陳加紅，蔣文炤，劉 謙，胡利波，王德文

（貴州中煙工業(yè)有限責任公司畢節(jié)卷煙廠，貴州畢節(jié) 551700）

0 引言

對于卷煙生產(chǎn)企業(yè)來說，提高設備運行效率就是提高企業(yè)生產(chǎn)效率，這不僅有利于提高企業(yè)生產(chǎn)力水平、提高企業(yè)在行業(yè)的競爭力，也有利于企業(yè)在新時代激烈的行業(yè)競爭下成為領跑者。在生產(chǎn)高峰期，卷包設備每天24 h 不停運轉(zhuǎn)，易導致設備發(fā)生各種故障，造成設備不能正常運行，極大影響企業(yè)生產(chǎn)任務安排。新時代的煙草企業(yè)在保障安全和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，不斷追求生產(chǎn)效率最大化，高效安全的故障診斷和維修處理措施是煙草生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率的重要法寶。

1 卷包設備的特點

目前，隨著煙草行業(yè)不斷發(fā)展，卷煙生產(chǎn)設備也日益更新，種類眾多，傳動結(jié)構復雜，精度較高，維修難度大，近年來新型卷包設備不斷朝著大型化、自動化、信息化、智能化的方向發(fā)展[1]。卷煙包裝速度越來越高，控制逐漸復雜化，相應導致卷煙設備產(chǎn)生故障也較復雜，如包裝機組ZB416、卷煙機組ZJ119 等機型。

在同一卷煙生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)，生產(chǎn)設備類型呈現(xiàn)多樣化，從煙絲到出成品煙，工序流程多，就其卷煙按主要功能分為原材料供給、煙支卷制成型、煙支儲存輸送設備、煙支包裝成型、小盒包裝成型、條盒包裝、條煙輸送、濾棒成型、煙條封箱等部分。通過以上多個生產(chǎn)流程，將煙絲原材料按照相關工藝標準卷制成合格的煙支，再通過煙支輸送設備輸送至下一工序包裝成合格煙包和煙條，條煙輸送設備再將合格的煙條輸送至封箱成煙箱，最后封裝出來的成品煙通過輸送機構輸送至成品倉庫區(qū)。在整個生產(chǎn)工序都離不開電氣系統(tǒng)支撐參與，各部分設備結(jié)構功能不同，檢測系統(tǒng)眾多，故障診斷較為復雜。如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，將會產(chǎn)生鏈式反應，可能對整個生產(chǎn)流程的順利進行造成比較大的影響，導致卷包整組生產(chǎn)設備不能正常工作，嚴重影響企業(yè)生產(chǎn)能力。

2 卷包設備電氣故障的特征

2.1 隱蔽性

煙草生產(chǎn)企業(yè)的設備具有數(shù)量較多、體積龐大、結(jié)構復雜、精密性強等特征。各種不同的設備負責執(zhí)行不同的工藝流程，完成不同工藝任務，其功能和結(jié)構存在很大差異。凡是通過PLC控制器進行控制的信號傳輸，在其內(nèi)部和通信發(fā)生故障時，往往不容易被發(fā)現(xiàn)，增加了查找故障時的難度。而外圍線路故障，斷線破損時所造成的電氣設備故障相對容易查找。由于煙草生產(chǎn)設備自動化程度高，運用了大量的電子元器件，集成電路、伺服控制具有高精密集成化的特征，在排除這類設備故障時困難較大，需要維修人員進行系統(tǒng)排查、縝密分析，并具備較強的專業(yè)技術能力，運用恰當?shù)脑\斷方法才能最終確定故障原因。

2.2 多樣性

設備的種類不同，其控制原理也不相同。機械故障常常有規(guī)律地出現(xiàn)，而電氣故障則復雜得多，有時電氣故障的現(xiàn)象表現(xiàn)一樣，但其背后的故障原因和故障點卻各不相同，呈現(xiàn)多樣化的特點。例如，開關未檢測到當前機構工作位置報警停機，其原因可能是機械位置不當、開關損壞、開關線路不通、沒有電源、檢測信號線不通等。這就要求電氣維修人員處理電氣故障時，對各類設備的工作原理和結(jié)構熟悉，并結(jié)合相關的設備運行儀表數(shù)據(jù)，進行全面的分析和故障診斷經(jīng)驗，將故障問題逐一進行排除。

2.3 偶然性

卷煙生產(chǎn)設備連續(xù)運行時間長，在運行中受到各種因素影響多，如停電停氣、操作不當、機械磨損、振動等，都有可能導致設備故障停機，設備故障具有不可預見性。其產(chǎn)生的根源在于外界周圍環(huán)境和設備內(nèi)部運行偶然因素的作用，通常修復這類電氣故障所需要的時間較長、修復難度相應增加，維修人員所耗費的精力也更多，嚴重影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3 卷包設備電氣故障診斷

近年來，隨著行業(yè)的快速發(fā)展，各煙草生產(chǎn)企業(yè)的設備不斷優(yōu)化升級，智能化、自動化水平不斷提升，各生產(chǎn)企業(yè)充分利用數(shù)據(jù)采集功能，將各設備的生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)傳輸匯總在后臺，統(tǒng)計分析各設備生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為企業(yè)管理生產(chǎn)服務。同時，將設備停機分析，停機歷史統(tǒng)計、設備有效作用率、最大運行時間等作為設備正常運行指標，可根據(jù)設備數(shù)據(jù)狀態(tài)預判設備當前工作性能，通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)停機最多的故障類別，對于頻繁停機的原因維修人員要進行準確分析追蹤和檢查，為故障診斷提供了新模式。

傳統(tǒng)的經(jīng)驗診斷方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化設備維修處理，新時代更高水平的自動化和智能化設備的需求，為了更好更快的發(fā)現(xiàn)故障點，需要改善傳統(tǒng)的設備故障診斷方法，在卷煙生產(chǎn)企業(yè)中已經(jīng)不能單一的使用憑借過往經(jīng)驗進行設備故障診斷，需要充分運用設備運行各項數(shù)據(jù)指標，利用新的傳感技術、信號分析與處理技術、計算機診斷系統(tǒng)以及智能監(jiān)測系統(tǒng)，可以更好的檢測與診斷設備電氣控制運行情況。針對卷包設備結(jié)構原理的特點，提出針對性的設備故障診斷方式方法。

3.1 直觀診斷法

直觀診斷法是電氣故障診斷中最簡單有效的方法，通常依靠人的感覺器官，如目測、鼻聞、耳聽、手摸等方式來檢查判斷故障的方法。對于設備簡單故障的處理行之有效，特別是處理顯性故障常用的方法，是故障診斷中首先采用的方法。直觀診斷法主要運用問、聞、看、聽、摸、拉等措施，簡單來說表現(xiàn)在：

（1）問，就是詢問操作工故障發(fā)生前的情形、異?，F(xiàn)象等。

（2）聞，即聞一聞設備是否有燒焦異常的氣味。

（3）看，看故障信息，看發(fā)生故障的部位情況。

（4）聽，聽異常聲音，如電機在運行中是否有不正常的響聲。

（5）摸，在斷電的情況下，用手觸模電機表面或發(fā)熱部位的表面，判斷其是否有溫度異常的現(xiàn)象[2]。

（6）拉，在斷電的情況下，輕拉電線是否松動。運用直觀診斷法進行電氣故障排查診斷，不僅能夠快速確定簡單的故障點，還能縮小復雜故障的故障范圍，便于維修處理。

3.2 經(jīng)驗診斷法

經(jīng)驗診斷法是運用以往處理設備故障的經(jīng)驗，對遇到同一類故障現(xiàn)象，根據(jù)以往處理故障的經(jīng)驗總結(jié)出的規(guī)律和方法來判斷故障點。這種方法用的較多，對于簡單的故障現(xiàn)象能快速找到故障點，但對沒有遇到過的故障現(xiàn)象不適用。在維修設備時，電氣維修人員要科學合理地運用各種故障診斷方法，根據(jù)自身積累的工作維修經(jīng)驗，對故障現(xiàn)象進行正確分析原因并找到故障位置，能較快地排除所懷疑的故障點，對于復雜的故障現(xiàn)象易走彎路，特別是自動化、智能化水平高的設備不能準確快速判斷其故障點。

3.3 智能診斷法

智能診斷法充分運用設備上的傳感器，如壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器等，實時監(jiān)測設備狀態(tài)，結(jié)合人工智能的方法理論，以系統(tǒng)工作原理，設備運行的儀表參數(shù)和設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)綜合推理，比較分析運算其邏輯關系，監(jiān)測設備運行情況，跟蹤設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設備故障并能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的故障進行準確報警。一旦設備有異常情況，能迅速找到故障原因，必要時運用儀表測量，根據(jù)儀表測量數(shù)據(jù)結(jié)果，對于簡單不損壞配件的故障可采取一定的措施方法，保障設備在簡單處理后能夠正常運行。通過智能診斷方法快速找到故障原因和發(fā)生故障點，是提高維修效率的最有效方法。

當前，運用數(shù)據(jù)分析故障現(xiàn)象已成為故障診斷的主要方法途徑。傳統(tǒng)維修方法與智能診斷相結(jié)合，是新時代電氣故障診斷的主要方向，是智能復雜設備維修中常用的診斷手段，在電氣設備故障處理中發(fā)揮重要作用，在各行各業(yè)將會得到越來越多的應用。

4 卷包設備電氣故障維修處理措施

卷包設備維修故障處理要掌握設備結(jié)構及其工作原理、控制方式、工藝流程、邏輯關系，科學有效運用各種診斷方法，根據(jù)發(fā)生故障的現(xiàn)象，確定故障點，根據(jù)具體情況制定出有效的處理措施，將能夠極大地提高卷包設備運行的穩(wěn)定性和實效性，根據(jù)維修經(jīng)驗，故障處理原則從易到難、由外至內(nèi)，維修處理措施通常有儀表測量處理，調(diào)整參數(shù)和更換配件等來消除故障點。

4.1 根據(jù)故障現(xiàn)象確定故障點

當設備發(fā)生故障時，需要生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)幫助分析故障原因，如工作電源電壓、電流、壓縮空氣壓力、真空壓力、溫度等，特別是停機時的運行參數(shù)指標、停機原因歷史記錄、停機統(tǒng)計分析等數(shù)據(jù)具有重要參考價值，這些數(shù)據(jù)都能幫助電氣維修人員判別設備發(fā)生的故障癥結(jié)所在。

當設備正常運行過程中，突然發(fā)生故障停機后，維修人員應該獲得有價值的故障信息，歷史運行記錄數(shù)據(jù)，特別是故障發(fā)生之前及發(fā)生瞬間的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，有助于找出故障原因，對故障原因進行有效分析，幫助排除故障。此外，維修人員在判斷故障時應盡可能的收集設備參數(shù)信息，如伺服驅(qū)動器、變頻器的參數(shù)，各傳感器、儀表數(shù)據(jù)實時監(jiān)控數(shù)值等，運用操作屏上的診斷工具，幫助分析設備故障現(xiàn)象，找出設備可能出現(xiàn)的故障問題，通過獲取到的設備信息和各種數(shù)據(jù)找出故障所在，為更好更快地排除設備故障奠定基礎。

一些復雜的故障現(xiàn)象，查找故障原因耗時費力，但找到問題癥結(jié)修復較快，有的故障也許只需修改某個參數(shù)，就能消除故障，有些故障現(xiàn)象簡單，容易找到故障點，但修復起來耗時較長，在拆裝設備，更換配件等情況花費大量時間，往往在處理故障時從最易解決的方法入手，如調(diào)整參數(shù)不能解決問題，再想辦法從其他方面著手。

4.2 利用儀表測量排查設備故障

維修人員在接到處理故障指令后，迅速達到設備維修現(xiàn)場，需要保持清醒頭腦，不要盲目工作，要與操作人員深入交流故障發(fā)生之前的現(xiàn)象和設備的工作情況，并進行現(xiàn)場檢查，觀察設備是否有異常聲音、表面破損、異常發(fā)熱和不正常的氣味等現(xiàn)象，在保障安全的情況下，能通電測試的設備最好通電觀察，便于掌握故障設備足夠多的信息，更好地排查故障點。有時在通電的情況下，用儀表測量線路和各電氣元件的電壓電流，幫助找出故障原因。

在處理多次發(fā)生故障的位置，要綜合以往處理情況，是否位于同一故障點，對以往多次發(fā)生故障的點需要仔細徹底檢查，不能讓此類故障頻繁引起設備停機，需要維修人員不斷跟蹤設備運行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，并進行歸納總結(jié)分析原因，從根本上加以解決故障隱患。

另外，對于根據(jù)故障信息不能判定故障點的情況，要從設備的工作原理和控制特點上分析，根據(jù)電氣原理圖紙查找故障原因，運行儀表測量線路及電氣元件，判斷線路和電氣元件好壞，逐步縮小設備的故障范圍，真正找出設備的故障部位，精確找到故障點。對于判定電氣元件損壞或線路不能正常工作的，需要及時更換配件，做好更換配件處理，從根源上消除故障，保障設備的正常運行。

4.3 規(guī)范故障處理措施

對于各種繁多的設備故障現(xiàn)象，維修方法種類也各不相同，維修人員遵守維修操作規(guī)程，進行規(guī)范維修變得越來越重要。在故障處理過程中，往往存在維修人員采取的維修方法不恰當、維修不規(guī)范而導致設備出現(xiàn)新的故障，為后續(xù)維修增加了難度，帶來新考驗，在維修時耗時費力，多走彎路，增加維修人員工作強度，給企業(yè)生產(chǎn)帶來不必要的經(jīng)濟損失，因此，加強維修人員管理，規(guī)范維修操作方法，提高維修人員技術水平和專業(yè)素養(yǎng)，對降低設備故障率、提高設備運行效率有重要作用。對于設備在近期運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)要充分留存，以備后期維護查詢使用，做好維修處理的故障現(xiàn)象、維修部位、維修換件、維修時間日期等記錄，加強維修換件存檔管理，從制度上提高維修處理質(zhì)量，保障設備正常穩(wěn)定運行。

5 結(jié)束語

設備儀表數(shù)據(jù)是設備維修診斷的重要依據(jù)，是隨著設備運行狀態(tài)不斷變化產(chǎn)生的結(jié)果，是反映設備運行性能和狀態(tài)的重要指標，其在故障診斷中有著重要作用，能幫助快速準確的判斷故障，提高設備運行效率，根據(jù)設備性能數(shù)據(jù)參數(shù)分析設備損耗，有針對性地進行故障維修。