張海飛 牛穎(蘭州石化公司煉油廠，甘肅 蘭州730060)

1 光電控制及PLC程序控制改進(jìn)

碼垛機(jī)的電控系統(tǒng)由可編程控制器PLC、檢測元件（光電開關(guān)、接近開關(guān)）、操作面板（包括觸摸屏、按鈕開關(guān)和指示燈）、控制元件（變頻器、交流接觸器和電磁閥）以及執(zhí)行元件（電動機(jī)和氣缸）等部件構(gòu)成。

1.1 碼垛機(jī)控制光電更新

碼垛機(jī)各部光電有近36個，當(dāng)有光電出現(xiàn)故障時，操作提示屏雖然會顯示故障信息，但提示信息內(nèi)容不全面，而且只能監(jiān)控各I/O 信號是否正常，無法從根本找到異常運(yùn)行或停機(jī)的根本原因，再者PLC 程序在終止運(yùn)行后，需要重新復(fù)位才可以繼續(xù)運(yùn)行，這樣給操作帶來很大的不便，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。

碼垛機(jī)小車框架前后減速、到位控制光電，使用的是NAMUR FM18-R3P-C20P2 型電感式接近開關(guān)，其探測距離為0～2cm，這種開關(guān)的工作原理是：接近開關(guān)內(nèi)的振蕩器會產(chǎn)生一個交變磁場，當(dāng)金屬遮擋物接近這一磁場，并達(dá)到感應(yīng)距離時，在金屬遮擋物內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測目的。

這種設(shè)計對于被探測物體的間距固定時，有較好的作用，但在碼垛機(jī)框架與龍門架之間的間距不穩(wěn)定時，當(dāng)兩者間距大于接近開關(guān)的探測距離（＞2cm）時，接近開關(guān)探測不到金屬遮擋物，從而引起接近開關(guān)不輸出信號，導(dǎo)致PLC程序中止，碼垛機(jī)無法繼續(xù)進(jìn)行工作，而當(dāng)兩者間距小于接近開關(guān)的探測距離（＜0cm）時，金屬遮擋物會碰到接近開關(guān)上致使其損壞。

經(jīng)過深入的原因分析，決定對原有小車框架上的4組接近開關(guān)進(jìn)行更新，選用Omron E3JK-R4MS型反光板式光電開關(guān)，這種開關(guān)在石蠟包裝線上被廣泛使用，其性能具有動作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。而改造過程也非常簡單，只需在原有的4個接近開關(guān)位置上更換新的光電開關(guān)，而金屬擋板前只需加裝光電開關(guān)反光板即可完成。

1.2 碼垛機(jī)控制光電改造

經(jīng)過長期的觀察發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計不合理，導(dǎo)致光電的控制對設(shè)備的保護(hù)不夠，光電的自身保護(hù)也不足，而光電的信號輸出時常出現(xiàn)錯誤，經(jīng)常會導(dǎo)致碼垛機(jī)無法正常工作甚至發(fā)生設(shè)備損壞。

1.3 碼垛機(jī)PLC程序改進(jìn)

經(jīng)過長期的設(shè)備運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，由于蠟包的縫線接頭或蠟包袋角經(jīng)常誤觸動、閃動光電信號，導(dǎo)致光電的信號輸出錯誤，進(jìn)而影響PLC程序中斷，致使碼垛機(jī)異常停機(jī)，影響正常的生產(chǎn)。

經(jīng)過和儀表維護(hù)單位共同研究，決定對原程序進(jìn)行修改：

a.將原轉(zhuǎn)位計數(shù)光電的時間繼電器增加1 秒的延時（圖-1），這樣可以有效降低由于光電的信號錯誤導(dǎo)致的輸出錯誤，防止蠟包排序混亂。

圖-1 轉(zhuǎn)位計數(shù)流程PLC程序

b.將原托盤輸送機(jī)的時間繼電器增加1 秒的延時（圖-2），這樣可以降低龍門架下降時誤觸碰蠟垛的概率，有效保護(hù)龍門架設(shè)備的升降安全。

圖-2 托盤輸送流程PLC程序

c.將原推包氣缸磁電開關(guān)的時間繼電器增加1 秒的延時（圖-3），這樣可以使小車皮帶多轉(zhuǎn)動1秒，這樣可有效降低落蠟或蠟包未上滿小車的概率，同時也降低了操作人員的操作難度。

圖-3 蠟袋推包流程PLC程序

2 管理問題及解決方案

2.1 加強(qiáng)三級檢查

一級檢查：要求管理人員每天三次檢查碼垛機(jī)運(yùn)行情況。

二級檢查：要求維保人員早上下午兩次檢查碼垛機(jī)運(yùn)行情況，并每月定期安排對碼垛機(jī)的預(yù)知維修（包括螺栓緊固，光電輸出情況確認(rèn)等），及時消除小隱患，避免大問題的發(fā)生。

三級檢查：要求班組員工每班至少2 次檢查碼垛機(jī)的整體運(yùn)行情況，包括皮帶跑偏量確認(rèn)、光電位置確認(rèn)等。

2.2 建立《碼垛機(jī)運(yùn)行情況檢查記錄》

加強(qiáng)班組人員對設(shè)備檢查情況的確認(rèn)，對發(fā)現(xiàn)的小問題、小故障自行排除及修理，可有效降低了碼垛機(jī)的故障率。

3 取得的成果

3.1 改造效果

在對石蠟碼垛機(jī)經(jīng)過三方面的改造后進(jìn)行調(diào)試，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，有效的降低了裝置因該設(shè)備故障原因非正常停工的概率。石蠟裝置現(xiàn)在每月都能超額完成生產(chǎn)任務(wù)，不僅給碼垛機(jī)的預(yù)知維修提供了時間保證，還有效的降低了員工的操作壓力。

經(jīng)過對2018 年11 月至2019 年7 月碼垛機(jī)運(yùn)行情況的統(tǒng)計，做出如下統(tǒng)計表（表-1）：

表-1 石蠟碼垛機(jī)故障頻次統(tǒng)計與停機(jī)時間統(tǒng)計表

3.2 經(jīng)濟(jì)效益估算

平均每月減少碼垛機(jī)故障停機(jī)時間：120-29=91小時

按照平均測算，石蠟裝置1小時生產(chǎn)成品石蠟6噸

平均每月增加石蠟產(chǎn)量：6噸/時×91小時=546噸

每噸石蠟的平均效益價格約為1700 元，維保單位對碼垛機(jī)的改造投入費(fèi)用約為1萬元

措施實(shí)施后，因減少成型機(jī)故障停機(jī)時間，所增產(chǎn)石蠟的效益為:

4 結(jié)語

此次對石蠟裝置低位碼垛機(jī)的改造，是在石蠟成品銷售整體劃歸中國石油西北化工銷售的背景下進(jìn)行的，這樣的改造，既提高了設(shè)備的長周期運(yùn)行能力，也有效的增加了石蠟的產(chǎn)量，為車間及煉廠總體效益的提升提供了強(qiáng)有力的保障。