試論電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧

摘要：現代化機電設備的使用中大多應用了具有自動化控制功能的電氣控制系統，用以對結構和功能都日益復雜的設備運行進行自動化或智能化的控制，并且確保設備保持正常運行狀態以保證人員與設備的安全。因此一旦電氣控制系統出現故障，應及時進行科學的分析診斷并迅速排除，以免影響機電設備的正常生產效率和安全。在進行故障分析診斷時，應根據設備的使用說明及控制系統的相關設計文件，按照由簡入繁、從系統到局部的原則進行。并且在找到發生故障的位置和大概原因后，使用必要的儀器儀表、軟件測試系統或者制定合理的試驗確定故障元件或裝置，以提高故障維修的效率。

關鍵詞：故障分析診斷；電氣控制系統；維修技巧

引言：

由于電氣自動化技術、智能技術以及物聯網技術等在機電設備制造中的應用，設備運行的可靠性和使用功能的實現必須要由輔助的電氣控制系統來進行控制。因此要想確保機電設備能夠持續安全運行，必須對設備電氣控制系統的故障實現有效的分析診斷和維修。

一、電氣控制系統工作原理

在機電設備的使用和運行過程中，出于提高設備運行過程操作的效率以及保護設備運行安全的需要，將用于控制設備運行的輔助電氣設備和保護性裝置組裝成的二次回路，即為機電設備的電氣控制系統。二次回路的功能主要包括為設備提供穩定和可靠的工作電源、顯示設備運行狀態的光電信號、實現對設備的啟動和停車進行自動和手動控制以及在設備系統出現斷路、過載或者失壓等異常狀況時保護設備和操作人員的安全。整個回路由電氣元件和熔斷器、開關以及熱繼電器等電氣裝置按照設備控制功能的需要聯接而成。因此電氣控制系統的設計聯接圖等技術文件是了解系統各組成部分的工作原理，分析和診斷系統故障的主要依據。

二、電氣控制系統故障分析診斷的原則和主要流程

（一）電氣控制系統故障分析診斷的原則

電氣控制系統故障分析診斷首先要快速高效，鑒于電氣控制系統故障的排除直接關系到設備能否繼續投入正常生產運行，因此要確保系統故障能夠以最快的速度排除。這就要求設備維修人員能夠快速高效的定位故障發生的位置，并且對故障原因做出正確的判斷。其次要遵循故障排除由簡入繁，從系統到局部的原則。由于控制系統的功能和電路聯接比較復雜，因此要想快速精確的定位故障位置，必須首選從設備的整個運行系統的全局進行觀察和分析，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]。同時可以避免因盲目、無序的檢查而需要重復對部分系統進行檢測，有效的節省故障分析時間并提高工作的效率。最后在不得不通過通電試驗來排除部分系統的故障嫌疑時，要遵循安全第一的原則，確保試驗方案科學合理并且采取措施確保設備和試驗人員的操作安全。

（二）電氣控制系統故障分析診斷的基本流程

根據電氣控制系統的工作原理和結構特點，在出現故障后首先查看具有智能化控制功能的系統故障代碼和系統運行記錄。如果沒有智能化控制系統則首先要詢問設備工作現場的操作人員，初步掌握故障發生過程出現的異常現象。如果在此基礎上仍無法確定故障原因，則需要依據系統的設計技術文件和設備使用說明等進行系統化的分析診斷，直到定位故障位置和確定發生故障的原因。如有試驗的必要則根據需要測試的對象和技術參數等提前設計試驗方案，以免盲目的通電試驗造成安全事故或者形成新的故障。

三、電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧

（一）充分利用智能化控制系統的自我診斷功能和故障分析軟件

目前的大型機電設備大多實現了控制系統的智能化，因此在系統的管理模塊中會內置故障自診軟件系統。當這類控制系統出現故障時，應充分利用其自診系統帶來的便利，通過查詢故障代碼和系統的運行記錄，與系統使用說明進行比對和分析，就能夠確定故障類型和大致的原因[2]。接下來就能夠根據使用說明的建議或者分析診斷具體結果，采取進一步的維修措施。對沒有自診功能但是有智能分析診斷系統接口的設備，可以通過接口聯接安裝了電氣控制系統故障分析診斷軟件的計算機，完成對控制系統的故障分析和診斷，同樣可以快速精確的對故障進行定位和定性，并且獲得維修建議。

（二）熟練掌握設備運行和控制原理快速排除簡單故障

由于電氣控制系統的故障基本上是在設備運行過程中被發現的，因此在熟練的掌握了設備的運行和控制系統工作原理的情況下，通過及時的了解故障發生過程和對故障現場進行觀察，就能夠第一時間排除大多數簡單故障。尤其是因設備運行的線路或供電設備出現異常情況時，觸發的控制系統保護裝置動作，例如繼電器斷開電源供應、熔斷器在過載情況下發生熔斷或者失壓保護裝置啟動等造成的系統停止工作。這些系統的保護功能在被觸發時大多伴隨著設備供電出現短路、失壓或者過載的情況，因此應根據具體的控制系統故障來分析設備供電系統回路發生相應問題的原因[3]。只有將供電系統的問題徹底排除，控制系統才能夠徹底恢復正常。

（三）系統性分析結合科學的試驗輔助故障定位和維修

當故障無法通過上述兩種辦法診斷和排除時，要根據設備及電氣控制系統的相關技術文件，綜合故障現場的觀察和分析結果，對故障產生的原因及其大概位置進行逐步排查。遵循從系統到局部的原則，運用儀器儀表對可疑部分的電路或電子元件進行測試，采用逐步排除的辦法盡快找到故障原因和發生的位置。當確定了故障位置而無法精確定性時，要針對各種可能性設計通電試驗方案[4]。以便得到部分電路在通電運行情況下的各種技術參數，就可以精確的判斷故障發生的具體原因并采取維修措施。

四、結束語

快速精確的進行故障的分析和診斷，是及時排除電氣控制系統故障并讓設備投入正常運行的基礎，對提高設備使用的經濟效益和維護設備使用安全具有非常重要的意義，也能夠確保設備長期處于最佳工作狀態并延長設備的使用壽命。

參考文獻：

[1]王開法， 朱春喜. 淺談電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧[J]. 魅力中國， 2017（z2）.

[2]楊配. 電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧分析[J]. 科技經濟導刊， 2017（17）.

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

[4]張建華. 電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧淺析[J]. 商品與質量， 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， 中原內配集團股份有限公司 工業自動化