PLC在輪胎業(yè)中已基本推廣應用，但從應用開發(fā)的深度和廣度來看，一般還是取代繼電邏輯控制及開關量問題，對中等復雜系統(tǒng)以上的控制系統(tǒng)，1臺PLC總還有20%～30%的富余軟件。為此，對可編程序控制器富余軟件的開發(fā)應用，也是設計人員必須探討研究的，這對進一步充分發(fā)揮PLC在輪胎生產(chǎn)自動化中的作用，更具有一定的實用意義。 

    1 交流異步電動機常見故障分析 

    在輪胎生產(chǎn)過程中，電機的損壞情況經(jīng)常發(fā)生，輪胎廠一年總有幾十只、多達上百只電機損壞，影響了輪胎的質量和產(chǎn)量，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失。根據(jù)幾年來的使用情況，分析其原因，多系保護措施不當。主要有環(huán)境條件、線路故障、負載條件、電壓高低、操作使用、維修水平和電機自身質量等原因造成的，現(xiàn)對上述原因作簡要分析。 

    (1)環(huán)境條件

環(huán)境對電機的正常運行起著十分重要的作用，電機在極限溫度下達不到熱平衡時，會因嚴重發(fā)熱而燒毀。在輪胎廠的內(nèi)胎硫化車間和外胎硫化車間，常用蒸汽和過熱水，夏季溫度比較高。而電機又安裝在蒸汽、過熱水的管路之間，這些管路的溫度在100°C以上，不僅溫度高，而且這些管路接口的泄漏很容易噴射到電機上，若不及時處理，將會使電機的絕緣受到不同程度的損壞。我廠用于雙模硫化機的電機，每年都有5臺左右的電機因絕緣降低而損壞。又如，在胎面擠出生產(chǎn)線上，由于機頭上的蒸汽截止閥泄漏，泄漏出的蒸汽被主電機上的散熱風機吸入主電機，使55kW直流電機的整流子(換向器)短路，所以輪胎廠應及時解決各管路的泄漏問題。

    (2)電壓高低 
    
    在某種情況下，電網(wǎng)電壓會出現(xiàn)過高過低的情況，在短時間內(nèi)，電壓偏高偏低不會影響電機。但是，若電機長時間在低電壓下工作，由于銅耗增加，力矩降低，則電機會由于過載而燒毀;電壓過高，定子磁回路飽和，使電流劇增，導致電機燒毀。 

    (3)線路故障 

    三相交流異步電動機在缺二相或三相時，定子繞組里沒有形成閉合回路，即沒有電流，這時電機不旋轉。電機的損壞主要是缺一相引起的，故對電機主回路接觸器及線路節(jié)點的定期檢修是十分必要的。要特別注意起動后運行中的電機斷相，一旦遇到這種情況，應立即切斷電源，以保護電機。 

    (4)負載條件 
    
    對于造成電機超負載的原因，是一個比較復雜的問題，有重載起動，機械轉動中齒輪或銅套失油使電機超負載;也有操作者沒有按工藝要求操作使電機超負載，最終使電機設備損壞。 

    (5)電機質量 

    對于由電機自身質量而產(chǎn)生的故障，這主要靠電機制造廠和電機修理部門，把好制造質量和修理質量，使電機各項性能達到技術要求，從而減少因此產(chǎn)生的故障。 

    2 熱繼電器保護性能的分析 

    熱繼電器是一種傳統(tǒng)的應用最為廣泛的電機保護器，它是利用電流的熱效應使雙金屬片受熱彎曲而推動節(jié)點，切斷控制電路，使電機停止運行。但是，有些裝用熱繼電器的電控箱電機還是會損壞，我認為不能各種場合一律使用熱繼電器作為電機的保護器，電機的保護應根據(jù)電機在不同的使用場合而選用不同的保護方法，只有這樣才能從根本上解決電機的保護。例如，在輪胎簾布裁斷機中的供布電機、胎面擠出線的胎面切斷電機等，都是頻繁起動制動的電機，在夏天比較容易發(fā)熱燒毀，對于這一類電機，宜選用熱敏電阻的溫升保護，其效果較為理想。若仍采用熱繼電器作保護，由于它的頻繁起動，較大的起動電流反復沖擊熱元件，使其性能變差，動作偏離整定值。又如，胎面硫化中所用的熱水循環(huán)泵、冷卻水泵所用的電機，鍋爐的引風機電機，鋼絲擠出生產(chǎn)線中鋼絲牽引電機，都是一類長期運行的電機，由于加熱元件長期處于熱狀態(tài)下，同樣會使熱元件的性能發(fā)生變化，使動作值偏離整定值。熱繼電器要及時準確地動作，就需要定期整定，這對輪胎廠來說也是一件較繁瑣的事。所以對長期工作的電機采用電子保護器較為理想。從我廠的電機損壞情況來看，有80%以上都是由于熱繼電器沒動作造成。根據(jù)對上述情況的分析，熱繼電器已不是理想的電機保護器。 

    3 富余軟件的電機保護器 

    3.1 電機保護器采集工作原理 

    信號取于電機互感器的二次回路，經(jīng)橋式整流及電容濾波后，在R2上取得電壓，晶體管T1的基極和發(fā)射極加以正向電壓，當電機正常工作或1.1倍額定電流時，調節(jié)網(wǎng)絡電阻，使晶體三極管Ib、Ube、Ic均很小，晶體三極管截止，R4上的電很低，可控硅截止，R7上的輸出電壓大約為零。在電機過流或短路時，使晶體管導通，觸發(fā)可控硅導通，在R7上輸出-個高電平去PLC輸入點，以控制電機的運行狀態(tài)。 

    3.2 電機保護器應用梯形圖 

    電機保護器程序采用了日本0MRON的C200H可編程控器地址分配號，按起動按鈕00300，經(jīng)過常閉節(jié)點TIM509、00301，使1000 ON自保，電機起動，同時3205內(nèi)部繼電器和定時器TIM509 0N自保。當定時器TIM509常閉延時節(jié)點OFF時，電機起動時間完成，電機進入自動保護工作狀態(tài)，當電機出現(xiàn)過流或短路時，輸入點X00400 0N→3206 0N，1000回路中的3206常閉節(jié)點OFF→1000輸出繼電器OFF，電機停止工作。如果在起動時就有短路故障，電流大于電機起動電流，此時00401 0N→3207 0N→1000輸出繼電器0FF，電機即停止工作。采用PLC對電機進行缺相、過流、短路保護，取消了電流繼電器，簡化了電動機主回路，提高了電機保護的可靠性。 

    4 直流電機的主要故障和故障原因及解決方法 

    (1)直流電動機不能啟動

    表1直流電動機不能啟動的原因及解決方法原因解決方法

    表2 電刷火花過大的原因及解決方法原因解決方法

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