試論電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修技巧

摘要：現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備的使用中大多應(yīng)用了具有自動(dòng)化控制功能的電氣控制系統(tǒng)，用以對(duì)結(jié)構(gòu)和功能都日益復(fù)雜的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)化或智能化的控制，并且確保設(shè)備保持正常運(yùn)行狀態(tài)以保證人員與設(shè)備的安全。因此一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的分析診斷并迅速排除，以免影響機(jī)電設(shè)備的正常生產(chǎn)效率和安全。在進(jìn)行故障分析診斷時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的使用說明及控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)文件，按照由簡入繁、從系統(tǒng)到局部的原則進(jìn)行。并且在找到發(fā)生故障的位置和大概原因后，使用必要的儀器儀表、軟件測(cè)試系統(tǒng)或者制定合理的試驗(yàn)確定故障元件或裝置，以提高故障維修的效率。

關(guān)鍵詞：故障分析診斷；電氣控制系統(tǒng)；維修技巧

引言：

由于電氣自動(dòng)化技術(shù)、智能技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等在機(jī)電設(shè)備制造中的應(yīng)用，設(shè)備運(yùn)行的可靠性和使用功能的實(shí)現(xiàn)必須要由輔助的電氣控制系統(tǒng)來進(jìn)行控制。因此要想確保機(jī)電設(shè)備能夠持續(xù)安全運(yùn)行，必須對(duì)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的故障實(shí)現(xiàn)有效的分析診斷和維修。

一、電氣控制系統(tǒng)工作原理

在機(jī)電設(shè)備的使用和運(yùn)行過程中，出于提高設(shè)備運(yùn)行過程操作的效率以及保護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全的需要，將用于控制設(shè)備運(yùn)行的輔助電氣設(shè)備和保護(hù)性裝置組裝成的二次回路，即為機(jī)電設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)。二次回路的功能主要包括為設(shè)備提供穩(wěn)定和可靠的工作電源、顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的光電信號(hào)、實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)和停車進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)控制以及在設(shè)備系統(tǒng)出現(xiàn)斷路、過載或者失壓等異常狀況時(shí)保護(hù)設(shè)備和操作人員的安全。整個(gè)回路由電氣元件和熔斷器、開關(guān)以及熱繼電器等電氣裝置按照設(shè)備控制功能的需要聯(lián)接而成。因此電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)聯(lián)接圖等技術(shù)文件是了解系統(tǒng)各組成部分的工作原理，分析和診斷系統(tǒng)故障的主要依據(jù)。

二、電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷的原則和主要流程

（一）電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷的原則

電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷首先要快速高效，鑒于電氣控制系統(tǒng)故障的排除直接關(guān)系到設(shè)備能否繼續(xù)投入正常生產(chǎn)運(yùn)行，因此要確保系統(tǒng)故障能夠以最快的速度排除。這就要求設(shè)備維修人員能夠快速高效的定位故障發(fā)生的位置，并且對(duì)故障原因做出正確的判斷。其次要遵循故障排除由簡入繁，從系統(tǒng)到局部的原則。由于控制系統(tǒng)的功能和電路聯(lián)接比較復(fù)雜，因此要想快速精確的定位故障位置，必須首選從設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的全局進(jìn)行觀察和分析，從最顯而易見的簡單故障原因開始排查，才能夠逐步縮小故障位置的范圍。從而排除大部分的故障原因，精確迅速的完成故障的分析和診斷工作[1]。同時(shí)可以避免因盲目、無序的檢查而需要重復(fù)對(duì)部分系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，有效的節(jié)省故障分析時(shí)間并提高工作的效率。最后在不得不通過通電試驗(yàn)來排除部分系統(tǒng)的故障嫌疑時(shí)，要遵循安全第一的原則，確保試驗(yàn)方案科學(xué)合理并且采取措施確保設(shè)備和試驗(yàn)人員的操作安全。

（二）電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷的基本流程

根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在出現(xiàn)故障后首先查看具有智能化控制功能的系統(tǒng)故障代碼和系統(tǒng)運(yùn)行記錄。如果沒有智能化控制系統(tǒng)則首先要詢問設(shè)備工作現(xiàn)場(chǎng)的操作人員，初步掌握故障發(fā)生過程出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。如果在此基礎(chǔ)上仍無法確定故障原因，則需要依據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)文件和設(shè)備使用說明等進(jìn)行系統(tǒng)化的分析診斷，直到定位故障位置和確定發(fā)生故障的原因。如有試驗(yàn)的必要?jiǎng)t根據(jù)需要測(cè)試的對(duì)象和技術(shù)參數(shù)等提前設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，以免盲目的通電試驗(yàn)造成安全事故或者形成新的故障。

三、電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修技巧

（一）充分利用智能化控制系統(tǒng)的自我診斷功能和故障分析軟件

目前的大型機(jī)電設(shè)備大多實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的智能化，因此在系統(tǒng)的管理模塊中會(huì)內(nèi)置故障自診軟件系統(tǒng)。當(dāng)這類控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)充分利用其自診系統(tǒng)帶來的便利，通過查詢故障代碼和系統(tǒng)的運(yùn)行記錄，與系統(tǒng)使用說明進(jìn)行比對(duì)和分析，就能夠確定故障類型和大致的原因[2]。接下來就能夠根據(jù)使用說明的建議或者分析診斷具體結(jié)果，采取進(jìn)一步的維修措施。對(duì)沒有自診功能但是有智能分析診斷系統(tǒng)接口的設(shè)備，可以通過接口聯(lián)接安裝了電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷軟件的計(jì)算機(jī)，完成對(duì)控制系統(tǒng)的故障分析和診斷，同樣可以快速精確的對(duì)故障進(jìn)行定位和定性，并且獲得維修建議。

（二）熟練掌握設(shè)備運(yùn)行和控制原理快速排除簡單故障

由于電氣控制系統(tǒng)的故障基本上是在設(shè)備運(yùn)行過程中被發(fā)現(xiàn)的，因此在熟練的掌握了設(shè)備的運(yùn)行和控制系統(tǒng)工作原理的情況下，通過及時(shí)的了解故障發(fā)生過程和對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察，就能夠第一時(shí)間排除大多數(shù)簡單故障。尤其是因設(shè)備運(yùn)行的線路或供電設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)，觸發(fā)的控制系統(tǒng)保護(hù)裝置動(dòng)作，例如繼電器斷開電源供應(yīng)、熔斷器在過載情況下發(fā)生熔斷或者失壓保護(hù)裝置啟動(dòng)等造成的系統(tǒng)停止工作。這些系統(tǒng)的保護(hù)功能在被觸發(fā)時(shí)大多伴隨著設(shè)備供電出現(xiàn)短路、失壓或者過載的情況，因此應(yīng)根據(jù)具體的控制系統(tǒng)故障來分析設(shè)備供電系統(tǒng)回路發(fā)生相應(yīng)問題的原因[3]。只有將供電系統(tǒng)的問題徹底排除，控制系統(tǒng)才能夠徹底恢復(fù)正常。

（三）系統(tǒng)性分析結(jié)合科學(xué)的試驗(yàn)輔助故障定位和維修

當(dāng)故障無法通過上述兩種辦法診斷和排除時(shí)，要根據(jù)設(shè)備及電氣控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)文件，綜合故障現(xiàn)場(chǎng)的觀察和分析結(jié)果，對(duì)故障產(chǎn)生的原因及其大概位置進(jìn)行逐步排查。遵循從系統(tǒng)到局部的原則，運(yùn)用儀器儀表對(duì)可疑部分的電路或電子元件進(jìn)行測(cè)試，采用逐步排除的辦法盡快找到故障原因和發(fā)生的位置。當(dāng)確定了故障位置而無法精確定性時(shí)，要針對(duì)各種可能性設(shè)計(jì)通電試驗(yàn)方案[4]。以便得到部分電路在通電運(yùn)行情況下的各種技術(shù)參數(shù)，就可以精確的判斷故障發(fā)生的具體原因并采取維修措施。

四、結(jié)束語

快速精確的進(jìn)行故障的分析和診斷，是及時(shí)排除電氣控制系統(tǒng)故障并讓設(shè)備投入正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，對(duì)提高設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)效益和維護(hù)設(shè)備使用安全具有非常重要的意義，也能夠確保設(shè)備長期處于最佳工作狀態(tài)并延長設(shè)備的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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[3]周陽. 電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修技巧研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2018（4）：198-198.

[4]張建華. 電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修技巧淺析[J]. 商品與質(zhì)量， 2016（22）.

徐邦光（1982-）男， 漢族，河南省焦作市孟州市， 助理工程師 ，大專， 中原內(nèi)配集團(tuán)股份有限公司 工業(yè)自動(dòng)化