机电一体化设备硬件故障快速解决方法探究

2020-01-06马灵平

科学咨询 2020年33期

马灵平

（灵台县职业中等专业学校甘肃平凉 744400）

机电一体化，又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，是将机械、电子、信息等多种技术有机结合在一起，并综合运用到现实生活中。

从近年机电一体化设备组装与调试项目国赛考核走向来看，机电设备的调试所占比重越来越大，该赛项的PLC程序基本上都给定了，考核的重点是设备的装配能力及设备运行故障的排除，这也符合目前我国工业发展趋势对学生能力的要求。然而，机电一体化设备故障检测对中职学生有一定难度。机电一体化设备不同于机械设备故障那么单一，它的构成比较复杂，包含了机械故障、电路故障、气路故障、电气设置故障、编程问题等。学生对解决机电一体化设备故障常常表现的非常茫然、慌乱、无从下手，多数学生会将排查重点放在程序和插线上，随意进行程序更改，或者更换插线进行故障排除，造成本来运行无故障的部分也出现了问题。基于这样的现状，笔者根据近年指导国家级、省级技能大赛的经验，以亚龙YL235A光机电一体化实训设备为例，总结出机电一体化设备故障快速检测方法。以下笔者将从气路故障的检测与排除、电路故障的检测与排除和变频器故障检测与排除三方面进行阐述。

一、气路故障的检测与排除

机电一体化设备气动元件是整个实训装置的最终执行部分，包括机械手臂和传送带推料气缸，分别由气缸和气马达驱动，气动系统故障的排除也比较容易。对于气路的检测，学生首先要检查供气总阀是否打开，气压是否达到规定压力，气路中有无漏气现象。如果以上检查都没有问题，再检查各节气阀的打开程度，为了方便调试，学生可以将各个节气阀开度调到最大；其次，学生要根据各机械部件的运行速度，再逐个调节节气阀开度，以达到理想的运行速度；最后，学生要检查执行元件与电磁阀的一一对应是否混乱，具体操作可用手按动电磁换向阀顶部的手动按钮，观察各种气动元件的执行是否对应正确。[1]

二、电路故障的检测与排除

电路故障是硬件故障中较难排除的，可以分为静态故障和运行故障。

（一）静态故障的检测

静态故障是指设备在上电后还未运行时表现出的故障，主要体现在各种传感器上。如果在设备上电后所有传感器电源灯未亮。这时，学生只需检测实训台24V供电电源是否有故障。如果电源保险管已经烧坏，则可以肯定线路中存在短路。对于这个故障，学生要观察实训台插线，看有无明显的插线错误，如果没有，可将万用表调到欧姆档，逐段检测短路点。如果电源和保险管都是好的，则需要检测线路中是否存在断路，学生可以将万用表调到直流50v档逐段查找故障点。如果仅仅是个别传感器电源灯不亮，可以用万用表表笔直接给传感器供电，如果电源灯可以亮，则存在线路断路问题，检测线路即可；如果依然不亮，则考虑传感器损坏，更换传感器即可。[2]

（二）运行故障的检测

运行故障是指设备在运行中表现出的故障，主要表现为传感器无输出信号和执行元件无动作。如果传感器电源正常，学生只需调节传感器的灵敏度或调节传感器安装位置即可解决。如果是执行元件无动作，且PLC输出信号正常，可将万用表表笔一端插在电源模块24V+端子上，另一端直接给执行元件供电，检测执行元件是否动作，如果这时有执行动作，则证明执行元件无损坏，是线路供电问题，可依据前面介绍的方法进行解决。如果对应的PLC输出点位无输出指示，则要检查PLC程序及PLC有无损坏。[3]

三、变频器故障检测与排除

变频器故障的主要体现是变频器无输出。解决此类故障首先要关闭PLC电源，学生可以用变频器模块面板上的手拨开关进行手动给信号，并观察运行情况。如果可以正常运行，这时打开PLC，观察PLC面板上相对应的变频器控制点位有无输出，如果PLC的相应点位有输出，可以判断出故障出现在PLC与变频器之间的接线上，检查线路进行故障解决；[4]如果PLC的相应点位没有输出，则是编程问题，需要检查PLC程序。如果手动给信号变频器依然无输出，可将万用表拨到交流500V档位，依次检测变频器输入端子U、V、W各相线电压是否正常，如果正常，可判定为变频器设置问题或变频器损坏。[5]