伴隨著內人口的增加和城鄉一體化的快速發展，城市人口迅速集中，城市常住人口占總人口的60.6%。隨著城市人口的不斷增加，人們的生活習慣和環境發生了很大的變化，隨之而來的是越來越多的生活垃圾，給城市的生活環境帶來了很大的壓力，垃圾處理已經成為與人們生活密切相關的事情。據統計，自2010年以來，中國城市生活垃圾清除量逐年增加，2019年城市生活垃圾生產量約為3.43億噸，預計2020年城市垃圾生產量將達到3.6億噸。面對如此大量的生活垃圾，為了環保和資源的回收，中國主要采用焚燒生活垃圾發電的方式處理生活垃圾。

垃圾抓斗起重機是垃圾焚燒發電廠的重要設備之一，其作用是抓取、攪拌、分區發酵生活垃圾，將發酵后的生活垃圾放入焚燒鍋爐焚燒。了解垃圾抓斗起重機的電氣設備有助于生活垃圾焚燒處理廠的正常運行，也有利于日常垃圾抓斗起重機的使用和維護。

垃圾抓斗起重機電氣設備的特點。

本文開發的垃圾抓斗起重機電氣控制系統采用觸摸屏+可編程控制器+變頻器+電機+工業控制器的控制方式。整個系統由可編程控制器集中控制。可編程控制器始終保持對變頻器、限位開關、手柄信號、編碼器和稱重信號的收集和處理。觸摸屏主要用于實時顯示垃圾抓斗起重機的運行狀態。當垃圾抓斗起重機出現故障時，會立即顯示故障信息，方便維修人員快速檢查故障。工業控制機主要負責垃圾抓斗起重機投料量的記錄和統計，方便用戶查詢生產投料情況。垃圾抓斗起重機主要采用西門子1500系列PLC模塊和西門子觸摸屏，變頻器主要采用ABB880系列和安川H700系列。

二是電氣故障。

垃圾抓斗起重機作為生活垃圾焚燒廠的重要設備，在生活垃圾焚燒廠的正常生產中工作頻率非常高。由于生活垃圾的儲存和發酵含有腐蝕性氣體，具有溫度高、濕度高、灰塵多的特點。由于垃圾抓斗起重機一直運行在這種腐蝕性氣體、大量灰塵和水蒸氣的環境中，嚴重腐蝕了整個機器的電氣設備。因此，垃圾抓斗起重機的電氣故障多種多樣。經過多年的售后積累，總結了垃圾抓斗起重機的幾種主要電氣故障現象及解決方法。

2.1限位系統故障。

限位開關的主要功能是限制垃圾抓斗起重機的運行范圍，確保設備安全區域的正常運行。當移動機構的限位開關碰撞到尺時，限位開關被觸發，可編程控制器接收到信號后，機構將停止運行。限位開關故障的主要現象如下:

1)移動機構限位開關。

雖然沒有到達停止區域，但是限位開關被觸發，起重機無法運轉，或者到達停止區域，但是限位開關沒有被觸發，起重機超過了運轉區域。發生這些情況時，主要檢查限位開關是否腐蝕，觸點是否損壞，限位開關的運轉路徑是否有異物，限位開關是否提前觸發，限位開關是否損壞，接線箱的接線是否松動，信號是否無法傳輸到PLC。

二、提升機構高度限位開關。

提升機構使用的高度限位器是保護提升機構在安全區域運行的限位保護裝置。故障主要發生在錯誤的高度被觸發，導致提升機構達不到運行所需的高度，或者高度限位保護沒有在正常高度被觸發。高度限位器故障的主要原因是高度限位器和減速器之間的聯軸器松動，導致減速器和高度限位器無法同步運行應確保聯軸器緊固后再次調整高度限位器。

2.編碼系統出現故障。

編碼器是檢測垃圾抓斗起重機各運行機構位置的傳感器。可編程控制器接收到編碼器返回的信號，通過計算轉換成米顯示在觸摸屏上，方便操作人員了解垃圾抓斗起重機的運行位置。此外，各機構的減速和特殊位置保護由編碼器信號控制。編碼器出現問題，會導致垃圾抓斗起重機減速區域異常，不減速或只在低速檔運行。編碼器的主要故障包括:

1)觸摸屏上顯示的行程與實際行程偏差較大，處理方式需先將垃圾抓斗起重機運行到各機構的極限位置，觸發極限將各機構的編碼器數據清零后觀察操作時觸摸屏上的行程顯示，編碼器長時間不清零操作會導致操作時誤差累積后增大，因此，編碼器應定期開到各機構的極限位置清零編碼器的數據，以減少編碼器的誤差。行程偏差較大，則需檢查編碼器的安裝情況，即編碼器是否與車輪旋轉同步運行，編碼器的傳輸電纜是否在屏蔽層，是否連接良好。

2)觸摸屏上的行程不變或數據異常，可編程控制器顯示編碼器模塊報告故障。發生這種故障時，首先要檢查編碼器的安裝是否正常，編碼器的電纜是否損壞，導致屏蔽層損壞，影響編碼器的信號質量。如果編碼器的安裝和電纜正常，需要檢查編碼器是否損壞。更換好的編碼器后，可以觀察操作是否正常。如果沒有可更換的編碼器，可以取下編碼器，接到正常的可編程控制器模塊，然后轉動編碼器，通過觀察觸摸屏上的編碼器數據來測試編碼器是否正常。

2.3稱重系統故障。

稱重系統由稱重儀表和工業控制機組成，其主要功能是顯示垃圾抓斗起重機的實時質量，并通過工業控制機上的軟件記錄和統計生產過程中的進料量，方便用戶查詢生產進料情況。稱重系統有兩種故障：

1)稱重儀表顯示的質量偏差發生此故障時，如果出現小范圍的質量波動，可以通過重新校準稱重儀表的質量來解決；長時間運行后，稱重傳感器會產生一定的誤差，重新校準稱重儀表可以解決問題。如果稱重儀表的質量波動范圍大，需要檢查稱重儀表上的參數，檢查稱重傳感器是否損壞，找出損壞的稱重傳感器，檢查接線處是否被腐蝕或虛擬連接。傳感器的線路問題可能是傳感器本身損壞，需要更換。

2)工業控制機進料記錄問題稱重軟件的記錄條件是，當起重機運行到進料計量區域時，手柄控制抓斗打開后開始計重，起重機離開進料區域后停止計重。進料區域的到位信號由光電傳感器控制，光電傳感器照射到反射元件后發出到位信號。當工業控制機進料后不記錄或將一次進料分為多次進料記錄時，需要檢查光電傳感器和反射元件是否有灰塵或水蒸氣。過多的灰塵和水蒸氣會使光電傳感器無法接收反射元件返回的光，導致沒有到位信號或到位信號中斷，影響稱重記錄的結果。光電傳感器和反射元件需要定期擦拭，以確保進料計量區域信號的穩定性。

三是電氣故障排除步驟。

當垃圾抓斗起重機發生電氣故障時，維護人員應首先詢問操作人員的故障情況，觀察起重機與正常運行的異常情況，操作人員在發生故障前做了什么操作，起重機運行時是否有異常噪音或其他異常情況。通過對觸摸屏上的信號檢測和設備原理圖的分析，確定故障的電氣元件后，再具體檢查故障的原因。有些故障可能不是由自身故障引起的，但操作人員觀察到的現象是由其控制的。比如操作員反饋起重機在極限前沒有減速，檢查時發現觸摸屏顯示的行程與實際位置偏差大，但檢查編碼器部分沒有問題。檢查發現限位開關有問題，限位開關觸發后沒有信號傳給PLC，導致編碼器長時間運行無限位信號清理編碼器數據，使編碼器數據誤差變大，無法正常觸發極限位開關。限位開關沒有限位開關。

四結束語。

以上是常見垃圾抓斗起重機電氣故障的現象和調查方法。當然，有時找出故障原因的過程并不順利，總會遇到意想不到的情況，但只要思路正確，仔細觀察，就能找到解決故障的方法。由于垃圾抓斗起重機的運行環境和工作特殊性，設備的日常檢查和維護也非常重要。只有提前發現異常的電氣元件并進行維護或更換，才能從根本上降低垃圾抓斗起重機的電氣故障概率。