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RTG吊具倾转故障维修改进方案

港口科技公众号2021-02-23

近年来,大连港集装箱码头吊具倾转故障发生次数居高不下。故障发生后,倾转油缸会伸至最大位置或缩至最小位置,导致吊具不能倾转,吊具角度无法调整,司机很难准确将吊具旋锁放置到集装箱锁眼之中,严重影响司机作业效率。设备维修人员在维修此故障时如果思路不清晰,将会增加维修时间,从而降低设备生产效率。为了进一步提高RTG吊具的维修效率,对以往频繁出现的故障进行统计、分析,并提出解决方案。按照此维修方案进行维修,可以在提高维修质量的同时,缩短故障维修时间,为码头安全高效生产、创收增效提供有力保障。

1 富士系统故障分析与解决方案

1.1 模拟量输入值是否正常

维修人员通过观察D300WIN程序中磁尺和负荷程序段,检查相应程序中吊具模拟量数值是否正常。查看SKEW_SHIFT_POS程序段中CYPOS_L/R/C_RAW数值,该数值截图见图1。查看LOADCELL程序段中LOADCEL 1~LOADCEL 4是否有数值输入。该数值截图见图2。

图1  查看CYPOS_L/R/C_RAW数值

图2  查看LOADCEL1-LOADCEL4数值

若磁尺及负荷都没有模拟量输入,可考虑为吊具PLC通信回路故障,应重点排查吊具PLC、司机室电气柜内3~7模块、吊具ASI电源模块和吊具PLC电源模块等。在找到故障点后,更换故障模块,排除故障。

若负荷模拟量值正常,磁尺模拟量值有1个或多个没有数值,可以排查无数值磁尺电源及阻值是否正常、对应的吊具331及343-2模块是否正常以及模拟量输出模块是否正常等。在找到故障点后,更换故障模块,排除故障。

1.2 数值变化是否正常

磁尺有模拟量值输入。可在程序中强制故障油缸伸缩输出线圈,程序截图见图3;或强制吊具倾转油缸伸缩电磁阀,使吊具倾转油缸匀速伸缩。观察油缸模拟量输入值是否有变化、变化是否规律及油缸HOME点能否在吊具倾转油缸伸缩过程中有输出。

图3  强制故障油缸伸缩输出线圈

磁尺值无变化或变化不规律。可在吊具上框架接线箱内用万用表测量该油缸磁尺伸缩时的阻值。若磁尺阻值可均匀变化,可更换该磁尺对应的331模块,并检查磁尺至331模块之间的线路,以排除故障。若此时磁尺阻值无变化,可排查磁尺至吊具上框架接线箱的线路是否导通,若线路导通,则该倾转油缸内的磁尺损坏,需更换磁尺。

磁尺值规律均匀变化,但在变化时程序中HOME点没有输出,见图4中的CYHMPOS-C。可考虑磁尺计算参数出现偏差,需重新测算磁尺参数。

图4  HOME点没有输出

RTG静止时模拟量数值正常,在吊具泵送上时启动小车或起升、下降停车瞬间,磁尺数值发生跳变,关闭吊具泵则此现象消失。此现象为模拟量信号线在吊具垂缆内受吊具泵电源线交流电干扰所致。由于磁尺信号通过直流30 V ASI信号线进行传输,对交流信号干扰比较敏感,吊具泵电源线为交流380 V。由于吊具垂缆使用时间较长,垂缆内电线绝缘状况变差,在RTG启动小车时,由于垂缆自身晃动,吊具泵电源线周围会产生交变磁场,对传输吊具磁尺信号的ASI线产生干扰,导致磁尺信号丢失。

解决方法:在吊具泵电源线路里串入交流滤波器,吸收吊具泵电源线交流干扰,保证ASI信号的稳定传输。

1.3 解决故障时经常遇到的其他问题

油缸完全缩到根部或者完全伸出,捅吊具上架上的吊具倾转油缸伸缩电磁阀后,相反方向电磁阀持续得电,导致在松开电磁阀后油缸又恢复到之前状态,影响维修进程。此情况是由于在吊具倾转油缸磁尺发生故障后,司机按过吊具归零按钮,油缸会根据磁尺数值来确定HOME位置,由于磁尺数值已经发生异常,油缸无法找到HOME位置,使得油缸会根据当前磁尺值向HOME位置进行调整,导致油缸完全缩回或完全伸出,且伸缩电磁阀持续得电。

解决方法:重新断送富士PLC电源,清除PLC内记忆点,在故障排查结束前不要按吊具归零按钮。

故障油缸伸缩电磁阀线圈常得电,程序内该输出点没有输出。此情况可能是由于该故障油缸常得电电磁阀的输出继电器(在小车架接线箱内)常开触点粘连,导致该电磁阀线圈常得电,此时需更换继电器以排除故障;或者吊具垂缆有破损,该故障电磁阀电源线串电,则可在测量线路后更换备用线以排除故障。

2 安川系统故障分析和解决方案

安川系统RTG投入使用时间较短,目前没有发生过吊具PLC故障。因此,在排查吊具倾转故障时,按照以下步骤进行即可排除故障。

吊具发生倾转故障时,首先查看H2.04中E1~E4编码器输入是否有数值。E1值截图见图5。若无数值,表明对应油缸编码器损坏,需进行更换。

图5  E1-E4的值

若故障编码器有模拟量数值输出,可强制吊具上框架接线箱内油缸伸缩接触器,使故障油缸平稳伸缩,并观察其模拟量输出值是否均匀变化。若编码器数值不变化,可首先重新断送油缸编码器电源,使编码器重启;若重启编码器后数值仍然不变化,可考虑为编码器与油缸变速箱连接联轴节损坏,需更换新联轴节,并重新测算编码器参数,以排除此故障。

在排除倾转油缸故障时,也会发生倾转油缸接触器始终得电,对应倾转油缸一直保持伸出或者缩回的情况。此情况可参照1.3中介绍的方法予以解决。

3 油缸参数测算方法

3.1 富士系统RTG油缸参数测算方法(以中间油缸为例,最大伸出量487 mm,最小伸出量1 mm)

将倾转油缸调至最大位置,然后缩回50 mm(留出余量,避免磁尺损坏),记录下CYPOS_C_RAW数值,录入图6中的l-input,并在l-real中录入437。

图6  录入L-INPUT和L-real

将倾转油缸调至最小位置,然后伸出50 mm(留出余量,避免磁尺损坏),记录下CYPOS_C_RAW数值,录入图7中的s-input,并在s-real中录入50。

图7  录入S-input和S-real

将表中自动生成的参数a和b(见图8)输入测试RTG对应CRANE_ID程序段中的油缸参数中,见图9。此时油缸倾转参数测算完成

图8  a,b参数

图9  对应的CRANE-ID

3.2 安川系统RTG油缸参数测算方法(以# 1油缸为例)

根据倾转油缸侧面所画标志线,将油缸调至中央位置,此时编码器E1值为A,将A值分别加减13,得出HOME位置范围值B和C(B=A+13,C=A-13)。

打开H2.04中的参数表,见图10。

图10  打开H2.04中的参数表

B和C值分别填入参数#W00007和#W00008中,并保存,见图11。此时油缸HOME位置参数测算完毕。

图11  填入#w00007和#w00008

根据倾转油缸侧面所画标志线,将油缸调至最大位置,将此时E1值输入参数表#W00000中,并保存。根据倾转油缸侧面所画标志线,将油缸调至最小位置,将此时E1值输入参数表#W00001中,并保存。参数#W00000和#W00001截图见图12。此时,油缸编码器HOME位置、最大位置、最小位置参数测算完毕。

图12  参数表#W00000和#W00001

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