从一个案例看机电一体化设备的维修特点

冯伟强

﹙广西医科大学一附院 设备科，南宁530021﹚

机电一体化设备一般由机械主体、传感器及检测、计算机及信息处理、执行器四个部分组成。我院供应室使用的日本樱花MU-5030D清洗机属于机电一体化设备。其机械本体为机箱(包括箱体、电动门、旋转臂、载物架、电热器、超声换能器、蒸汽加热管等)，还有进水、排水管道，进空气、排空气管道，进汽、排汽管道，电动门机构，压缩空气源及气动门密封机构，洗涤剂管道，等等。传感器有水位传感器(压力传感器)、温度传感器、光电开关等。执行器有循环泵、变频器及鼓风机和各种管道上的泵、电动阀、电磁阀，还有有关电路上的接触器、继电器等。控制计算机为一台PLC，触摸屏是其上位机。机械本体的工作过程，就是经历若干个进水、喷淋清洗、排水工序循环(有时中间增加一个进水、超声清洗、排水工序)，最后以热空气干燥器械。

对于该型号的设备，我们处理过这么一例故障。在一段时间里，有一台机工作中有时出现“排水异常”报警，然后不再继续执行工作程序。清洗槽里确实还有相当的水没有排出，甚至有时候误操作用手动执行解除门密封时还有水往门外泼出来。按照报警提示检查排水系统，但很多时间和精力，手动进水、排水的办法也试过，却也没有找出原因。没法子只好将就着使用设备，只是出现故障时以手动方式处理后再试一下机即可。后来，在一次观察中才发现，原来是进水电动阀多少有点关不严实，以致设备在进水工步停止后槽里还有进水！这样一来，设备就有可能带着问题进入到清洗工步，导致在稍后的排水工步中在规定的时间内没有排完水，故而出现“排水异常”报警。更换了电动阀，这个故障再没有出现过。

计算机使用半导体集成电路作为定时器进行限时控制。通过提供多个定时器，对定时指令进行设定，调用或改动十分方便。由于程序设计，设备在工作循环中各工步运行都有一定的规定时间，如果某一个工步的运行超过这个时间，工作循环将无法转入下一个工步，设备就不可能正常工作。即在要检测的工步动作开始的同时，启动一个定时器。定时器的时间设定值比正常情况下该动作需要持续的时间长25%左右，或者该动作实际结束时刻之后有一小段间歇时间，而当某一工步动作时间超过规定时间并达到对应的定时器设置时间，还未转入下一个工步时，定时器发出故障信号，停止正常工作程序，启动故障报警和故障显示程序。这就是所谓“超节拍保护”。

在本文案例中，被检测的工步是排水工步。槽里的水位，在进水电动阀正常动作情况下，在排水工步结束后，应低于水位传感器的下限；但如果进水电动阀在进水工步结束之后存在内漏，则槽里的水位，在排水工步运行的规定时间之后，应高于水位传感器下限。此时，计算机测控系统即进行“超节拍保护”。

机电一体化系统具有故障转移性的特点，或者说，机电一体化设备故障具有转移性。产生这种转移性的根本原因在于，一方面设备都有自诊断功能，另一方面由于故障多，产生原因复杂，功能再强的故障诊断系统也不可能将所有的状态、条件都监测到，更不可能将所有故障原因都准确定位于具体的零部件或元器件上。有一些故障的报警只表示故障的一种结果，并没有指出故障原因，所幸它们或多或少还是给出了寻找故障点的大方向，或者故障排查的大范围。这时，需要根据故障报警信息、故障现象和设备工作原理来检查故障，自然还要注意运用观察法、代换法等屡试不爽的传统维修方法。事后回想起来，当初是应该根据有水往门外泼出来这一现象、故障转移性、设备工作原理，对进水系统作进一步检查，这么做也许更成熟些。

[参考文献]

[1]刘美俊.PLC控制系统故障检测与显示〔J〕.低压电器，2002No4：32-33.