朱字軍 河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司安陽卷煙廠

電氣自動(dòng)化設(shè)備是指應(yīng)用科技信息技術(shù)手段完成機(jī)械生產(chǎn)加工制造工作的一種基礎(chǔ)設(shè)備，煙草制絲車間現(xiàn)場(chǎng)操作工通過西門子工控屏參數(shù)的調(diào)整和日常設(shè)備的控制，在實(shí)際工作過程中，由于工控屏處于長期運(yùn)作狀態(tài)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行安全問題，需要工作人員及時(shí)做好設(shè)備的維修及保養(yǎng)工作。

一、制絲車間工控屏常見故障類型

制造企業(yè)在日常生產(chǎn)制造過程中，要想將自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值完全發(fā)揮出來，就必須要結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，分析出常見的設(shè)備故障問題有哪些。本文主要以西門子工控觸摸屏損壞情況為例展開研究。

（一）界面顯示異常

作為一種感應(yīng)式液晶顯示裝置[1-2]，西門子工控屏是能夠接收觸摸等輸入信號(hào)的，當(dāng)用戶通過觸摸動(dòng)作點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕時(shí)，觸摸屏后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)先內(nèi)嵌的程序驅(qū)動(dòng)各種連接裝置，并通過顯示屏進(jìn)行聲音及畫面效果的呈現(xiàn)。在工作人員實(shí)際操作工控屏來完成對(duì)設(shè)備的智能化控制工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的故障問題就是顯示異常。比如：畫面卡頓、黑屏等[3]，這種情況會(huì)影響后續(xù)各項(xiàng)工作的有序運(yùn)行，是目前各個(gè)生產(chǎn)制造企業(yè)需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。

（二）功能故障

工控屏觸控功能是日常生產(chǎn)過程經(jīng)常使用的功能[4-6]。在使用頻率不斷增加的情況下，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)觸控失靈的問題。比如工作人員點(diǎn)按或者滑動(dòng)屏幕時(shí)，反饋系統(tǒng)無反應(yīng)，無法正常啟動(dòng)或者電氣自動(dòng)化設(shè)備；或者工控屏觸摸位置與鼠標(biāo)箭頭所指的位置未能有效吻合，這些問題都將會(huì)直接影響工作質(zhì)量及效率。

二、工控屏故障的原因及危害

在合理擬定對(duì)電氣自動(dòng)化西門子設(shè)備工控屏的應(yīng)急維修方案時(shí)，工作人員必須先找出引發(fā)問題的原因，明確工控屏故障的危害性。

（一）根本原因

通常來說，引發(fā)故障的原因主要分為以下三點(diǎn)：首先是設(shè)備的材料質(zhì)量問題，有些機(jī)械制造企業(yè)在應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，為了節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，經(jīng)常采購廉價(jià)的無法適應(yīng)高強(qiáng)度的材料，因此，容易出現(xiàn)故障問題。其次，工作人員日常操作問題。比如安裝過程選擇的安裝方法不正確，各個(gè)線路連接不緊密。最后，未定期安排員工對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修及養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備故障問題頻發(fā)。

（二）危害性分析

隨著基于電氣自動(dòng)化設(shè)備的普及，如果在日常工作環(huán)節(jié)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工控屏損壞的問題，不僅會(huì)給企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，降低工作效率，而且會(huì)給員工帶來較大的工作壓力。因此，企業(yè)應(yīng)對(duì)觸摸屏損壞問題制定相應(yīng)的應(yīng)急維修方案。

三、應(yīng)急維修方案

（一）收集及整理資料

引發(fā)工控屏故障的原因不同，實(shí)際的解決方案就有一定的差異。想要制定出科學(xué)合理的工控屏損壞應(yīng)急維修方案，就必須要分析出以往員工在使用設(shè)備工控屏?xí)r，存在的不足之處，并結(jié)合具體問題，明確設(shè)備維修及保養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)。想要完成對(duì)工控屏的收集及整理工作。應(yīng)當(dāng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)，利用信息技術(shù)完成數(shù)據(jù)的智能整理和分類，擬定一個(gè)通用的應(yīng)急維修方案。確保工作人員能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障問題的第一時(shí)間采取有效的解決對(duì)策，避免給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

（二）完善內(nèi)部管理機(jī)制

為確保工控屏損壞的應(yīng)急維修工作能夠順利的開展，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合國家相關(guān)管理制度，完善內(nèi)部的管理機(jī)制。從人員工作行為的角度入手，為各部門員工分配具體的工作任務(wù)，并定期對(duì)職工的技術(shù)水平和學(xué)習(xí)能力開展測(cè)試。還可以利用責(zé)任監(jiān)督機(jī)制，降低工控屏出現(xiàn)損壞問題的機(jī)率，提高應(yīng)急維修工作的質(zhì)量及效率。

（三）應(yīng)急維修實(shí)踐演練

一般來說，應(yīng)急維修時(shí)，涉及到對(duì)電氣線路的檢查及調(diào)整，對(duì)工控屏零部件的更換以及對(duì)軟件系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)等，工作流程相對(duì)較為復(fù)雜繁多。企業(yè)可以定期設(shè)置應(yīng)急維修的實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，根據(jù)常見的電氣自動(dòng)化設(shè)備工控屏的故障類型，以模擬演練的方式觀察員工的應(yīng)急維修能力是否符合基本工作需求。因?yàn)樵谶M(jìn)行工控屏的功能設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了“手/自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)”、故障復(fù)位、強(qiáng)制輸出、輸入/輸出信號(hào)檢測(cè)、計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)、網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)警顯示等功能，且操作簡便，易上手，在實(shí)際的應(yīng)急維修工作環(huán)節(jié)中，對(duì)員工的專業(yè)工作能力及靈活應(yīng)變能力有著較低的要求。

（四）觸摸屏整體更換

維修觸摸屏最容易且最直接的方法就是用新觸摸屏對(duì)損壞的觸摸屏進(jìn)行替換（日常使用的觸摸屏價(jià)位一般在1000元左右）。在遇到觸摸屏中下載程序有問題的時(shí)候，對(duì)觸摸屏進(jìn)行整體更換是最穩(wěn)妥的方法。工業(yè)控制環(huán)境下，目前大部分的應(yīng)用程序均是運(yùn)用算法進(jìn)行加密的，若操作人員未獲得有效授權(quán)，是無法將程序從觸摸屏中拷貝出來的。因此，當(dāng)出現(xiàn)以上故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)維修人員應(yīng)第一時(shí)間通過各種形式與設(shè)備生產(chǎn)商取得聯(lián)系，征詢程序上傳的密碼或?qū)?yīng)的程序?qū)F(xiàn)有程序予以覆蓋，若出現(xiàn)無法獲取觸摸屏程序代碼或者未能及時(shí)與生產(chǎn)廠商取得聯(lián)系的情況，則可以先尋找同類型設(shè)備相關(guān)信息作為相關(guān)參考，并通過自主對(duì)程序進(jìn)行編輯并下載。若無法找到同類型的設(shè)備，則需要進(jìn)行自主編程。而自主編程的最優(yōu)方法是先獲取PLC程序，進(jìn)而清晰地識(shí)別出輸出/輸出信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。若無法獲取到PLC程序，則需要現(xiàn)場(chǎng)維修人員對(duì)PLC程序和畫面程序全部進(jìn)行自主編寫與調(diào)試下載。在這種情況下，現(xiàn)場(chǎng)維修人員只有通過編程邏輯與思路的回憶，附加上對(duì)程序的自主理解，勾勒出設(shè)備工作的整體流程及對(duì)應(yīng)的邏輯圖，在上述的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行程序的編寫與對(duì)應(yīng)觸摸屏畫面的繪制?；蛟O(shè)備程序邏輯異常復(fù)雜或代碼量超過特定的數(shù)值時(shí)，此時(shí)建議現(xiàn)場(chǎng)維修人員停止相關(guān)操作，并請(qǐng)專業(yè)維修人員的幫助與指導(dǎo)。程序編寫完成后，需要在真實(shí)的設(shè)備商反復(fù)測(cè)試與調(diào)試，認(rèn)真觀察相應(yīng)的動(dòng)作與操作是否符合預(yù)期的要求，尤其是設(shè)備安全保護(hù)方面要求是否切實(shí)達(dá)到要求，最好是與現(xiàn)場(chǎng)操作工結(jié)合，反復(fù)進(jìn)行操作實(shí)戰(zhàn)，并根據(jù)暴露的相關(guān)問題做進(jìn)一步整改與完善。

（五）觸摸板的更換

對(duì)于大部分工控觸摸屏來說，其最易損壞的部件是觸摸板，當(dāng)觸摸屏上對(duì)應(yīng)信息顯示正常時(shí)，表明該觸摸板一切完好正常，但當(dāng)出現(xiàn)觸摸屏按鈕點(diǎn)擊后沒有反應(yīng)時(shí)，表明該觸摸板工作不正常，原因可能是硬件損壞或接口連接性不好；正常情況下，觸摸板能夠?qū)τ|摸屏的各項(xiàng)功能予以觸發(fā)與顯示，若已經(jīng)確認(rèn)觸摸板是損壞狀態(tài)時(shí)，那么直接對(duì)觸摸板進(jìn)行更換就行。在進(jìn)行觸摸板部件更換時(shí)，第一步，應(yīng)首先將觸摸屏正面上的保護(hù)膜撕掉，從而進(jìn)一步看到對(duì)應(yīng)的觸摸板。此時(shí)，維修人員能夠表面有刮痕、觸摸屏鼓包、屏幕有裂紋等故障予以檢查排除。若存在以上故障，則表示該觸摸板已經(jīng)處于損壞狀態(tài)。若觸摸屏的表面未見損傷的痕跡，則需要維修人員將其清洗完畢后，再次通電觀察觸摸板是否工作正常。若觸摸板一切工作正常，則只需將保護(hù)膜在此貼上，即可繼續(xù)使用。若仍無法滿足要求，則必須將觸摸屏予以更換。在更換觸摸屏?xí)r，首先需要打開觸摸屏正面的保護(hù)膜，其次，需要卸下屏幕后面的主板及液晶顯示屏。以西門子某款觸摸屏為例，取下后罩后，即能夠清晰地觀察到觸摸屏的主板。將主板4個(gè)角上的4個(gè)小螺絲卸下來后便能夠?qū)⒅靼迥孟?，在該過程中，維修人員能夠清晰觀察到主板的背面圖像，同步也能夠觀察到觸摸屏背后半面的線路圖像，需要注意的是，在屏幕靠近底邊的位置，存在一個(gè)薄薄的軟線，該軟線就是主板與觸摸板的連接線。只需將此線輕輕抽出，即可將觸摸板從觸摸屏的正面取出。若不方便取出觸摸板，維修人員也能夠?qū)⒁壕恋?個(gè)固定螺絲順利取下，隨后，取下液晶屏，則能夠觀察到觸摸板和主板的連接軟線。其中，部分液晶屏是除螺絲固定外，還能夠用軟膠粘貼在固定架上。并按照上面相反順序，即可裝上新?lián)Q的觸摸板（安裝時(shí)要特別注意連接線要插到位，防止虛接）。更換完觸摸板后，可通電進(jìn)行檢查。

四、實(shí)際維修過程工作時(shí)應(yīng)注意的問題

在合理擬定對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備觸摸屏的應(yīng)急維修方案時(shí)，工作人員必須先找出引發(fā)問題的原因，明確觸摸屏故障的危害性。

（一）創(chuàng)新研究

時(shí)代在不斷發(fā)展進(jìn)步，企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作也在不斷的完善。在這種情況下，企業(yè)必須要意識(shí)到創(chuàng)新的重要作用，引導(dǎo)員工樹立創(chuàng)新工作意識(shí)，研究簡化應(yīng)急維修流程的可行方案。比如目前企業(yè)正在研究在觸摸屏設(shè)備當(dāng)中安裝感應(yīng)裝置的方式，并通過設(shè)定運(yùn)行參數(shù)及相關(guān)程序的方法，進(jìn)行智能化的管控工作。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行故障問題時(shí)，就會(huì)及時(shí)響起警報(bào)，提醒管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修工作。這是目前比較有效的一種設(shè)備監(jiān)管模式，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，真正達(dá)到減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的目的。

（二）安全管理

電氣自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁瑣，在進(jìn)行觸摸屏損壞的應(yīng)急維修時(shí)，通常需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢查，分析是否存在安全隱患問題。而這項(xiàng)工作無法由員工個(gè)人單獨(dú)完成。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)組建應(yīng)急維修小組，讓員工自由分組，或者根據(jù)員工的工作能力合理設(shè)置工作崗位。通常每組人數(shù)應(yīng)當(dāng)在 5～7 人左右，要確保分工明確，并在員工之間建立相互監(jiān)督的機(jī)制，避免由于人為因素而給維修過程帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，維修工作必須要在斷電的狀態(tài)下完成，避免發(fā)生觸電事故。這還需要企業(yè)定期做好安全知識(shí)教育工作，提高員工的安全意識(shí)。

（三）其他注意事項(xiàng)

在工作環(huán)節(jié)中，由于電氣自動(dòng)化設(shè)備處于長期運(yùn)作狀態(tài)，設(shè)備溫度升高、設(shè)備清灰工作處理不到位，就容易導(dǎo)致設(shè)備故障的情況。尤其是觸摸顯示屏，需要定期進(jìn)行校正工作，避免觸摸位置出現(xiàn)偏差的情況。這些都是應(yīng)急維修工作中需要員工關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，這就表示，應(yīng)急維修工作的關(guān)鍵不在于事后維修，而在于事前定期的保養(yǎng)，進(jìn)而有效提高設(shè)備的使用壽命。

五、結(jié)語

一般情況下，企業(yè)應(yīng)組建專業(yè)的維修團(tuán)隊(duì)，并安排專家進(jìn)行技能培訓(xùn)工作。同時(shí)，在開始維修工作之前，對(duì)員工進(jìn)行安全教育，引導(dǎo)員工意識(shí)到自身工作的重要性。最后，提高員工的創(chuàng)新意識(shí)，通過現(xiàn)代化信息檢索技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與匯總，研究創(chuàng)新工控屏維修方案，提高設(shè)備實(shí)際使用價(jià)值的可行對(duì)策。