VE电控柜中A30-A21对显示没有多大关系），更换模块后开机，仍然没有效果。

4 解决问题

我们所采取的这一系列措施，都是按照正常的方法进行分析、判断，找出故障点，再进行维修，是非常实用的一种方法，这次却不能解决这一故障。由于整个ZJ118机组的控制系统里，IPC可编程控制逻辑器主要是BECKHOFF倍福;S120是来自Siemens的驱动系统，负责驱动ZJ118生产线上所有需要同步传动的部分。1）连接总线有PROFIBUS、CANBUS和Ethercat，把各个单元相互连接起来。无论是哪一个总线连接不好，系统都会诊断出来，会有报错信息，同时我们也把各个总线连接检查了，未发现问题，如果一旦有问题，根本无法启动设备;2）如果Siemens的PLC的模块与模块之间连接不好，或者模块损坏，都会产生自诊断信息，提示SF亮红灯。在人机界面上会显示系统故障，在没有处理好故障之前是不能启动设备的;3）作为整个ZJ118机组的控制核心BECKHOFF倍福系统，以上这些诊断，应该来说都会具备，在生产使用过程中，经常遇到这样的诊断错误。由于ZJ118的程序设置了密码的，无法进入，没有办法查看其程序。4）只好用笔记本来查看硬件组态和相互连接状态情况，看有没有问题。结果发现倍福A100-A12和A100-A13的连接状态出了问题，于是断电更换这二个模块，开机试车，全部正常。一旦有一个模块连接出了问题，将会导致后面所有模块都无法连接。由于控制核心是BECKHOFF是前期的产品，本身虽有自诊断功能，但并不是很强大，组态的整个系统中，有模块相互之间没有联接上，却没有显示出来，导致我们花费了大量的时间;同时也说明对这些新兴的产品和功能不要盲目推崇和信任。

5 结束语

当我们在维修时，按照下正常思维的维修方式，不能解决问题时，就应该用工具来进行诊断、维修处理。即使程序设置了密码，从组态的角度还是能看到硬件的情况。千万不要盲目相信设备自身的自诊断功能。

参考文献

[1]王龙明，怀哲.倍福现场总线组件在烟草加工中的应用[J].自动化博览，2004，（3）.68，71.

[2]李宏.谈对德国倍福（BECKHOFF）新一代嵌入式PC CX1000的认识[J].可编程控制器与工厂自动化，2005，（9）.33-35，48.

[3]赖征升.倍福嵌入式PC在ProtosM5卷接机电控系统的应用[J].科技创新与应用，2012.