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2 0 1 3年 5月 第 4 1卷 第 1 0期 机床与液压 MACHI NE T 00L HYDRAULI CS Ma v 2 01 3 V0 1 ． 41 No ．1 0 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 3 ． 1 0 ． 0 5 6 利勃海尔 H S 8 5 5 H D液压成槽机典型传感器故障判断及排除 张 云玲 上海建桥 学院，上海 2 0 1 3 1 9 摘要通过分析 HS 8 5 5 HD型液压成槽机数字量及模拟量传感器典型故障，阐述如何快速准确地判断故障原因并排除 故障，以达到缩短维修时间、提高维修效率 目的，对保障施工生产有重大实际意义。 关键词传感器；故障诊断；故障排除 中图分类号 T P 3 0 6． 3 文献标识码 B 文章编 号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 3 1 01 7 1 2 液压成槽 机成槽 技术 在当今 的基础施工过程 中得 到广泛应用，如地铁施工、隧道施工、路桥施工及高 层建筑施工。成槽 施工是整个生产过程 中最重要的一 个环节 ，而各种型号 的液 压成槽 机扮 演着重 要角 色 ， 一 旦出现故障 ，将直接 导致后 继所有 工序无 法进 行。 L i e b h e H S 8 5 5 H D型液压成槽机为 当今此类设备 中施 工效率最高、地层适应性最好、控制系统最先进、集 成化 程 度最 高 的代 表 机 型。 由于 它 采 用 了 C A N B u s C o n t r o l l e r A r e a N e t - w o r k B u s 控制 系统 、C R C o m m o B R a i l 发动 机 电喷技 术 、E G R E x h a u s t G a s R e c i r c u l a t i o n 排气再循环等多种先进技术，传感器数 量较多 ，一但产生故障 ，有时维修人员会感 觉无从 下 手，或盲 目依赖故障诊断系统，导致维修工作花费大 量时间或无法继续。作者简明介绍如何根据故障提示 并结合实 际故 障表 现 ，快速准确地判断并排 除数字量 及模拟量传感器故障，尤其是在受施工现场限制不能 进行常规检查时具有较大的实际意义和参考价值。 1 传感器故障类型与排除方法 首先对于文中讨论的传感器故障，应分清传感器 输出信号类型数字量信号 输出范围0或 1 或 模拟量信号 输出范围 4 0 0 0～ 2 0 0 0 0 A ，然后 结合实际故障表现进行针对排查。 1 ． 1 数 字量信号传感器故障及排除方法 当数字量信号传感器发生故 障时 ，控制系统会有 较 明确 的故 障提示 。首先应对 出现 的故 障报警进行确 认 ，是否确 实为传感故 障而造成 系统报警 。如 水位 传感器报警 ，提示符在显示器上 不断闪烁并 出现提示 字段 “ C o o l a n t l e v e l t o o l o w，c o o l a n t l e v e l s e n s o r d e f e c - t e d o r n o t c o n n e c t e d ． ” ，此 时应先检 查水位是 否过低 ， 是否达到报警水位，如无此现象，再对传感器进行检 查。由于此类传感器正常工作时输出信号必须为 1 ， 当系统采集的该传感器输出信号为0时系统出现故障 提示 ，故采用短接法或直接测量法进行故障判断。 短接法步骤断开传感器电路插头，短接控制电 路端插头上的 电源线 和信号线 ，检查 系统 对应 的输 入信号 “ 1 ”表示传感器故障 ，应更换或维修 ；“ 0 ” 表示控制 线路 开 路 ，应查 找并 连 接开 路点 或更 换 线 路。该方法适用于无测量工具时快速对故 障进行判 断，如有测量工具可采用测量法进行故障判断。 测量法步骤断开传感电路插头，直接测量传感 器上的电源线和信号线 “ 通路”表示控制线路故 障 ，应查找并连接开路点或更换线路 ；“ 断路 ”表示 传感器故障，应更换或维修。 此类故障表现明确，检查及排除较为容易，如水 位传感器 、油位传感器及各种行程限位器 。如无配件 可更换或施工现场不允许进行更换时，在保证设备及 人员安全前提下 ，可通过F o r c e 指令虚拟传感器正常 工作状态达到设备移位等紧急情 况下的操作 。 r e m f o r c e c o o l a n t l e v e l s e n s o r O K／ ／ 指定 水位 传感 器工作正常 F o r c e％2 ． 0 9 ．1 1 1 ／ ／ 指 定信 号通 道 2 ． 0 9 ． 1 1值 为 1 1 ． 2 模拟量信号传感器故障及排除方法 模拟量信号传感器正常工作时输出的信号随外界 条件 变化而变化 ，将需要监测 的各种物理量转换成控 制系统可识别的电参数 ，对应关 系如图 1 所 示。 图中 轴代表各种物理量 如压力 、角度 、温 度、百分比、转速 、拉力等 ；Y轴代表传感器信号 值 ；线段 o 6 代表各 种物 理量 与传感器 有效 测量范 围 关系 ，斜率为 b 一a ／ b 一 a ；点 a代表有效测 收稿 日期 2 0 1 2 0 4 0 4 作者简介张云玲 1 9 7 8 一 ，女，硕士，工程师，研究方向为设备故障排除及数控加工技术。Em a i l a m e n t 1 2 3 0 0 3 1 7 2 机床与液压 第 4 1卷 量范围最小值或最低值 即传感器 “ 零点” ；点 b 代表有效测量范围最大值或最高值；点 c 代表有效测 量范围内的任一点 。 2 O 0 一S 0℃ 0 0 0 图 1 需要监测 的各种物理量与 电参数 的对应关系 1 传感器 “ 零点”检测法适用于所有模拟量 信号传感器更换或零点校对 。此时控制系统有较明确 的故障提示字段 ，如 “ s l e w i n g g e a r l e ft p r e s s u r e s e n s o r ， s i g n a l t o o l o w o r n o t c o n n e c t e d”。 检测方法 满 足传感 器 “ 零 点 ”条 件 ，如 压 力 传感器 “ 零 点”条件 是压力 为⋯ 0’ 。对于上 述 所列 故障提示字段 ，即未启动发动机之前，回转各级系 统 内无任何压 力 ，此 时检查 控 制系 统所 对应 的相 应 输入信号是否在 4 0 0 0-4 - 3 0 0 A 见 图 1点 0 范 围之 内来确定传感器是否存在故 障或是否正确 安装 。 2 采用单点计算法确定传感器在点 C的输出 值是否正常，适用于判断传感器在有效测量范围内单 点是否存在故障。如拉力传感器在某点报警 “ b o t h p r e s s u r e s e n s o r s 1 a n d 2 o f g r a b o p e n ／ c l o s e， s i g n al a r e n o t e q u a l ，o n e o f t h e m i s a b n o r ma l ” ，此类故障表现为 只在特定的单点存在故 障报警，其他 范围 内工作 正常 。 单点计算公式如下 c [ b a ／ b 0 ] c 0 又知 b 2 0 0 0 0 p , A ，口 4 0 0 0 A，故公式或简化 如下 c [ 2 0 0 0 04 0 0 0 ／ b 一C t ] C 4 0 0 0 即C [ 1 6 0 0 0 ／ b 一Ⅱ ] C 4 0 0 0 以压力参 数为 例 ，经压 力 表测 量实 际压 力 1 3 ． 3 MP a ，计算其所对应的正确信号值。由图 1可知，压 力 的测量范 围为 0～ 4 0 MP a ，计算如下 c [ 1 6 0 0 0 ／ 4 00 ]1 3 ． 34 0 0 09 3 2 0 uA 检查控制系统所对应的输入信号，与计算所得 C 进行比较即可得知传感器在点 C 位置是否工作正常。 如控制系统所对应的输入信号在 c 3 0 0 A范 围之内 ，则可确定在该点传感器工作是否正常。适用 于检查传感器信号在某点产生突变而在其他点信号正 常的情况 。 3 采用多点计算法对线段 o 6 代表各种物理量 与传感器有效 测量 范 围关 系进行 检查 ，即对 轴 进 行分段 ，对 多点 进行计 算 并对 比控 制 系统实 际输 入 值，可知传感器在整个有效测量范围内是否工作正 常，适用于系统无故障报警但显示值与实际不符时进 行故障判断。如吊臂角度传感器故障，此时控制系统 并无报警但显示半径与实际工作半径不相符。这种情 况最为危险，由于控制系统无警报提示 ，有可能导致 超载 ，产生较为严重的生产事故。 对于两个或两个以上相同的传感器监测同一物理 量的系统一 个传感 器 发生故 障 时 ，如 “ L ML力 矩 负 载限制器 系统” 包 括两个 相 同 的拉力 传感 器 ，当一 个拉力传感器发生故障时，也可以用 F o r c e指令虚拟 故障传感器为正常工作状态达到设备卸载等紧急情 况操 作 。故 障提示 字 段 “ f o r c e s e n s o r m a i n b o o m l e f t a n d r i g h t s i g n a l n o t e q u a l ， o n e o f t h e m i s a b n o rm a l ”， 此时所有相关动作被系统锁死无动作 如卷扬上提 及 下放 、吊臂 的俯 仰 动 作 。为 了达 到 设备 卸 载 的 目的，可编辑下述 F o r c e 指令假定左侧拉力传感器 工作正常 l e m f o r c e l e f t f o r c e s e n s o r s i g n al e q u al t o r i g h t o n e ／ ／ 指定左侧拉力传感器与右侧拉力传感器输入信 号相等 假定左侧拉力传感器故障 F o r c e％ 2． 41 ． 2 3 ％ 2． 4 2 ． 2 3 系统在执行此指令语句时 ，左侧拉力传感器信号 通道 2 ． 0 4 1 ． 2 3的实际输 入值被 忽 略而直 接采 用与 右 侧拉力传感 器信 号通 道 2 ． 0 4 2 ． 2 3相 同 的数 值 ，此 时 控制系统解 锁 ，所有相关动作可进行操作 以达到设备 卸载 的 目的 。 2结束语 综上所述 当上述两 类传感 器发 生故障 报警 时 ， 应结合故障提示字段及实际故障表现并根据施工现场 的实际情况 ，快速准确地对故障进行判断并排除，以 保证施工生产顺 利进行 。 参考文献 【 1 】 姜立标． 汽车传感器及应用[ M] ． 北京 电子工业 出版 社 ， 2 0 0 9 ． 【 2 】叶湘滨． 传感器与测试技术[ M] ． 北京 国防工业出版 社 ， 2 0 0 7 ． a 佃N ℃ ∞ 即 如
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