FFS包装机常见故障原因分析及处理措施研究

＊

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 陕西 718500）

包装业的快速发展，对全自动化包装设备的需求越发迫切，全自动包装设备的安全性、稳定性以及使用寿命是客户比较关切的问题。FFS型号系列包装机是众多型号中一款深受客户喜爱的一种包装设备，可以将塑料薄膜预制成薄膜卷筒，并可以根据电控系统发出的指令来执行相关动作，完成制袋、装袋、热封等系列的工序。FFS包装机的电控系统的作用非重要，可以说是整套设备的神经中枢，控制设备部件一系列的动作，使整套设备作为一个整体严格按工艺流程进行运行，从而完成整个生产过程，由于减少了人为操作失误，所以大大将故障率降到了最低，使设备长期、稳定的运行，是保证企业经济效益的前提。以PLC为核心的FFS包装机的电控系统是日常维护及检修的关键，是确保包装设备正常运行，降低故障率、延长寿命的基本保证，日常维护、保养，及时的故障处理对设备是非常重要的。

1.FFS型包装机系统组成及作用

FFS型包装机有三大结构系统：定量秤系统、包装系统、码垛系统。

定量秤系统包括称重控制器、PLC、给料伺服驱动器等部分，称重控制器的控制界面带有触摸屏，定量秤系统工作原理是称重器将检测到的传感器信号进行分析，并将分析结果输送到PLC控制系统，PLC根据输入指令控制伺服给料、卸料等机构进行动作，完成相应的工序流程。

PLC可以通过扩展单元来连接外围设备，诸如检测元件、控制元件、操作盘等，可以控制这些外围设备完成相关的动作。检测元件有旋转编码器、相关一些功能开关等；控制元件主要包括一些变频器、驱动器、控制器、接触器及电磁阀等部件；操作盘是人机交流设备，包括触摸式人机交流界面、摇杆开关等元件。

同时为了确保系统的安全，在系统回路及分支回路均接有保护装置，包括负荷开关、空气开关、漏电保护器等。包装机的各部分的动作是以PLC为核心的电控系统来控制完成的，通过这一系列的动作，就可以完成从供袋、热封制袋、取代装料、封口称重、脉冲除尘、移动、旋转定位等一系列工序流程，这一流程走完了也就完成了整个的包装过程，可以说，由于PLC的电控系统，大大提高了包装过程的自动化程度，减轻了劳动强度，提高了劳动效率。

2.FFS型包装机的维护与检修

FFS型包装机的整个动作流程，是由以PLC为核心的电控系统严格控制下完成的。定量秤系统根据传感器输入的监测信号进行分析，将分析结果输送到以PLC为核心的控制系统，PLC对这些信息进行计算我，然后通过总线发出相应的动作指令，这些动作指令控制电机的转速、方向、工作时间等动作，从而可以实现设备的一系列的动作，完成送料、装袋、热封等系列工序，这些精准控制是通过对接触器与中间断电器的导通与判断而实现。

设备的长期、稳定的运行，是确保企业正常生产的关键，直接与企业的经济效益相关，所以在日常维护保养中，对电控系统的维护特别重要，而其核心PLC的维护更是重中之中，需要对其工作原理及功能扩展有清晰的了解与认识，以便在故障发生时，可以及时有效的对故障进行检修，最大程度的降低对正常生产的影响。根据实际需要与设备特点，FFS包装机设备日常维护及使用注意事项如下：

（1）启动前，首先对称重控制器进行有无“花屏”现象检查；其次对相关按钮、指示灯进行检测；最后对线路及元器件的好坏进行判断，对故障元器件进行修复或更换。

（2）每日开车前要对光电开关进行检查，包括镜头的清洁、摆放的位置以及检测的方向等事项，检查开关是否松动、位置是否变动等，如果发现异常及时排除。

（3）定期检查，包括漏电保护装置的效果，反应时间等，通过漏电保护装置上的监测按钮进行检查，通电状态下按下这一按钮，漏电保护装置快速动作（跳闸），说明保护功能正常，否则就需要维修或者将故障部件进行更换；对电机保护电路进行检查时，方法是将保护装置的动作电流调整到正常的1/2，在这种情况下启动电机，如果短时间保护装置动作（跳闸），则说明保护装置是正常的，反之则视为失效，需要进行维修或者更换。

（4）控制柜、接线盒、接地线等进行定期检查，是否存在松动、虚接、脱落、烧蚀等现象；检查导线、电缆等是否有老化、破损、漏电等现象，如果检查出异常，需要及时进行维修或者更换。

（5）定期检查操作盘上的相关按钮、开关，动作是否灵活，是滞有迟滞现象等，如有异常，要进行维修或者更换。

（6）定期检查供电电源，包括交流与直流电压值大小是否正常，如有异常，则对控制柜内的变压器或者直流电源进一步检查，对不正常的元器件进行更换或者维修，这个检查程序较为重要，过高的电压或者电压不足，都有可能损坏其它元器件，从而造成更为严重的损失。

3.FFS型包装机常见故障原因及处理措施

FFS包装机故障检修包括很多方面，故障现象也是多种多样，但最为重要的是电控系统的核心—可编程控制器PLC的相关故障。

(1)PLC故障的排查

故障判断过程中，要注意结合PLC系统的自诊断提示功能，可以有效的对故障部位进行快速判定，从而做到及时、快速的进行故障判断与修理；在系统出现故障时，需要对故障的大概位置进行判定，是PLC内部电路还是外围电路，内部电路又需要对I/O回路或者控制器内部电路进行判定，一层层排除，在确定某一层面后，由于查找范围的缩小，就可以进行仔细查找。

系统供电电源由于长时间的工作，温度会升高，这对电源供电的稳定性有一定的影响，表现在电压与电流可能受到不完整的波动冲击，如果瞬时冲击过大，就有可能造成元器件的损害。通讯及网络受到外部环境干扰也存在一定的机率，这些干扰可能造成信号的失真，外部环境如果处理不当，也有可能对硬件设备造成影响，提高老化速度、腐蚀，灰尘过多也可能引起短路等故障。PLC总线为插件结构，过多的操作可能损坏接口，或者对印刷电路板造成损害；如果系统外部环境处理不合理时，就会使温度、湿度达不到最佳标准，可能加速元器件的老化、触点氧化、印刷线路脱落等故障现象。PLC存储器为可擦写ROM，处理器为高性能芯片，整体的制作工艺都很高，本身出故障机率比较低，所以这方面的维护是系统所在环境方面的维护，比如对控制柜室采用加装降温、除湿、除尘等措施，保证外部环境的高标准要求；对外接电路提高保护措施，避免过高或者过低的电压供给；制定严格的操作规程，预防由于人为操作失误而对主机系统造成的危害。

PLC的I/O端口是比较重要的部件，也是PLC常见的故障部位，这就需要在I/O端口连接时，必须严格按照要求进行，对外部的保护设备的安装、线路的布置按照要求进行，以最大程度的减少外部的干扰。

(2)PLC常见故障原因及处理措施

①CPU模板。A.“POWER”无显示。故障原因：电源问题，保险管可能熔断，输入线路可能存在接触不良，可能存在断线等。处理方法：检查电源；检查保险管，如果熔断进行更换；对输入线路进行排查，是否有断线或者端子松动。B.保险管熔断。故障原因：短路或者过载现象；输入电压过高；保险管容量小。处理方法：进行短路故障的排查，对输入电压进行改接，更换容量合理的保险管。C.“RUN”无显示。故障原因：输入电源可能存在故障；程序中遗漏END指令地址重复；远程I/O无电源供给；没有设定终端。处理方法：检查电源；检查程序；检查I/O端口接线；检查电源供给；设定终端。D.相关继电器动作。故障原因：没有电源供给、I/O总线异常。处理方式：检修电源，检修主板。

②输入模板。A.输入均接通。故障原因：无电源；接线端子松动；输入信号电压低。处理方法：对电源进行检查；调整输入电压；检查接线端子。B.某特定输入继电器不接通。故障原因：输入信号不正常；输入配线可能不通；接线端子松动；输入回路存在故障。处理方法：检查输入回路的元器件是否存在故障；检查输入线是否存在断开；将输入线端子拧紧；检查输入回路。C.输入随机件动作。故障原因：输入信号电平低，端子接触不良，输入信号混有噪声。处理方法：检查电源，将端子拧紧，对输入线路进行干扰屏蔽或者加装滤波措施。

③输出模板。A.输出均不能接通。故障原因：电源问题；端子接触不良；保险管熔断；输出电路故障；I/O总线插座故障。处理方法：检查电源；对输出回路的接线端子进行检查，拧紧或者更换；检查保险管；检查输出电路，更换I/O插板。B.输出继电器不接通。故障原因：输出接通时间短，输出电路故障。处理方法：调整输出接通时间；检查输出电路。C.输出继电器不关断（指示灯灭）。故障原因：继电器损坏，输出驱动管漏电。处理方法；更换继电器或更换输出管。D.输出继电器。故障原因：输出驱动电路故障。处理方法；更换I/O模板。

4.结语

本文以FFS全自动包装机的电控系统常见的故障及原因进行分析，电控系统是以PLC可编程控制器为核心进行工作的，所以电控系统的故障原因分析也是以PLC系统为核心进行。本文重点对PLC系统的组成及常见的故障现象及处理方法进行了论述。结合FFS包装机的日常使用特点，结合维修管理经验，对常见的故障排查、系统维护、故障检修进行了分析研究，为包装机的正常运行、操作人员的安全、延长设备寿命、提高安全生产、提高经济效益提供了技术保证。