自动加球机计数不准或传感器失效的常见原因分析与排查

自动加球机是选矿、冶金、化工等行业磨矿系统中的关键自动化设备，其核心功能是精确、定时、定量地向磨机内添加磨球（钢球）。计数准确性直接关系到磨矿效率、产品质量和设备运行成本。一旦出现计数不准或传感器失效，会导致磨机内球料比失衡，造成产品细度不达标、能耗增加甚至设备损坏。

以下是导致该问题的常见原因，可分为五大类：

一、传感器自身问题

传感器（通常是接近开关、光电传感器或霍尔传感器）是计数系统的“眼睛”，其本身故障是导致问题的最直接原因。

1.传感器损坏或老化：内部元件因长期振动、电压波动或质量原因损坏，导致无法产生或接收信号。例如，光电传感器的发射管或接收管老化，亮度下降；接近开关内部振荡电路失效。

2.安装位置松动或偏移：传感器在长期振动下固定螺丝松动，导致其与感应目标（如齿轮的齿、球杆上的铁片）之间的距离发生变化。距离过远会感应不到，距离过近可能发生碰撞损坏。

3.传感器选型不当：例如，在粉尘极大的环境中选用了普通光电传感器，粉尘会严重遮挡光路；或者在金属屑较多的场合选用了感应金属的接近开关，容易受到干扰产生误信号。

二、机械结构及物理障碍问题

加球机的机械部分是传感器正常工作的基础，机械问题会直接干扰计数过程。

1.球体卡滞或粘连：磨球有时会因潮湿、油污而粘连在一起，或在溜槽、转盘等部位发生卡滞。导致一次掉落多个球或掉落不顺畅，传感器仅计数一次，造成实际加球量多于计数。

2.机械传动部件磨损：负责拨动钢球的拨轮、齿轮或传动轴等部件磨损，导致运动不规律。例如，拨轮磨损后可能一次拨过两个球，但传感器仍按固定角度计数一次。

3.遮挡与污染：

◦粉尘堆积：现场粉尘极大，会覆盖光电传感器的镜头或接近开关的感应面，导致灵敏度急剧下降甚至失效。

◦油污附着：设备润滑点的油污滴落或飞溅，污染传感器表面，同样会影响其正常工作。

◦机械遮挡：维修后未注意，有管线或其他物体意外挡住了传感器的感应路径。

三、环境与干扰因素

工业现场环境恶劣，各种外部因素会对敏感的电子系统造成干扰。

1.电气干扰：传感器电缆与电机、变频器、大功率设备的电缆并行敷设，未采用屏蔽电缆或屏蔽层未接地，导致强电磁干扰串入信号线，引起计数信号抖动、误触发。

2.振动干扰：磨机、破碎机等大型设备运行带来的剧烈振动，可能引起传感器固定螺丝逐渐松动，或导致感应距离的瞬时变化产生误信号。

3.水汽与腐蚀：在潮湿或多雨环境中，水汽侵入传感器接线盒或插头，导致线路短路、绝缘下降或触点腐蚀，引发信号故障。

四、控制系统与信号处理问题

传感器产生的信号需要传输到PLC或控制器进行处理，该环节同样可能出错。

1.PLC输入点损坏：控制器接收信号的输入点因过压、过流等原因损坏，无法正确读取传感器信号。

2.接线问题：信号线接线端子松动、氧化、短路或断路，导致信号无法传输。这是非常常见且容易被忽视的原因。

3.电源问题：供给传感器的直流稳压电源（如24VDC）不稳定、电压过低或纹波系数过大，导致传感器工作不正常，输出信号微弱不稳定。

4.程序逻辑错误：PLC程序中的计数逻辑设置不当，例如去抖动时间（Debounce Time）设置过短，无法过滤因振动产生的干扰脉冲；或过长，漏掉了快速连续的球体信号。

五、维护与管理缺失

1.缺乏定期点检：未制定并执行对传感器灵敏度、安装牢固度、清洁度的日常及定期检查制度，小问题逐渐演变成大故障。

2.维护操作不当：在检修设备后，未将传感器恢复至原有正确位置，或误动了其接线。

3.备件质量不佳：更换传感器时，使用了型号不匹配或质量低劣的替代品，其性能和使用寿命无法满足现场要求。

总结与建议

当自动加球机出现计数不准时，应遵循“从外到内、由简到繁”的原则进行系统性排查：

1.先物理后电气：首先检查是否有卡球、粘连、遮挡等肉眼可见的机械问题，并清洁传感器表面。

2.检查安装与接线：确认传感器安装位置是否牢固、距离是否合适，检查所有接线端子是否紧固。

3.模拟测试：手动让一个球体通过，观察传感器指示灯是否正常亮灭，并用万用表测量其输出信号是否正常变化。这是判断传感器好坏最直接的方法。

4.检查电源与程序：最后再排查电源稳定性、PLC输入点状态及程序逻辑。

建立预防性维护计划，定期清洁、紧固和测试传感器，才能最大限度地保证自动加球机长期稳定运行，为高效磨矿生产提供可靠保障。