工業自動化系統現場調試的幾種方法

【摘 要】本文以工業自動化控制系統為例，介紹了工業自動化控制系統的整體構架，上位機出現故障的原因，泵、鼓風機、電機等工業通用設備的調試方法，提出了工業自動化系統的調試思路，為工程技術人員現場調試提供一定的基礎和方法。

【關鍵詞】自動化系統；調試；思考

0 引言

目前，隨著我國經濟的高速發展，工程項目日益增多。工程技術人員到現場調試的機會也越來越大，而第一次去現場調試的工程技術人員或許會感到不安，“我要去做些什么”、“為什么會出現這樣的問題呢”，像這樣的問題在調試過程中難免會遇到。下面就以工業自動化控制系統為例，簡單的介紹控制軟件、設備的調試方法。

1 自動化設備現場調試的方法

設計人員去到現場前，應該先要明確自己的目的，然后才能合理安排自己的工作。一般來說，我們去到現場調試工作包括：中控平臺搭建、上位機與PLC恢復通訊、現場設備的點動、自動試驗、儀表數據上傳、與第三方設備通訊。同時出發前確認自己的工具是否帶齊，比如：設計圖紙、開發狗、編程工具、工具袋之類，否則去到現場才發現拿漏東西會影響工作的。明確自己的目的后，合理安排整個調試進度，并把自己的安排和廠方管理人員說明，讓對方知道自己準備做什么，這樣會避免很多不必要的麻煩。

（1）為何某設備狀態在上位機上顯示不正確或讀不到數據或相差很遠？

這個問題算是最常見的了，遇到這種問題時不妨按以下順序檢查一下，首先檢查上位機及程序中變量有沒有連接正確（廠內試驗做得充分的話此步完全可跳過），變量沒問題的話，那就要到PLC柜處看對應的中繼有沒有動作，如果中繼沒動作那就很可能現場過來的線接錯了，那接下來就是查線的工作了，查線時請注意安全，多用電筆、萬用表測試，線接對了大多數情況問題就解決了。如果中繼動作了但PLC模塊沒反應，那就很可能這個通道有問題了，但這種情況是很少出現的。其次是上位機讀不到數據的問題，首先，還是要看一下上位機及程序，如果程序里看到沒有相應信號過來，那就去PLC柜接線端看看，確認一下現場過來的信號是不是4～20mA的信號，如果不是請在儀表里設置輸出信號為4～20mA輸出。如果信號確實為4～20mA輸出到PLC柜接線端子，那就請測一下過了防雷器之后的信號，如果通過防雷器后沒有信號輸出可以判定防雷器損壞可能性很大，嘗試更換一個。最后是上位機數據和現場儀表數據相差很遠的問題。遇到這種情況先看一下上位機的這個儀表變量屬性，看看最大值（量程）有沒有設置正確，如果設置正確，則去儀表端和PLC柜端子處量一下信號是否一致，并換算一下看看是不是和儀表的數據相應，如果發現在PLC柜端信號有衰減，那可能是現場過來的線路受損。

（2）控制電源以及主回路電源通電前的檢查事項：

首先，應確認機器設備的安裝情況，如果有還沒接好的機器設備或者柜子，應事先斷開它的外線電纜。其次，主回路電纜：測量R-S、S-T、T-R、R-E、S-E、T-E之間的絕緣電阻并記錄。再次，控制電源：AC220V回路：測量R-S、R-E、S-E之間的絕緣電阻并記錄。DC24V回路：測量P-N、P-E、N-E之間的絕緣電阻并記錄。上述電阻測量出現異常時，將外線電纜一根根斷開直到電阻值恢復為止，或者將繼電器一個個斷開觀察電阻值，電纜被閘門蓋子夾住沒有接地。最后，通電時的確認：三相交流需用萬用表測試電壓是否正常，用相運轉計測試相運轉是否是正相？直流回路用萬用表測試電壓是否正常，極性是否正確？

（3）電動閥門調試方法：

檢查原理圖圖紙與電動閘門的接點配合是否一致。有錯誤的情況需修改圖紙；檢查電纜芯線號碼。C/C與電動閥之間，電動閥與現場操作柜之間有錯誤的情況需改線；斷開電機線，將電動閥用手動打開10%，這時確認全關限位為OFF；C/C電源通電時，在現場操作箱上按下“開”按鈕，C/C開動作開始。接下來按“停止”按鈕操作停止，然后按“關”按鈕C/C關動作開始，再次按“開”按鈕，C/C開始開動作，使電動閥門開到全關（用短接線），確認開動作停止。最后用開過轉矩停止開動作，關回路實驗也一樣進行，電機接線運行方向確認，開一點點來觀察開動作（1-3秒停止），確認是否向開方向運行。

（4）泵和鼓風機的調試方法：

首先斷開電機線，檢查C/C電源投通電、在現場操作箱上按下“開”按鈕，C/C進行開動作。接下來按“停止”按鈕操作停止，確認運行中的故障停止（聯鎖條件也一樣），確認在遠程進行上述操作時不能運行；其次是電機線接線，泵與電機的搭配由設備廠家斷開，鼓風機的傳送帶也有設備廠家斷開，因反方向運行導致設備受損的情況多次發生，需設備廠家確認。運轉方向確認，開一點點來觀察開動作（1-3秒停止），確認是否向正方向運行，搭配以及傳送帶由設備廠家復原。最后實際負荷試運行，注意負荷運行時確認電機是否超過額定電流。

（5）控制中心熱繼電器電流設定方法：

首先連續運轉的機器（泵、鼓風機、格柵等）依據電機的額定電流110%設定；其次短時間（1分鐘以內）運行的機器（電動閥）依照電機額定電流的80%制定，最后短時間（1分鐘以上5分鐘以內）運行的機器（閘門）依照電機額定電流的90%制定。理由是熱繼電器在短時間電流回路中不能進行保護，繼電器電流—脫扣時間曲線如圖1所示。

2 結語

本文主要通過介紹了上位機故障調試方法、控制電源以及主回路電源通電前的檢查事項、電動閥門、泵和鼓風機調試方法等，對污水處理、樓宇自動化、智能通訊等工業自動化行業形成了一定的通用調試思路和方法，為工程技術人員現場調試提供了一定的參考價值。

【參考文獻】

[1]朱萬浩，等.基于WINcc和PLC的污水處理提升泵優先度控制[J].自動化技術與應用， 2013，11.

[2]朱萬浩，等.基于RSView的污水處理監控系統設計[J].自動化與儀器儀表， 2013，03.

[責任編輯：朱麗娜]