浅谈溢流型球磨机电气仪表故障分析及处理

阳 勇

（云南华联锌铟股份有限公司，云南 文山 663701）

随着自动化在选矿厂的广泛应用，特别是智能化在选矿企业的逐步建设及投用，底层PLC控制系统的控制精度、稳定性、可靠性以及快速对故障的分析及处理显得尤为重要。

1 磨机工作原理

溢流型球磨机为同步电动机驱动，同步电动机通过传动部传动而带动筒体转动，当筒体转动时，装在筒体内的研磨介质在摩擦力和离心力的作用下，随着筒体回转而被提升到一定高度，然后按照一定的线速度而被抛落，矿石受下落磨矿介质的撞击和磨矿介质之间及磨矿介质与磨机衬板之间的附加压碎和磨剥作用而被粉碎，并借助于水的冲力将被磨碎的合格物料送出筒体外。

2 同步电动机及离合器联锁保护

磨机运行是否正常，一方面工艺系统的稳定性、矿石性质变化对磨机衬板及处理量的影响等，另一方面则是电气仪表控制测量的稳定性及可靠性的影响。

2.1 同步电动机联锁保护

通过对PLC程序及磨机启动柜电气控制原理图分析，造成主电机停止或跳闸的因素主要有：①现场控制箱及PLC柜：主电机停止按钮、急停按钮、主电机保护综合故障。②主电机本体：主电机电流保护。③主电机高压启动柜综合故障、真空断路器脱扣器故障等。④励磁柜及旋转励磁机故障。

2.2 磨机离合器联锁保护

通过对PLC程序及离合器控制原理图分析，造成离合器分闸或跳闸的因素主要有：①PLC柜系统综合故障。②高压启动柜真空断路器运行信号。③磨机控制箱停止按钮。④DCS停止信号。⑤气罐压力等。

（1）PLC柜系统综合故障主要有：①主电机综合保护故障。②润滑站综合故障。③主轴承温度高高故障。④小齿轮轴承温度高高故障。⑤小齿轮振动监测综合故障。⑥小齿轮红外监测综合故障。⑦小齿轮红外温差停机。⑧紧急停车。

（2）主电机综合故障主要有：①主电机驱动端轴承温度高高故障。②主电机非驱动端轴承温度高高故障。③主电机定子绕组1#～6#测温点温度高高故障。

（3）高压系统综合故障主要有：①进料端1#、2#压力低低故障。②进料端1#、2#油流低低故障。③出料端1#、2#压力低低故障。④出料端1#、2#油流低低故障。⑤高压泵故障。⑥高压泵备妥信号丢失故障等。

3 磨机故障跳闸原因分析

3.1 主电机运行过程中停止或跳闸原因分析

主电机综合故障、主电机高压柜综合故障、励磁柜及旋转励磁机故障、DCS停止主电机等故障均能在触摸屏、综保、DCS操作记录上显示，故障处理大都根据提示可以快速处理，而无故障显示，跳闸之后又可以启动运行的软故障非常难查，根据多年来的故障处理经验总结，针对主电机停止按钮、紧急停机、DCS停止主电机，利用程序中这几个点上升沿、下降沿瞬间变化设置抓捕程序，为了减少查找故障时间我们将主电机本体电流继电器故障跳闸触点接入PLC并设置抓捕程序，在触摸屏上添加故障跳闸记录显示，这样就能快速查找故障，另外PLC停止、故障跳闸、励磁故障等输出中间继电器及控制线出现故障，查找故障点难度大，但故障范围很小且出现故障的频次非常少。

3.2 磨机离合器停止及跳闸原因分析

离合器故障跳闸在磨机故障跳闸中的比例高达95%以上，而传感器、隔离器、PLC的PTD及电源模块、线头接触不良故障又占90%以上。跳闸后不能合闸，这样的故障好查，速度也快，但跳闸后没有任何故障显示但又可以立即启动，这样的故障非常难查，跳闸后查看PLC程序、触摸屏及DCS通讯均显示正常，但时不时就跳闸一次，的确非常让人头痛。但PLC柜系统综合故障涉及的原因较多，但主要还是润滑油站综合故障，而润滑油站综合故障主要集中在高压系统综合故障及报警。

通过故障分析处理，磨机常见故障主要体现为：①高压断线，大部分是模拟量检测无效造成的，这一类的故障通常是瞬间，维修人员到现场后，触摸屏上是没有任何报警及故障记录，此类故障主要体现在磨机输入端和输出端质量流量计上，因为分油马达及油管振动大，质量流量计传感器与变送器连接部位接触不良造成。②电源模块故障，出现此类故障，模拟量及开关量模块没有电源显示，如果是供CPU模块失电，则表现为通讯中断（与触摸屏、DCS），有时表现为是瞬间故障，等维修人员到现场后，看见的情况或通过PLC程序监控又是正常的，只能通过触摸屏或DCS的报警信息进行分析而得出故障原因。③磨机进、出料端温度传感器故障跳闸，这类故障可在触摸屏上直接显示，处理难度不大，此类故障只要集中体现在传感器与电缆连接处接触不良造成等。

4 磨机控制系统存在的缺陷及改进思路

磨机在运行过程中跳闸，过了几秒突然启动，这样的故障在生产运行中出现过3次，通过对离合器控制回路及PLC输出进行分析，可能的原因有：①气罐上压力开关触点是串联在离合器电磁阀控制回路的，气压波动时，当压力低于设定值时压力开关触点断开，电磁阀失电，离合器分闸，磨机停止运行，当压力开关压力达到设定值时触点闭合，电磁阀得电，离合器抱闸，磨机运行，这样磨机运行非常不安全，极易造成设备及人身事故。改进的思路：我们考虑将压力开关另外一对触点串联于PLC程序离合器合闸回路，压力开关低于设定值时，其触点断开，离合器合闸继电器解除自锁，继电器失电，即使压力达到设定值时也不会造成离合器合闸，从而避免事故发生。②离合器合闸继电器触点或控制线接触不良，似接触非接触，也会造成磨机时不时启停，改进思路：根据PLC模块、继电器的寿面周期定期进行更换，对控制线线头进行镀锡，避免氧化，定期对接线端子定期紧固。

小齿轮温差超过设定值跳闸，要解决这一问题，改进思路：在PLC程序小齿轮红外检测综合故障和小齿轮红外温差停机回路串联一个触摸屏退出按钮即可。小齿轮温差超过报警设定值后，还没有超过跳闸设定值，我们在触摸屏点一下退出按钮，这个时候就可以拆下红外测温仪进行处理，待处理安装完毕后，再点一下投用按钮就可投用温差报警及跳闸功能，这样就不需要停机来处理，既可以保证红外测温的准确性和保护，又可以保证磨机的正常运行。

5 结语

磨机电气仪表故障的分析与处理，一方面要正确区分报警及故障，报警信号决不能去控制离合器，否则就会经常出现磨机跳闸，只有真正出现故障时保护磨机才会跳闸，另一方面要正确区别是电气仪表传感器及元器件等本身的问题还是设备确实存在的问题，通过PLC程序与触摸屏报警故障信息、DCS历史曲线与操作记录，以及故障现象进行层层分析、仔细梳理，就能快速查清故障原因，从而减少故障停机时间，提高设备运转率。