采用现代PLC技术改造门吊电气,降低维修率.doc

08年电工工段QC成果
采用现代PLC技术改造门吊电气，降低维修率（门3为例）
（执笔人：赖少云）
一、 小组概况
序号
姓名
小组分工
职称/职务
QC活动时间
1
程学军
顾问
部长
380
2
冯肖高
组员
高级工程师
360
3
古德平
组员
主管
250
4
黄矩洲
组长
工长
240
5
李尚新
副组长
技师
240
6
陈智
组员
副工长
220
7
巫清华
组员
工艺员
240
8
赖少云
组员
工艺员
240
9
龙健儿
组员
具体施工
200
10
陈日强
组员
具体施工
200
活动原则：
1、 积极开展活动，做到活动有记录，活动出效果；
2、 小组活动全员参与，共同研究，积极探索，不得无故缺席小组各项活动；
3、 活动具体分工明确，责任落实到位；
4、 活动有计划、有总结，专人跟踪、检查、记录。
二、活动计划
活 动
内 容
月份
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课题选定
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——

现状调查
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——
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目标确认

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原因分析

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要因确认

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制定对策

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对策实施

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效果检查

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总结

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三、选题理由

技术落后
旧式门吊建造于上世纪七、八十年代，停留于当时的技术水平，不能满足现代造船发展需要。
线路老化、性能衰退
大部分门吊都分布于码头、船坞、船台等生产重点场所，运作繁忙，经过几十年的日夜运作，线路、器件已出现性能衰退老化现象。
实际线路与图纸不相辅
门吊当时的设计不合理，在使用过程中线路有很大改动，与原有图纸差别很大，维修难度增加。
安全性能差，存在较大安全隐患

控制线路的设计存在很大缺陷，限位控制机械化，容易失灵，车行走易发生碰撞；起吊时有冲顶危险。
。

维修、返修率居高不下
线路、器件老化容易造成接触不良，烧坏等故障，经常维修，阻碍一线生产进度，加长造船周期
选定课题
运用现代PLC技术，对门吊（门3）进行电气柜改造，从而提高门吊技术、安全性能，减少维修率，满足生产需要。因此，我们选定的课题为：《采用现代PLC技术改造门吊电气，降低维修率》

四、现状调查
选定课题后，我们对门3电柜控制线路从07年12月份至08年5月份的维修情况进行统计分析，数据如下表所示：
十二月份
12号接触器磨损接触不良修理；20号钩线路接触不良失灵修理；21号钩线路接触不良失灵修理；23号钩线路接触不良失灵修理
一月份
5号钩故障更换接触器线圈和起升行程限位开关；6号时间继电器损坏更换；9号旋转线路接触不良维修；15号钩不能起升线路故障检修；20号大车行走不能启动控制线路接触不良。
二月份
1号钩触头接触不良出现故障；2号钩因线路线路接触不良不能升降；10号大钩主接触器因磨损利害更换三套；17号旋转因控制线路接触不良失灵；26号2#行走电机因接触器接触不良不启动。
三月份
6号钩主令控制触头接触不良；8号变幅不能收杆检修；18号钩上下速度过快检修；19号钩接触器坏更换触头、灭弧罩；20号钩上落失灵接触器触头接触不良。
四月份
4号钩失灵直流接触器烧坏更换；11号钩下降没有动作接触器接触不良；21号钩下降故障交流接触器接触不良；23号旋转失灵更换时间继电器。
五月份
13号钩下降没有动作接触器线圈坏更换；17号变幅没有动作收杆接触器线圈损坏更换；22号大车不能启动线路接触不良；24号大车行走故障接触器接触不良。

从上表的统计中可发现，门3故障大多因为线路、配件老化接触不良或损坏引起的，查看其它门吊问题也多数出在这些方面，故障率相当高。门3半年以来的维修率都在12.9%至16.7%之间，像门3这样的门吊我们公司现有20多台，给生产带来很大影响。

五、设定目标及目标值的可行性分析
1、确定目标
通过对PLC技术的性能、可靠性研究，结合国内外船厂使用情况，改造后的门吊（门3）电柜控制线路月维修率降低为≤3.33%。

现状与目标图
2、目标的可行性分析
A、公司、工作部的大力支持；
B、设动部拥有专业技术水平过硬的群体，改造过程保证了技术、质量、工艺的各项要求；
C、PLC技术本身的性能卓越、可靠性强；
D、参考其它船厂成功经验。
综上所述，我们把目标定为≤3.33%，我们运用现代技术的改造有信心能完成目标任务。

六、原因分析

设备 环境 管理

线路老化严重 使用环境恶劣 使用管理不合理

控制电压不统一
关于门吊维修率高分 析
图纸不符 使用频繁 维修工艺不健全
元器件使用落后

司机操作不专业 缺少过流保护

维修工经验不足 控制方式存在安全隐患
吊超重物体
维修工技术差
人 安全
七、要因确认
序号
末端要素
分析、确认
负责人
是否要因
1
图纸不符
经过多年的使用，总体更改较多，与原图纸相差很大
巫清华、李尚新
要因
2
线路老化严重
线路老化严重
黄钜洲、李尚新
要因
3
元器件使用落后
一直使用门吊制造时所用的元器件型号
黄钜洲、巫清华
要因
4
控制电压不统一
存在380V、220V、127V多种控制电压
李尚新、巫清华
非要因
5
控制方式存在安全隐患
有些门吊采用凸轮直接控制电机运行方式
冯肖高
要因
6
司机操作不专业
没有这一类现象发生，一般都是有新老司机看护操作
古德平
非要因
7
维修工技术差
可通过加强培训及学习来提高
冯肖高、李尚新
非要因
8
维修工经验不足
存在一部分电工不熟悉门吊电路原理图
黄钜洲
非要因
9
使用频繁
门吊都处于正常使用范围
古德平
非要因
10
吊超重物体
由于有部分门吊未安装电子称，存在吊超重物体
巫清华
要因
11
缺少过流保护
由于使用年份久，一些过流保护部分已经失效
李尚新
要因
12
使用环境恶劣
正常生产需求
巫清华
非要因
13
使用管理不合理
管理方法没有什么问题
冯肖高
非要因
14
维修工艺不健全
没有规范工艺要求
巫清华、赖少云
非要因

根据上述分析和论证，得出影响门吊（门3）维修率高的主要因素为以下6个：
1、 图纸不符
2、 线路老化严重
3、 元器件使用落后
4、 控制方式存在安全隐患
5、 吊超重物体
6、 缺少过流保护

八、制定对策
序号
要因
现状
目标
措施
负责单位
完成时间
1
图纸不符
经过多年的使用，更改总体较多，与原图纸相差太远
有最新的图纸，保证维修
工艺员绘出最新的门吊图纸
设动部
2008.3~
2008.5
2
线路老化严重
线路老化严重
更新线路
更新线路
设动部
2008.6
3
元器件使用落后
一直在使用门吊制造时所用的元器件型号
更换旧型元件
采用新型可靠的元件
设动部
2008.6
4
控制方式存在安全隐患
有些门吊采用凸轮直接控制电机运行方式
采用低压控制，保护操作者安全
采用凸轮输入PLC的方式控制
设动部
2008.6
5
吊超重物体
由于有部分门吊未安装电子称，存在吊超重物体
有重量指示仪器
安装电子称
设动部
不定期检查
6
缺少过流保护
由于使用年份久，一些过流保护部分已经失效
有安全可靠的过流保护元件
加装过流保护元件
设动部
2008.6

九、对策实施
实施一：电气控制系统使用了PLC可编程控制器控制系统，废除旧款式的电器元器件，使用最新的、安全性能高的保护型元器件，并根据门3原来的功能自行设计控制线路，把旧线全部更换，加装安全性能强的元件，工艺员制图存档，对维修人员讲解重点难点，方便维修，减小工作量，并且使用PLC有如下优点，保证了技术含量。
1、高可靠性，抗干扰能力强；
2、适应性强，应用灵活、使用方便；
3、面向控制过程的编程语言，容易掌握，易于使用；
4、功能强大，扩展能力强；
5、PLC控制系统设计、安装、调试、维修方便，维修工作量小；
6、网络功能强大；
7、PLC体积小、重量轻、易于实现机电一体化。
实施二：加装电子称，当吊起超过起重范围的90%时，就开始报警，超过100%就马上跳开接触器，电机停止动作，起到保护门吊的作用，也进一步保护了操作者的安全；
实施三：门3大车行走加装光电感应限位，进一步保护门吊和在门吊周围行走的员工；
实施四：采用凸轮控制输入PLC的方式控制门吊的动作，实现安全操作的工作方式。
十、效果检查
1、改造后的门3控制线路简单明了，故障率大大减小了，操作更加方便，当门3出现故障时，我们可以根据可编程控制器上LED灯的显示和程序监控对系统进行分析，很快就可以得出故障发生的所在位置，大大地缩短了维修时间，降低维修难度。门3使用起来更加方便快捷，安全性能也大大提高，进而提高公司的生产效率和经济效益。下面将门3电气控制系统改造后（08年7月至10月）的维修情况进行统计：

7月份
19号门3副钩电机有异响检修
8月份
8号门3副钩故障检修（接触器烧坏更换）
9月份
4号门3副钩线路故障检修
10月份
没有维修记录

改造前后维修率对比图：

改造前 改造后

2、为更好方便以后维修工作，有明确的PLC地址表和原理图：
门三PLC地址表
输入
名称
输出
名称
X0
启动
Y0
启动
X1
行走零位保护
Y1
南行
X2
变幅零位保护
Y2
北行
X3
上下零位保护
Y3
左旋
X4
操作台停止 紧急停止
Y4
右旋
X5
机房急停
Y5
旋转二档
X6
行走腿上急停
Y6
旋转三档
X7
东限位
Y7
旋转四档
X10
西限位
Y10
旋转五档
X11
旋转脚刹限位
Y11
下钩
X12
上限位
Y12
上钩
X13
下限位
Y13
上下刹车
X14
东西行大车故障
Y14
下一档
X15
东西行大车过流
Y15
上下三档
X16
旋转故障
Y16
上下四档
X17
东行
Y17
上下五档
X20
西行
Y20
上下二档
X21
左旋
Y21
增幅
X22
右旋
Y22
减幅
X23
旋转一档
Y23
变幅刹车
X24
旋转二档
Y24
变幅刹车
X25
旋转三档
Y25
变幅二档
X26
上钩
Y26
电铃
X27
下钩
Y27
电铃
X30
下一档
Y30
启动指示
X31
上下二档
Y31
南限位到位指示
X32
上下三档
Y32
北限位到位指示
X33
上下四档
Y33
上限位到位指示
X34
上下五档
Y34
下限位到位指示
X35
上下钩故障
Y35
增幅限位到位指示
X36
电铃
Y36
减幅限位到位指示
X37
增幅
Y37
紧急停止按下指示
X40
减幅
Y40

X41
变幅一档
Y41
南北行大车故障指示
X42
变幅二档
Y42
旋转故障指示
X43
增幅限位
Y43
上下钩故障指示
X44
减幅限位
Y44
变幅故障指示
X45
变幅故障
Y46
上下刹车
X46
力矩限制器
Y51
行走警报器
X47
下钩准备
Y52
慢上钩
X50
电缆限位
Y53
慢下钩
X51
刹车反馈
Y56
旋转一档
X52
旋转四档
X60
增幅极限
X53
旋转五档
X61
减幅极限
X54
钩快慢档选择
X77
旋转零位保护
X55
钩慢速故障

X62
增幅报警

X63
减幅报警

电子称

蓝
XCOM

红
X41

绿
X63

黄
X62

3、工艺水平以及管理水平得到了提高，工人的技术水平、质量意识也得到进一步提升，维修质量问题减少了。
4、通过活动，不仅降低了门3维修率，促进一线生产，且小组成员的团队精神以及解决和分析问题的能力等都得到明显提高，对身边员工都产生了正面的影响作用。小组活动前后自我评价雷达图

项目
自我评价
活动前
活动后
QC知识
4
7
团队精神
5
8
质量意识
4
6
解决问题的信心
3
7
个人能力
4
6

十一、巩固措施
1、工艺员制图存档，对维修人员和设备使用者进行改进后的门吊使用和维修技术要点培训；
2、进一步完善可编程控制器程序的优化改进，消除安全隐患；
3、进一步改进工艺文件，使工艺文件规范化，不断研究新工艺新技术；
4、总结本次QC活动的工作经验，不断完善、改进不足之处。
十二、今后打算
1、进一步学习其他厂家的门吊先进技术，充实自身的技术水平；
2、工艺员加强关注门吊的现场运行情况，进一步检查门吊的使用情况，严禁吊超重物体；
3、结合国内外门吊的先进技术。