制絲線工控屏維修研究

朱字軍 河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司安陽卷煙廠

電氣自動化設(shè)備是指應(yīng)用科技信息技術(shù)手段完成機(jī)械生產(chǎn)加工制造工作的一種基礎(chǔ)設(shè)備，煙草制絲車間現(xiàn)場操作工通過西門子工控屏參數(shù)的調(diào)整和日常設(shè)備的控制，在實(shí)際工作過程中，由于工控屏處于長期運(yùn)作狀態(tài)，經(jīng)常會出現(xiàn)運(yùn)行安全問題，需要工作人員及時(shí)做好設(shè)備的維修及保養(yǎng)工作。

一、制絲車間工控屏常見故障類型

制造企業(yè)在日常生產(chǎn)制造過程中，要想將自動化控制設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值完全發(fā)揮出來，就必須要結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，分析出常見的設(shè)備故障問題有哪些。本文主要以西門子工控觸摸屏損壞情況為例展開研究。

（一）界面顯示異常

作為一種感應(yīng)式液晶顯示裝置[1-2]，西門子工控屏是能夠接收觸摸等輸入信號的，當(dāng)用戶通過觸摸動作點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕時(shí)，觸摸屏后臺系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)先內(nèi)嵌的程序驅(qū)動各種連接裝置，并通過顯示屏進(jìn)行聲音及畫面效果的呈現(xiàn)。在工作人員實(shí)際操作工控屏來完成對設(shè)備的智能化控制工作時(shí)，經(jīng)常會出現(xiàn)的故障問題就是顯示異常。比如：畫面卡頓、黑屏等[3]，這種情況會影響后續(xù)各項(xiàng)工作的有序運(yùn)行，是目前各個生產(chǎn)制造企業(yè)需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。

（二）功能故障

工控屏觸控功能是日常生產(chǎn)過程經(jīng)常使用的功能[4-6]。在使用頻率不斷增加的情況下，經(jīng)常會出現(xiàn)觸控失靈的問題。比如工作人員點(diǎn)按或者滑動屏幕時(shí)，反饋系統(tǒng)無反應(yīng)，無法正常啟動或者電氣自動化設(shè)備；或者工控屏觸摸位置與鼠標(biāo)箭頭所指的位置未能有效吻合，這些問題都將會直接影響工作質(zhì)量及效率。

二、工控屏故障的原因及危害

在合理擬定對電氣自動化西門子設(shè)備工控屏的應(yīng)急維修方案時(shí)，工作人員必須先找出引發(fā)問題的原因，明確工控屏故障的危害性。

（一）根本原因

通常來說，引發(fā)故障的原因主要分為以下三點(diǎn)：首先是設(shè)備的材料質(zhì)量問題，有些機(jī)械制造企業(yè)在應(yīng)用電氣自動化設(shè)備時(shí)，為了節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本，經(jīng)常采購廉價(jià)的無法適應(yīng)高強(qiáng)度的材料，因此，容易出現(xiàn)故障問題。其次，工作人員日常操作問題。比如安裝過程選擇的安裝方法不正確，各個線路連接不緊密。最后，未定期安排員工對設(shè)備進(jìn)行維修及養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備故障問題頻發(fā)。

（二）危害性分析

隨著基于電氣自動化設(shè)備的普及，如果在日常工作環(huán)節(jié)中經(jīng)常會出現(xiàn)工控屏損壞的問題，不僅會給企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，降低工作效率，而且會給員工帶來較大的工作壓力。因此，企業(yè)應(yīng)對觸摸屏損壞問題制定相應(yīng)的應(yīng)急維修方案。

三、應(yīng)急維修方案

（一）收集及整理資料

引發(fā)工控屏故障的原因不同，實(shí)際的解決方案就有一定的差異。想要制定出科學(xué)合理的工控屏損壞應(yīng)急維修方案，就必須要分析出以往員工在使用設(shè)備工控屏?xí)r，存在的不足之處，并結(jié)合具體問題，明確設(shè)備維修及保養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)。想要完成對工控屏的收集及整理工作。應(yīng)當(dāng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)工作平臺，利用信息技術(shù)完成數(shù)據(jù)的智能整理和分類，擬定一個通用的應(yīng)急維修方案。確保工作人員能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障問題的第一時(shí)間采取有效的解決對策，避免給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

（二）完善內(nèi)部管理機(jī)制

為確保工控屏損壞的應(yīng)急維修工作能夠順利的開展，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合國家相關(guān)管理制度，完善內(nèi)部的管理機(jī)制。從人員工作行為的角度入手，為各部門員工分配具體的工作任務(wù)，并定期對職工的技術(shù)水平和學(xué)習(xí)能力開展測試。還可以利用責(zé)任監(jiān)督機(jī)制，降低工控屏出現(xiàn)損壞問題的機(jī)率，提高應(yīng)急維修工作的質(zhì)量及效率。

（三）應(yīng)急維修實(shí)踐演練

一般來說，應(yīng)急維修時(shí)，涉及到對電氣線路的檢查及調(diào)整，對工控屏零部件的更換以及對軟件系統(tǒng)的優(yōu)化升級等，工作流程相對較為復(fù)雜繁多。企業(yè)可以定期設(shè)置應(yīng)急維修的實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，根據(jù)常見的電氣自動化設(shè)備工控屏的故障類型，以模擬演練的方式觀察員工的應(yīng)急維修能力是否符合基本工作需求。因?yàn)樵谶M(jìn)行工控屏的功能設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了“手/自動運(yùn)轉(zhuǎn)”、故障復(fù)位、強(qiáng)制輸出、輸入/輸出信號檢測、計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)、網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)警顯示等功能，且操作簡便，易上手，在實(shí)際的應(yīng)急維修工作環(huán)節(jié)中，對員工的專業(yè)工作能力及靈活應(yīng)變能力有著較低的要求。

（四）觸摸屏整體更換

維修觸摸屏最容易且最直接的方法就是用新觸摸屏對損壞的觸摸屏進(jìn)行替換（日常使用的觸摸屏價(jià)位一般在1000元左右）。在遇到觸摸屏中下載程序有問題的時(shí)候，對觸摸屏進(jìn)行整體更換是最穩(wěn)妥的方法。工業(yè)控制環(huán)境下，目前大部分的應(yīng)用程序均是運(yùn)用算法進(jìn)行加密的，若操作人員未獲得有效授權(quán)，是無法將程序從觸摸屏中拷貝出來的。因此，當(dāng)出現(xiàn)以上故障時(shí)，現(xiàn)場維修人員應(yīng)第一時(shí)間通過各種形式與設(shè)備生產(chǎn)商取得聯(lián)系，征詢程序上傳的密碼或?qū)?yīng)的程序?qū)F(xiàn)有程序予以覆蓋，若出現(xiàn)無法獲取觸摸屏程序代碼或者未能及時(shí)與生產(chǎn)廠商取得聯(lián)系的情況，則可以先尋找同類型設(shè)備相關(guān)信息作為相關(guān)參考，并通過自主對程序進(jìn)行編輯并下載。若無法找到同類型的設(shè)備，則需要進(jìn)行自主編程。而自主編程的最優(yōu)方法是先獲取PLC程序，進(jìn)而清晰地識別出輸出/輸出信號之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。若無法獲取到PLC程序，則需要現(xiàn)場維修人員對PLC程序和畫面程序全部進(jìn)行自主編寫與調(diào)試下載。在這種情況下，現(xiàn)場維修人員只有通過編程邏輯與思路的回憶，附加上對程序的自主理解，勾勒出設(shè)備工作的整體流程及對應(yīng)的邏輯圖，在上述的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行程序的編寫與對應(yīng)觸摸屏畫面的繪制。或設(shè)備程序邏輯異常復(fù)雜或代碼量超過特定的數(shù)值時(shí)，此時(shí)建議現(xiàn)場維修人員停止相關(guān)操作，并請專業(yè)維修人員的幫助與指導(dǎo)。程序編寫完成后，需要在真實(shí)的設(shè)備商反復(fù)測試與調(diào)試，認(rèn)真觀察相應(yīng)的動作與操作是否符合預(yù)期的要求，尤其是設(shè)備安全保護(hù)方面要求是否切實(shí)達(dá)到要求，最好是與現(xiàn)場操作工結(jié)合，反復(fù)進(jìn)行操作實(shí)戰(zhàn)，并根據(jù)暴露的相關(guān)問題做進(jìn)一步整改與完善。

（五）觸摸板的更換

對于大部分工控觸摸屏來說，其最易損壞的部件是觸摸板，當(dāng)觸摸屏上對應(yīng)信息顯示正常時(shí)，表明該觸摸板一切完好正常，但當(dāng)出現(xiàn)觸摸屏按鈕點(diǎn)擊后沒有反應(yīng)時(shí)，表明該觸摸板工作不正常，原因可能是硬件損壞或接口連接性不好；正常情況下，觸摸板能夠?qū)τ|摸屏的各項(xiàng)功能予以觸發(fā)與顯示，若已經(jīng)確認(rèn)觸摸板是損壞狀態(tài)時(shí)，那么直接對觸摸板進(jìn)行更換就行。在進(jìn)行觸摸板部件更換時(shí)，第一步，應(yīng)首先將觸摸屏正面上的保護(hù)膜撕掉，從而進(jìn)一步看到對應(yīng)的觸摸板。此時(shí)，維修人員能夠表面有刮痕、觸摸屏鼓包、屏幕有裂紋等故障予以檢查排除。若存在以上故障，則表示該觸摸板已經(jīng)處于損壞狀態(tài)。若觸摸屏的表面未見損傷的痕跡，則需要維修人員將其清洗完畢后，再次通電觀察觸摸板是否工作正常。若觸摸板一切工作正常，則只需將保護(hù)膜在此貼上，即可繼續(xù)使用。若仍無法滿足要求，則必須將觸摸屏予以更換。在更換觸摸屏?xí)r，首先需要打開觸摸屏正面的保護(hù)膜，其次，需要卸下屏幕后面的主板及液晶顯示屏。以西門子某款觸摸屏為例，取下后罩后，即能夠清晰地觀察到觸摸屏的主板。將主板4個角上的4個小螺絲卸下來后便能夠?qū)⒅靼迥孟拢谠撨^程中，維修人員能夠清晰觀察到主板的背面圖像，同步也能夠觀察到觸摸屏背后半面的線路圖像，需要注意的是，在屏幕靠近底邊的位置，存在一個薄薄的軟線，該軟線就是主板與觸摸板的連接線。只需將此線輕輕抽出，即可將觸摸板從觸摸屏的正面取出。若不方便取出觸摸板，維修人員也能夠?qū)⒁壕恋?個固定螺絲順利取下，隨后，取下液晶屏，則能夠觀察到觸摸板和主板的連接軟線。其中，部分液晶屏是除螺絲固定外，還能夠用軟膠粘貼在固定架上。并按照上面相反順序，即可裝上新?lián)Q的觸摸板（安裝時(shí)要特別注意連接線要插到位，防止虛接）。更換完觸摸板后，可通電進(jìn)行檢查。

四、實(shí)際維修過程工作時(shí)應(yīng)注意的問題

在合理擬定對電氣自動化設(shè)備觸摸屏的應(yīng)急維修方案時(shí)，工作人員必須先找出引發(fā)問題的原因，明確觸摸屏故障的危害性。

（一）創(chuàng)新研究

時(shí)代在不斷發(fā)展進(jìn)步，企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作也在不斷的完善。在這種情況下，企業(yè)必須要意識到創(chuàng)新的重要作用，引導(dǎo)員工樹立創(chuàng)新工作意識，研究簡化應(yīng)急維修流程的可行方案。比如目前企業(yè)正在研究在觸摸屏設(shè)備當(dāng)中安裝感應(yīng)裝置的方式，并通過設(shè)定運(yùn)行參數(shù)及相關(guān)程序的方法，進(jìn)行智能化的管控工作。當(dāng)系統(tǒng)檢測到電氣自動化設(shè)備運(yùn)行故障問題時(shí)，就會及時(shí)響起警報(bào)，提醒管理人員進(jìn)行現(xiàn)場維修工作。這是目前比較有效的一種設(shè)備監(jiān)管模式，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，真正達(dá)到減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的目的。

（二）安全管理

電氣自動化基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁瑣，在進(jìn)行觸摸屏損壞的應(yīng)急維修時(shí)，通常需要對整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢查，分析是否存在安全隱患問題。而這項(xiàng)工作無法由員工個人單獨(dú)完成。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)組建應(yīng)急維修小組，讓員工自由分組，或者根據(jù)員工的工作能力合理設(shè)置工作崗位。通常每組人數(shù)應(yīng)當(dāng)在 5～7 人左右，要確保分工明確，并在員工之間建立相互監(jiān)督的機(jī)制，避免由于人為因素而給維修過程帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，維修工作必須要在斷電的狀態(tài)下完成，避免發(fā)生觸電事故。這還需要企業(yè)定期做好安全知識教育工作，提高員工的安全意識。

（三）其他注意事項(xiàng)

在工作環(huán)節(jié)中，由于電氣自動化設(shè)備處于長期運(yùn)作狀態(tài)，設(shè)備溫度升高、設(shè)備清灰工作處理不到位，就容易導(dǎo)致設(shè)備故障的情況。尤其是觸摸顯示屏，需要定期進(jìn)行校正工作，避免觸摸位置出現(xiàn)偏差的情況。這些都是應(yīng)急維修工作中需要員工關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，這就表示，應(yīng)急維修工作的關(guān)鍵不在于事后維修，而在于事前定期的保養(yǎng)，進(jìn)而有效提高設(shè)備的使用壽命。

五、結(jié)語

一般情況下，企業(yè)應(yīng)組建專業(yè)的維修團(tuán)隊(duì)，并安排專家進(jìn)行技能培訓(xùn)工作。同時(shí)，在開始維修工作之前，對員工進(jìn)行安全教育，引導(dǎo)員工意識到自身工作的重要性。最后，提高員工的創(chuàng)新意識，通過現(xiàn)代化信息檢索技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與匯總，研究創(chuàng)新工控屏維修方案，提高設(shè)備實(shí)際使用價(jià)值的可行對策。