智能阀岛一旦“无法启停”,往往不是单一故障导致的,而是控制系统、气路、阀体、传感器、通信五个层面交织的结果。IMI Norgren诺冠结合自身经验与公开技术,将常见原因归纳为以下 8 大类和具体原因并给出排查逻辑,以下来供大家参考。
一、控制信号层面
PLC 未发出 DO 脉冲,程序中 M 点未置位、输出映像区被强制、急停连锁触发。
继电器/固态继电器触点烧蚀,线圈得电但触点压降 >2 V,阀岛实际无 24 V。
电缆断芯或接错线,多芯电缆在拖链中受反复弯曲,最常见的是 24 V 与 0 V 线芯短路。
阀岛通讯中断,Profinet、EtherCAT、IO-Link 等出现“站丢失”,PLC 不再刷新输出字,导致所有电磁阀失电。
二、智能阀岛本体供电
电源容量不足,智能阀岛满载电流可达 8–12 A,若电源余量 <20%,瞬间压降触发欠压保护。
电源插头松脱,电源连接器在振动环境下易退针,现场测量常有 24 V 进、0 V 回却带负载掉压。
保险丝/断路器老化,微型断路器热脱扣值漂移,频繁误跳。
三、气源与介质问题
压缩空气未通或压力过低,低于智能阀岛最小工作压力(通常为 3 bar)时,阀芯无法克服弹簧力。
水分、油雾超标,造成阀芯卡涩、密封圈膨胀,长时间停机后首次启动尤为明显 。
杂质堵塞阀孔,铁屑、生料带碎片进入阀体,使阀芯行程不到底,位置传感器报“未到位” 。
四、执行元件(阀芯/先导阀)故障
阀芯生锈或涂层剥落,高湿环境停机一夜,阀芯与阀套锈死;现场可采用 0.3–0.5 MPa 瞬时反复通断“冲锈” 。
先导孔堵塞,0.8 mm 先导孔被油泥堵住,主阀芯无法换向,只能拆下用超声波清洗。
弹簧断裂,高频工况下疲劳断裂,阀芯失去回位力,表现为只能单向动作。
线圈烧毁,线圈温升 >120 ℃,漆包线匝间短路;可以用钳形表测得静态电流远高于额定值。
五、位置检测与反馈
磁性开关脱落或错位,气缸活塞到位但阀岛未收到“到位信号”,PLC 判定动作未完成而禁止下一步。
传感器电缆屏蔽层破,高频干扰使信号抖动,智能阀岛容易误认为“抖动=卡涩”,进入保护停阀 。
传感器灵敏度漂移,长期使用后磁簧管老化,必须贴缸更近才能触发,需重新标定间隙。
六、软件/参数设置
智能阀岛参数被误改,如“PWM 占空比”降至 40%,线圈推力不足。
IP 地址冲突,PLC 与阀岛通讯丢包,输出寄存器保持上一次状态,看似“死机”。
固件 Bug,早期版本固件在特定 Diag 码出现时锁存关断,需要升级 FW。
七、环境与安装
冷凝水结冰,冬季阀体温度低于 0 ℃,阀芯很有可能会被冻住,可在阀岛进气前加 5 ?m 微雾分离器+防冻注油。
振动超限,机器人末端阀岛若加速度 >5 g,线圈焊点、连接器易断裂。
防护等级可能存在不足,IP65 阀岛被高压水枪冲洗后,水汽进入电子腔,导致短路锁机。
八、人为与维护因素
保养周期过长,超过 1 年未更换阀芯润滑脂,摩擦力倍增。
误操作,维护人员用 24 V 直接点动线圈测试,未串二极管,反向电压击穿驱动芯片。
备件混用,不同厂商线圈阻抗差异大,替换后电流不匹配,阀岛过流保护动作。
IMI Norgren诺冠建议这样排查,一是先看“灯”,智能阀岛自带 LED 状态表可区分“无通讯”“欠压”“过载”。二是再测“三线”,24 V、0 V、信号线对地电压;断开负载测空载电压,排除压降。三是手动“点阀”,用编程器强制输出单个阀,听是否有“嗒嗒”声,若无则锁定线圈或先导级。四是分段“打表”,把气路分成总进气—阀岛—执行器三段,分别测压,找出压力断点。最后是读“轨迹”,借助阀岛内置示波功能,对比阀芯位置—时间曲线与标准曲线,可快速识别卡涩、延迟 。