伴随着内人口的增加和城乡一体化的快速发展，城市人口迅速集中，城市常住人口占总人口的60.6%。随着城市人口的不断增加，人们的生活习惯和环境发生了很大的变化，随之而来的是越来越多的生活垃圾，给城市的生活环境带来了很大的压力，垃圾处理已经成为与人们生活密切相关的事情。据统计，自2010年以来，中国城市生活垃圾清除量逐年增加，2019年城市生活垃圾生产量约为3.43亿吨，预计2020年城市垃圾生产量将达到3.6亿吨。面对如此大量的生活垃圾，为了环保和资源的回收，中国主要采用焚烧生活垃圾发电的方式处理生活垃圾。

垃圾抓斗起重机是垃圾焚烧发电厂的重要设备之一，其作用是抓取、搅拌、分区发酵生活垃圾，将发酵后的生活垃圾放入焚烧锅炉焚烧。了解垃圾抓斗起重机的电气设备有助于生活垃圾焚烧处理厂的正常运行，也有利于日常垃圾抓斗起重机的使用和维护。

垃圾抓斗起重机电气设备的特点。

本文开发的垃圾抓斗起重机电气控制系统采用触摸屏+可编程控制器+变频器+电机+工业控制器的控制方式。整个系统由可编程控制器集中控制。可编程控制器始终保持对变频器、限位开关、手柄信号、编码器和称重信号的收集和处理。触摸屏主要用于实时显示垃圾抓斗起重机的运行状态。当垃圾抓斗起重机出现故障时，会立即显示故障信息，方便维修人员快速检查故障。工业控制机主要负责垃圾抓斗起重机投料量的记录和统计，方便用户查询生产投料情况。垃圾抓斗起重机主要采用西门子1500系列PLC模块和西门子触摸屏，变频器主要采用ABB880系列和安川H700系列。

二是电气故障。

垃圾抓斗起重机作为生活垃圾焚烧厂的重要设备，在生活垃圾焚烧厂的正常生产中工作频率非常高。由于生活垃圾的储存和发酵含有腐蚀性气体，具有温度高、湿度高、灰尘多的特点。由于垃圾抓斗起重机一直运行在这种腐蚀性气体、大量灰尘和水蒸气的环境中，严重腐蚀了整个机器的电气设备。因此，垃圾抓斗起重机的电气故障多种多样。经过多年的售后积累，总结了垃圾抓斗起重机的几种主要电气故障现象及解决方法。

2.1限位系统故障。

限位开关的主要功能是限制垃圾抓斗起重机的运行范围，确保设备安全区域的正常运行。当移动机构的限位开关碰撞到尺时，限位开关被触发，可编程控制器接收到信号后，机构将停止运行。限位开关故障的主要现象如下:

1)移动机构限位开关。

虽然没有到达停止区域，但是限位开关被触发，起重机无法运转，或者到达停止区域，但是限位开关没有被触发，起重机超过了运转区域。发生这些情况时，主要检查限位开关是否腐蚀，触点是否损坏，限位开关的运转路径是否有异物，限位开关是否提前触发，限位开关是否损坏，接线箱的接线是否松动，信号是否无法传输到PLC。

二、提升机构高度限位开关。

提升机构使用的高度限位器是保护提升机构在安全区域运行的限位保护装置。故障主要发生在错误的高度被触发，导致提升机构达不到运行所需的高度，或者高度限位保护没有在正常高度被触发。高度限位器故障的主要原因是高度限位器和减速器之间的联轴器松动，导致减速器和高度限位器无法同步运行应确保联轴器紧固后再次调整高度限位器。

2.编码系统出现故障。

编码器是检测垃圾抓斗起重机各运行机构位置的传感器。可编程控制器接收到编码器返回的信号，通过计算转换成米显示在触摸屏上，方便操作人员了解垃圾抓斗起重机的运行位置。此外，各机构的减速和特殊位置保护由编码器信号控制。编码器出现问题，会导致垃圾抓斗起重机减速区域异常，不减速或只在低速档运行。编码器的主要故障包括:

1)触摸屏上显示的行程与实际行程偏差较大，处理方式需先将垃圾抓斗起重机运行到各机构的极限位置，触发极限将各机构的编码器数据清零后观察操作时触摸屏上的行程显示，编码器长时间不清零操作会导致操作时误差累积后增大，因此，编码器应定期开到各机构的极限位置清零编码器的数据，以减少编码器的误差。行程偏差较大，则需检查编码器的安装情况，即编码器是否与车轮旋转同步运行，编码器的传输电缆是否在屏蔽层，是否连接良好。

2)触摸屏上的行程不变或数据异常，可编程控制器显示编码器模块报告故障。发生这种故障时，首先要检查编码器的安装是否正常，编码器的电缆是否损坏，导致屏蔽层损坏，影响编码器的信号质量。如果编码器的安装和电缆正常，需要检查编码器是否损坏。更换好的编码器后，可以观察操作是否正常。如果没有可更换的编码器，可以取下编码器，接到正常的可编程控制器模块，然后转动编码器，通过观察触摸屏上的编码器数据来测试编码器是否正常。

2.3称重系统故障。

称重系统由称重仪表和工业控制机组成，其主要功能是显示垃圾抓斗起重机的实时质量，并通过工业控制机上的软件记录和统计生产过程中的进料量，方便用户查询生产进料情况。称重系统有两种故障：

1)称重仪表显示的质量偏差发生此故障时，如果出现小范围的质量波动，可以通过重新校准称重仪表的质量来解决；长时间运行后，称重传感器会产生一定的误差，重新校准称重仪表可以解决问题。如果称重仪表的质量波动范围大，需要检查称重仪表上的参数，检查称重传感器是否损坏，找出损坏的称重传感器，检查接线处是否被腐蚀或虚拟连接。传感器的线路问题可能是传感器本身损坏，需要更换。

2)工业控制机进料记录问题称重软件的记录条件是，当起重机运行到进料计量区域时，手柄控制抓斗打开后开始计重，起重机离开进料区域后停止计重。进料区域的到位信号由光电传感器控制，光电传感器照射到反射元件后发出到位信号。当工业控制机进料后不记录或将一次进料分为多次进料记录时，需要检查光电传感器和反射元件是否有灰尘或水蒸气。过多的灰尘和水蒸气会使光电传感器无法接收反射元件返回的光，导致没有到位信号或到位信号中断，影响称重记录的结果。光电传感器和反射元件需要定期擦拭，以确保进料计量区域信号的稳定性。

三是电气故障排除步骤。

当垃圾抓斗起重机发生电气故障时，维护人员应首先询问操作人员的故障情况，观察起重机与正常运行的异常情况，操作人员在发生故障前做了什么操作，起重机运行时是否有异常噪音或其他异常情况。通过对触摸屏上的信号检测和设备原理图的分析，确定故障的电气元件后，再具体检查故障的原因。有些故障可能不是由自身故障引起的，但操作人员观察到的现象是由其控制的。比如操作员反馈起重机在极限前没有减速，检查时发现触摸屏显示的行程与实际位置偏差大，但检查编码器部分没有问题。检查发现限位开关有问题，限位开关触发后没有信号传给PLC，导致编码器长时间运行无限位信号清理编码器数据，使编码器数据误差变大，无法正常触发极限位开关。限位开关没有限位开关。

四结束语。

以上是常见垃圾抓斗起重机电气故障的现象和调查方法。当然，有时找出故障原因的过程并不顺利，总会遇到意想不到的情况，但只要思路正确，仔细观察，就能找到解决故障的方法。由于垃圾抓斗起重机的运行环境和工作特殊性，设备的日常检查和维护也非常重要。只有提前发现异常的电气元件并进行维护或更换，才能从根本上降低垃圾抓斗起重机的电气故障概率。