一次内饰线是2003年前后,红旗工厂建设时安装的装配线。由于诸多制造质量问题,该线是维修工投入精力比较多的设备之一。
说背景——多灾多难的一次内饰线一次内饰线总长有一百多米,采用AB RSLOGIX5000系列PLC控制,由当地某设计院负责设计、制造、装配和调试。
该线设计和安装时存在诸多问题,后期我负责验收时,倒逼厂家整改花了五、六十万,仅4个地坑转台的改造就进行了两次。其中一次,我还愤怒地把一个滥竽充数的厂家工程师赶了回去,最后连改造厂家都换了。
设备在维修人员的计划性维护下,基本稳定投入使用,但是仍然遗留一些不稳定的问题。本文记录的故障处理过程,就是其中的设计缺陷造成的后遗症之一。
一次内饰线制造时遗留了诸多问题
报故障——生产线突然瘫痪,忙坏了维修工该线尽管小毛病挺多,日常运行需要有一名维修工现场监护生产运行,随时处理问题,但是运行几年来,一直没有对生产构成大的影响。
这天,现场值守的维修工突然找到担任主管维修技术员的我,说是生产线停线了,故障很奇怪,一个远程控制电柜工作异常,他折腾好一会了,完全无法恢复运行。
维修工报告说远程电柜工作异常
看现场——直流继电器一起开始“打摆子”,这是咋的了?来到现场,看到维修工说的工作异常的电柜。这个电柜并不是安装PLC(可编程序控制器)的主控制柜,而是在生产线尾部的两个地坑转台的分控制柜。
这个电柜里也安装了很多电器,其中直流继电器就有几十个,工作电压是直流24VDC。这些继电器中,有一部分一直在抖动,看指示灯忽闪忽闪的。
按照经验,这样的情况,一般是供电直流电压偏低,不然不会出现多个一起抖动。在直流电压低的情况下,会出现铁心吸合不牢的情况。
拿出万用表测量,果然只有14VDC,太低了!我的印象中,平时这个位置的直流电压至少能维持18-20VDC。而经验中,24VDC的工作门槛电压也在18VDC附近,就是说,只要不低于18VDC,一般是可以正常工作的。可是,怎么突然掉到了14VDC呢?
多个直流继电器吸不住,指示灯忽闪忽闪的。
去测量和调整直流电源,发现直流电源输出端可以稳定在24VDC以上,但是已经向上调整到最高值。这种开关电源上调余量本来就不大。
查原因——那么问题出在哪里?和维修工一起研讨,问题无非就是几个方向:
第一,电源在使用多年后,本身性能下降了,带负载能力弱了。因为这条线,直流负载一直没有增加。
第二,传输线路太长,电源安装点离出问题的电柜长达100多米。线路压降太厉害,尤其是负载比较满的时候。
其实,这是一个设计缺陷,设计工程师没有经验,按我的设计习惯,超过15米的传输距离,24VDC电源就要安装在负载元件本地。也就是说,让交流高压跑路,不让直流低压跑路。而交流控制电压一般是110VAC的,100多米的距离,即使有线路损耗,相对损失百分率也不大。而24VDC就不一样了。
这种直流电源不能远距离传输供电
第三,有没有沿途负载短路现象,分析认为应该没有。如果是这样,末端14VDC都稳不住,何况电源出口点能稳定在24VDC不变,而且保险也不爆。
做改善——解决问题的各种高招,如何选?根据以上的分析,需要针对问题一、二两个方向找维修方法。
方法之一:提升直流电源的供电能力
考虑直流电源的问题,就是要换直流电源,而且最好是功率提高一点的。但是要去库房查备件,而且电源本身也不能说真的就是坏了,把它换了也挺可惜,是不是能把这个故障修好,也需要验证。
找到合适的新电源备件,这作为可选方案之一,但是资源情况和效果情况要验证,需要较长的时间,结果暂不确定。也就是说,真的做了,谁也没有把握说一定就能修复。
方法之二:缩短直流电源的传输距离
考虑传输距离问题,可以把交流电源从主控制柜拉到100多米外的远端控制柜,然后在远端控制柜里安装直流电源。这样可以大幅度缩小直流24VDC的传输距离,问题肯定能解决。这个结论是敢下的。
这个方法使用原有直流电源就可以了,不需要再找新电源备件。但是要找几百米长导线(或电柜里找备用线),在远端电柜里找安装位置,打孔安装、接线、调试,改造工作量比较大。
电路安装改造要花费较长的时间,但方案一定有效。
可是设备正常处在生产时间,这个方法虽然能彻底解决问题,停产几个小时等电工改造,生产能等的了?
何况这么长的时间,至少要向公司班子汇报,老总、部长、科长、主任等一堆领导站在现场等结果的景象,一般维修工受不了。
似乎只有以上两个方法,但哪个都不是能快速解决的,怎么办?
要你是技术员,你又会怎么办?
方法之三:柳暗花明,土八路有土八路的“奇招”
其实,这时候真的考验维修工程师的智慧,而且是应变的“急智”。
还是根深蒂固的电气理论功夫起了作用。
既然是线路损耗,有没有办法在不动现有安装结构的基础上,把损耗降下来?
损耗是怎么发生的,不就是100多米的传输导线的阻抗吗?不动安装结构,就缩短不了距离,但是可以增加截面积啊!
导线的阻抗=电阻率x长度/截面积
长度改变不了的时候,我增加截面积不可以吗?
怎么增加,换更粗的导线?不!
告诉维修工,去两个电柜找出两根备用线。在安装的时候,当时要求留备用线的,这时不就用上了?
让维修工去给我找出两根备用导线,并到24V电源线上。
在两个电柜的端子板上真的找出不止两根备用线,已经校好了,而且写上了SPARE1、SPARE2这样的线号。
告诉维修工,把24VDC电源正和电源地都给我并联一根线,变成双线传输。
维修工一脸狐疑,怀疑是否真的管用,而我坚信有用。因为单线传输从24VDC掉到14VDC,双线传输时阻抗至少减少一半,理论上,线路损耗可以同样可以减小一半,也就是5VDC左右。那么,末端电压至少可以提高到19VDC,这不就OK了?
接两根线很快,20分钟左右,工作完成了。
送电,再看远端继电器,真的不忽闪了。测量一下,19VDC!
维修工惊诧的眼神看着我,你算的太准了!
又连续几年了,这个土招还在用,生产线也再没有因为这个原因停过。
定标准——靠标准化杜绝“后代”再中招这件事后,我利用在公司设备管理方面的影响力,修订了相关订货标准。规定凡是传输距离超过15米(后来修订为20米)的24VDC电源,必须在负载附近本地就近安装。
在后来我每年要审核的几百份设备订货技术文件中,我都严格把关,多次修正了错误的设计方案。当然不止电源设计这么一点,而是全方位从可维修性和设备稳定性等角度去把关。
其实,所谓维修的前期管理,就是要把我们的维修经验变成标准,传导到设备订货阶段去发挥作用。即使医院有再好的医生,也不如养育一个先天身体健康的好孩子。
这就是设备管理的魅力。好的维修工,不是设备坏了你能快速确定和修复故障,而是不让设备发生故障。
你说对吗?