技术 | 入磨皮带秤全速运转故障的原因分析

引言

某公司3号矿渣微粉立磨生产线于2010年底投产，其喂料系统由分隔轮、皮带及皮带秤组成。在2016年3月至6月的生产运行过程中，会偶然产生这样的故障：入磨皮带秤全速运转造成磨机振动大跳停，开机后自然恢复正常。本文介绍该故障产生的原因及解决办法，以供参考。

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入磨皮带秤的工作原理

该入磨皮带秤系电子皮带秤，其专用于各种散状、粉状物料的给料，在给料过程中对其物料进行连续动态称量、累计和流量控制，适合定量给料机、配料皮带秤、电子计量皮带秤、皮带速度检测装置等，广泛应用于电力、煤炭、冶金、矿山、化工、建材等行业散状物料的计量及称重给料控制。其工作原理是：称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较，由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求。

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故障情况

在立磨系统运行过程中，会偶然发生皮带秤瞬间不受远程中控设定给料量的操作，一直保持全速运转，反馈台时突变到最大(最大台时150tm)，如不及时停止喂料系统，入磨水渣会急剧增加，造成磨机振动增大，主电机电流升高，最终造成磨主电机故障跳闸。令人不解的是：在主电机跳闸后，重新启动磨机系统和喂料系统后，入磨皮带秤却在大多数情况下也能重新恢复正常，并可能正常运行相当长的时间(数小时甚至数天)。

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原因分析及改进措施

该皮带秤控制原理图见图1。

图1 工艺流程图

开始判断是PLC输出模块存在干扰，经过细致检查接地情况，并更换了PLC输出模块，连续运行了几天，仍旧存在该故障。后来，检查皮带秤表头，并对现场皮带秤的称重传感器和速度传感器都进行了系统检测和更换，没有发现问题，随后我们重新对皮带秤进行了零点标定和实物标定，故障还是没有得到有效解决。最后，在不经意中发现了一个细节，控制皮带秤电机的变频器采用西门子MM420变频器，由于该变频器的频率给定只能接收电压信号(0～10VDC)，而皮带秤表头输出给变频器的信号为4～20mA，故端子上需要并联一个250Ω的电阻。在端子并联电阻接线过程中，并联电阻的一端与变频器压线端子存在轻微虚接现象，重新对该接线端子紧固处理后故障解除。

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结束语

引起皮带秤全速运转故障的原因有台时给定信号失真、皮带秤控制器损坏、称重传感器或速度传感器信号异常、变频器信号异常等等。该公司出现该故障的原因却是由于并联电阻存在轻微虚接，导致并联在转速给定端子上的电阻有时会因接触不良导致并联电阻出现无穷大的情况，使得给定信号一直最大造成信号失真，最终导致皮带秤不受控制，一直全速运转。

为此，需要加强对皮带秤的检修，不仅要对仪表表头和传感器进行检查，更要对控制线路进行系统紧固，特别是有多根线并联相接的端子，要不定期检查和重新接线，保证线路有效连接，防止信号失真造成的隐蔽故障的发生。