自動取樣站與X射線熒光分析儀等大型制樣及分析設(shè)備已成為水泥工業(yè)質(zhì)量在線控制的標(biāo)準(zhǔn)配置而推廣使用。某水泥有限公司引進(jìn)的自動取樣系統(tǒng)在使用過程中能按1∶106的最終縮分比例連續(xù)獲取在線樣品，并自動將樣品通過管道傳輸?shù)桨倜字獾姆治鍪?，替代人工取樣，充分發(fā)揮了取樣站取樣代表性強(qiáng)的特點，從根本上消除人工取樣可能不定時等弊端，但由于該系統(tǒng)是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，自動化程度高，零部件較多，任何一個部件工作不正常都可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)，運行初期加上部分安裝及制造的缺陷，造成運行故障頻繁，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，經(jīng)數(shù)年的完善和改裝后，現(xiàn)該系統(tǒng)能以較高的運轉(zhuǎn)率正常運行。  

1　自動取樣站系統(tǒng)簡介 

　　自動取樣站流程如圖1所示。 
　　 




　　圖1　取樣站工藝流程示意 

　　當(dāng)粉磨系統(tǒng)啟動后，取樣螺旋輸送機(jī)逆向旋轉(zhuǎn)，將殘存在輸送機(jī)內(nèi)的的殘余物料退回粉磨系統(tǒng)，30s后正向運轉(zhuǎn)，開始連續(xù)不斷的向取樣站方向取樣，全部樣品經(jīng)縮分器按1∶10或≤1∶10的縮分比例進(jìn)行縮分后進(jìn)入混料器充分混合以實現(xiàn)均化，待達(dá)到設(shè)定取樣時間時，控制閘板自動打開，取樣勺右移，將固定容量(約150g)樣品轉(zhuǎn)入位于樣品筒夾持器中的樣品筒內(nèi)，多余樣品進(jìn)入回料器，回料器中物料將越積越多，料位逐漸上升，當(dāng)接觸到阻旋式料位計后，回灰風(fēng)機(jī)啟動，將回料器中的物料吹回粉磨系統(tǒng)，樣品筒則在一套氣動機(jī)械裝置的控制下，自動完成扣蓋、轉(zhuǎn)向等動作后，在樣品筒(炮彈)傳送風(fēng)機(jī)的吹動下，傳送到百米以遠(yuǎn)的接收站，待接收站取出樣品后再吸回取樣站，樣品筒返回初始接料位，依此重復(fù)循環(huán)，完成取樣功能，全部動作的執(zhí)行由1臺SIMATIC50小型可編程序控制器控制完成。 

2　自控部分的常見故障及解決 

　　 
2.1　料位計失控 
　　
在使用過程當(dāng)中，由于系統(tǒng)密封不嚴(yán)，當(dāng)回灰風(fēng)機(jī)運行后，系統(tǒng)出現(xiàn)正壓，噴出部分樣品粉末，造成環(huán)境粉塵濃度增高。粉塵極易竄入料位計內(nèi)，使料位計觸點出現(xiàn)誤操作，回灰風(fēng)機(jī)有時連續(xù)運轉(zhuǎn)不停，有時風(fēng)機(jī)本應(yīng)啟動執(zhí)行吹灰動作卻因無信號而不運行，造成回料器積灰過多，直至進(jìn)入縮分器再進(jìn)入混料器，最后造成混料器過載，使過流保護(hù)開關(guān)失去保護(hù)作用，造成多次燒毀電動機(jī)的故障。后經(jīng)過清洗料位計內(nèi)部觸點雖有所好轉(zhuǎn)，但仍不能持續(xù)長時間的可靠工作，再次發(fā)生故障，后采用斷開料位計輸出引線，在回灰風(fēng)機(jī)控制線路中加裝2只時間繼電器，一只設(shè)為25min作為風(fēng)機(jī)停機(jī)時的計時，另一只設(shè)為5min作為啟動風(fēng)機(jī)后風(fēng)機(jī)運行的時間，每小時循環(huán)2次。這樣取消了運行不正常的料位計后，依靠時間繼電器的準(zhǔn)時動作，回灰風(fēng)機(jī)都能定時將回料器中的積灰全部吹走，保障了設(shè)備的運行。 

2.2　混料器控制閘門失控 
　　
混料器控制閘板是當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)先設(shè)定的取樣時間時，準(zhǔn)時打開，將縮分并均化好的樣品卸下，該控制閘板為氣動閘板，控制機(jī)構(gòu)受電磁氣動閥控制，氣動閥的開關(guān)位都有接近開關(guān)感應(yīng)將信號傳遞給PLC，但由于該執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往不能順利開閉，所以當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)打開卻沒打開的情況下，上游設(shè)備仍繼續(xù)運轉(zhuǎn)，原程序設(shè)計未能將此條件列入聯(lián)鎖，往往造成混料器積料過多，最終也導(dǎo)致混料器電動機(jī)燒毀，考慮到原程序為外商提供，程序部分的資料欠缺，增改程序有一定困難。鑒于此，另設(shè)一微型8點輸入輸出的SIEMENTS小型LOGO可編程序控制器，對閘板的開關(guān)位置再加裝接近開關(guān)，實現(xiàn)與原程序控制器平行的又一路監(jiān)控，一旦出現(xiàn)閘板不打開情況時，連鎖取樣螺旋輸送機(jī)接觸器控制線圈，使取樣螺旋輸送機(jī)電動機(jī)斷電，保護(hù)非正常運行狀態(tài)下設(shè)備的安全。 
2.3　樣品筒夾緊套筒的完善 
　　
夾緊套筒具有對樣品筒夾緊的功能，以完成舉升、擺臂擺動、扣蓋等動作，夾緊套筒材料采用丁苯膠和天然橡膠等材料合成制造，運行1年以后，由于夾緊套筒工作在0.8MPa壓強(qiáng)條件下，承壓較高，夾緊套筒膨脹變形嚴(yán)重，尤其在冬季氣溫較低情況下，夾緊套筒材料變硬失去彈性，無法夾住樣品筒，動作無法進(jìn)行。為緩解夾緊套筒冬季硬化問題，曾分別采用遠(yuǎn)紅外線燈照射加熱、電暖氣加熱等方法，但加熱不均勻，反而使夾緊套筒附近的開關(guān)等電器元件受到較大威脅，增加了火災(zāi)等不安全因素。經(jīng)多次試驗采用100W電阻絲纏繞夾緊套筒外壁并加設(shè)溫度傳感器，實現(xiàn)60～70℃恒溫控制，在纏繞過程當(dāng)中，要嚴(yán)格注意電阻絲的絕緣及阻燃問題。經(jīng)改裝，夾緊套筒橡膠的物理延展性發(fā)生了變化，彈性增強(qiáng)，解決了冬季夾緊套筒工作不正常造成取樣站停機(jī)的矛盾。 
　　
為保障取樣站正常運行，除了完善以上自控部分幾個主要問題外，還對回灰管道、樣品筒、風(fēng)機(jī)管道、傳送管道及逆止閥等機(jī)械部件進(jìn)行相關(guān)調(diào)整和改造，使其不斷完善。