電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修方法探討

周兆松

（深圳市盛波光電科技有限公司，廣東 深圳 518118）

電氣工程在我國機械制造業(yè)中扮演著重要的角色，隨著我國科學技術的不斷進步，人們對于電氣控制系統(tǒng)的安全性與可靠性都有了更高的要求，但電氣系統(tǒng)在實際使用過程中仍然會出現(xiàn)各種故障，例如短路、接觸不良等，這些問題嚴重的影響到電氣工程的正常運作，因此，必須要加強對電氣控制系統(tǒng)故障的維修與管理。

1 電氣控制系統(tǒng)相關內(nèi)容簡介

1.1 電氣控制系統(tǒng)概念及工作內(nèi)容

電氣控制系統(tǒng)又稱為電氣設備二次回路系統(tǒng)，該系統(tǒng)對于不同的設備都擁有不同的控制回路，且對于高壓與低壓電氣設備的控制方式也存在明顯的差異。通過電氣控制系統(tǒng)對線路進行控制，能夠有效的提高設備的安全性與穩(wěn)定性。電氣控制系統(tǒng)的運作前提是，要滿足設備設計方案的具體要求，在保障設備安全性與高效性的前提下，對設備運作進行進一步的控制。通過觀察與研究發(fā)現(xiàn)，電氣控制系統(tǒng)普遍由大量的電子元件組成，不同的元件具有不同的性能，各元件間的相互配合可以確保系統(tǒng)控制工作的有效性。此外，自動回路、手動回路、信號回路等使系統(tǒng)能夠被運用到各種控制工作當中，完善了設備控制線路的功能，提升了控制工作的實效性。相信電氣控制系統(tǒng)在未來擁有良好的發(fā)展前景，系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡化與自動化功能都能夠得到明顯的改善。

1.2 電氣控制系統(tǒng)故障診斷與修復的原則

（1）預防原則。在電氣控制系統(tǒng)的實際應用過程中，應當遵循“預防為主，修復為輔”的原則，按照硬件故障、傳感器故障、線路故障、電路板故障的順序進行診斷與修復。電氣控制系統(tǒng)的硬件故障最為直觀，且人們通過肉眼就可見可量，即便在特殊情況下也可以自行動手進行操作，人工找出故障點。通常情況下，傳感器與報警系統(tǒng)相連接，因此，一旦報警器失靈，很有可能是因為傳感器出現(xiàn)故障，通過重復數(shù)量檢測、溫度檢測與壓力檢測出的方法都可以快速的測量出傳感器的故障信息。相比之下，線路與電路板故障的診斷與維修相對困難，技術人員在維修前需要制定好詳細的方案，保證維修工作的連貫性。

（2）應急原則。為了更好的修復故障，維修工作也應采取備品、備件原則。當電路板發(fā)生損壞后，系統(tǒng)會停止運作，此時電路板中若裝有備品就能夠繼續(xù)保持正常運作，這種兼容性方案為電氣控制系統(tǒng)故障的修復帶來了極大的便利。此外，還需要安裝相應的備用部件，當電路板發(fā)生故障時，維修人員經(jīng)常使用排除法，而備用部件的加入可以為排查工作提供便利條件，幫助維修人員快速判斷故障點位置。

（3）價值原則。電氣控制系統(tǒng)擁有極高的維修價值，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，不僅會損失大量的維修時間，更會影響到生產(chǎn)進度。因此，維修工作需要爭分奪秒，在日常檢修的過程中更換能耗高的配件，排除安全隱患。電路板是保證系統(tǒng)正常運作的重要部件，在過去，電路板一旦出現(xiàn)故障了就需要返送到廠家進行維修，往返時間過長，嚴重的影響到生產(chǎn)進度，且維修的費用也相對較高。由此可見，加強對電路板的定期維護與管理尤為重要。

（4）難易原則。在對電氣控制系統(tǒng)進行修復的過程中應當采取先難后易的原則，這種方法可以有效的減少多臺設備的停機時間，提高生產(chǎn)效率。當一臺設備發(fā)生電氣故障時，維修人員可先結合維修經(jīng)驗，初步判斷故障點，并先對容易維修的設備進行修復。

（5）歸檔原則。對于電氣控制系統(tǒng)的故障應當遵循歸檔原則，建立故障查詢表，對每一臺設備發(fā)生故障的時間及維修結果進行登記，定期對檔案進行整理與分析等。針對經(jīng)常出現(xiàn)故障的設備，應當整理出發(fā)生故障的根本原因，在此基礎上加強預防。

2 電氣控制系統(tǒng)故障的分析與診斷

2.1 電氣設備控制故障分析

線路電路接觸不良是最常見的電氣線路故障，當系統(tǒng)發(fā)生線路接觸不良時，很容易導致控制指令失效，進而影響到其他設備的正常使用。例如，設備的電源及開關接觸不良、導線連接不合理等都可能導致系統(tǒng)發(fā)生短路。此外，由于電表長期暴露在空氣當中，致使表面不清潔，發(fā)生氧化現(xiàn)象，最終造成線路觸電的現(xiàn)象也時有發(fā)生，不僅影響到實際生產(chǎn)，還會威脅到工作人員的生命安全。系統(tǒng)中若存在零件松動的現(xiàn)象，也會為設備的實際應用帶來影響，因此，技術人員需要及時對短路問題進行排查，保證系統(tǒng)的安全性。短路故障也是電氣設備線路最為常見的故障類型之一，線路出現(xiàn)短路故障時，往往會伴隨著大量結構零件燒毀的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會極大的影響到設備的服務能力，致使電氣系統(tǒng)的生產(chǎn)能力嚴重下降。發(fā)生短路的原因主要有兩種，一種是線路的絕緣性能下降，另一種是導線間的連接不合理。此外還可能因為一些客觀因素而使電路遭受影響，因此，技術人員也應重視對設備電路的定期檢查與養(yǎng)護。交流異步電動機很容易發(fā)生電源缺相故障，此時電流會高于額定值，導致電動機繞組大面積燒毀，為工廠帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

2.2 電氣控制系統(tǒng)的故障診斷

（1）直接觀察法。直接觀察法是指人們通過肉眼觀察后直接對設備與機組進行診斷與維修的過程，直接觀察法通常用于硬件的診斷工作，通過肉眼觀察設備是否存在發(fā)光現(xiàn)象，通過嗅覺器官觀察設備是否存在異味等，運用這種方法的人需要一定的維修經(jīng)驗，并能夠借助科學方法判斷出具體故障點。直接觀察法操作簡單，不需要任何輔助設備，投入少，工作效率高，但對工作人員的經(jīng)驗與技術要求較高。通常情況下，該方法主要適用于電源電壓故障、機械部分繼電器故障以及門開關故障的檢修工作中。

（2）實驗法。在直觀法無法準確判斷故障來源的情況下，可通過實驗法，實現(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)故障的進一步分析與檢查。技術人員需要注意的是，在使用該方法前，應當盡量確保設備的安全性，防止故障的不良影響進一步擴大。在開展實驗前，技術人員應當將傳動機、電動機的設備進行分離，保證調(diào)節(jié)器的開關歸位，對于傳動機、電動機等無法分離的設備，需要切斷主線路，最大限度的減小影響范圍。診斷工作需要在專業(yè)操作人員的配合下進行。在實驗過程中，應當盡量保持電壓的穩(wěn)定性，由簡到難、循序漸進的完成診斷工作。維修人員應當遵循科學的維修步驟，首先檢查系統(tǒng)的開關，其次檢查與調(diào)整電線，最后對輔助系統(tǒng)進行全方位的檢查，每個步驟都需要結合圖紙規(guī)定完成，維修人員也應當注重對分析與排除法的綜合運用。

（3）電阻檢測法。電阻檢測法，顧名思義，就是利用檢測電阻的方法來判斷故障點，技術人員借助萬能表檢測設備電阻，判斷其是否存在短路與開路等狀況，并通過萬能表組織的變化來分析電路的漏電問題，并利用感線圈對線路與電子管進行精確的排查。

（4）電壓檢測法。當系統(tǒng)在正常運作的狀態(tài)下時，其電壓也始終保持穩(wěn)定值，檢測人員可通過觀察電壓是否穩(wěn)定，以此來衡量系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，電壓測量法是電氣控制系統(tǒng)故障檢測中最常用的方法，首先技術人員需要檢測與記錄系統(tǒng)各個部位的直流電壓，并觀察不同部位的電壓值是否在正常范圍內(nèi)，在此基礎上將觀察到的電壓與電路圖數(shù)據(jù)進行對比分析，最終判斷出發(fā)生故障的具體位置。

（5）邏輯分析法。邏輯分析法主要是指對控制系統(tǒng)工作原理以及內(nèi)在配件的關系進行分析，通過結合故障實際情況，逐漸縮小檢查范圍，最終明確判斷故障點的過程，電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)部結構相對復雜，其中包括電氣零件、接線、元器件等，若單單依靠人力去檢查，不僅需要耗費大量的時間與精力，診斷效果也不顯著，因此檢修人員在檢查系統(tǒng)電路的過程中，必須嚴格按照設計圖紙的規(guī)定對故障位置進行分析，避免檢查失誤的發(fā)生。

2.3 電氣控制系統(tǒng)故障維修的技巧分析

（1）利用好計算機自動化技術。一般情況下，元器件與線路等都在系統(tǒng)的內(nèi)部，一旦停機進行故障診斷與排查會帶來極大的損失，因此，系統(tǒng)維修應注重對現(xiàn)代科學技術的使用，通過計算機對設備的內(nèi)部額定數(shù)據(jù)進行分析，并安排專業(yè)的檢修人員進行系統(tǒng)檢測，下載與運用計算機上的故障診斷與設備控制軟件，收集相關數(shù)據(jù)信息，加強對系統(tǒng)的日常監(jiān)控，為后續(xù)的維修工作奠定有力基礎。

（2）利用新型工藝技術。隨著科學技術的發(fā)展，電氣自動化系統(tǒng)的控制技術顯著提高，傳統(tǒng)的診斷與維修方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會的需求，維修人員應當加強對新工藝技術的學習與掌握，先從電氣系統(tǒng)的總電路開始排查，在此基礎上掌握元器件的運作狀態(tài)，結合技術圖紙要求進行排查工作，保證檢修工作的有效性。

（3）充分的利用排查法進行維修。在電氣控制系統(tǒng)中，排查法的應用極為廣泛，它集故障代碼分析、系統(tǒng)自排查、萬用表排查與短路排查于一身，它既可以保證系統(tǒng)的正常運作，又能夠最大限度的降低故障對設備帶來的影響，通過排查法找出故障點，簡化了維修程序，保障了工業(yè)生產(chǎn)。維修人員也應當不斷擴充自身的知識體系，積極學習先進科學技術，熟練操作計算機等先進設備，為我國工業(yè)生產(chǎn)保駕護航。

3 結語

綜上所述，為了保障電氣控制系統(tǒng)的安全運行，技術人員應當時刻關注系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當發(fā)生故障時采取有效的辦法進行故障診斷與維修，使系統(tǒng)能夠盡快恢復正常，進而保障生產(chǎn)過程中設備與人員的安全。

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