電力系統中PLC自動化裝備常見問題及維護探討

王宏貴

【摘 ?要】隨著科技的發展，在電力系統中很多部分的工作可以由自動化的機器代替。由機器替代人工具有很多優點，比如效率高、耗時少、出錯的概率小。除此以外，機器相對于人工而言成本也要更加低廉。機器是一次性投資，后續資金投入很少，只需要做好日常的維護和保養即可。但是人力是長時間的投入，每一個月都得按照時間發放薪水。所以機器代替人工在越來越多的領域被高頻利用。但是萬事都是有利有弊，所以機器的使用也存在缺點。

【關鍵詞】自動化設備;問題探討;維護方案

引言

采用自動化設備時，就要求有一個自動化的編程系統來對自動化設備進行日常的監測和問題的反饋。對于人來說，要想手能夠協調的做事情，就必須要讓大腦能夠靈活控制手，并且大腦下達的指令不能出錯。目前在電力系統中的繼電保護裝置最常用的就是通過PLC來進行控制和信息反饋。傳統的繼電保護裝置主要是依靠各種各樣的線路進行保護，但是這些線路的數量繁多，導致在此過程中出現差錯的概率也很大。而PLC則是一個在技術上進行了全新改革后的新方向。本篇文章將從PLC自動化裝備在電力系統中應用存在的一些問題著手，探討這些問題應當如何解決。

一、PLC自動化裝備的定義

PLC自動化裝備其實就是在電力系統中的繼電保護系統。是一種可以對邏輯編程進行控制的系統，同時PLC保護系統也是目前國內各大工業中最為核心的控制系統。

與大家平時使用的電腦不同的是PLC保護系統是可以實時變化與更新的系統。在過去的前幾十年里，電力系統中一直都是依靠繼電器來對整個電機系統進行控制。但是使用繼電器來控制整個電機系統有一個非常大的弊端，那就是如果對電力系統的設計進行修改以后，幾乎整個繼電器的系統都要返工，兼容性很差。并且在重新制作的過程中，對時間、資金以及人力資源的浪費也是平白添了成本。除此以外，繼電器還有很多其他的缺點，比如繼電器的接點經常會出現接觸不良的現象、在工作過程中磨損速度快并且很難避免、出錯的頻率高、檢修更是麻煩且費時費力等。

二、PLC自動化裝備在運行過程中的不足之處

在電力系統中當PLC保護系統在運行過程中出現問題時，相關檢修、維修人員應該在第一時間就去尋找問題出現的地方，以及究竟是什么問題、問題的嚴重程度，從而采取最為合適的修理方案，保證電力系統的正常工作。

1、問題反饋不具體

在整個PLC保護系統中，最為重要的部分就是中央處理器，即CPU。中央處理器中包含了很多細小的零部件，比如進行邏輯方面的運算的部件、對運算結果進行寄存的部件以及起著控制作用的部件等。并且中央處理器的功能也是非常強大的，具有對各種指令做出正確的處理的功能、對各種指令或者邏輯演算進行實際執行的功能、在系統運行過程中對時間能夠嚴格把控的功能以及對各種收集整合的數據進行分析處理的功能等等。所以，中央處理器對于整個PLC保護系統來說是非常重要的，當中央處理器出現了問題就必須立馬進行檢修，保證PLC保護系統能夠正常工作，避免對整個電力系統造成不好的影響。中央處理器出現問題時一般都會出現CPU報警指示，然后檢修人員再根據CPU給出的報警指示進行維修。但是有一個問題就是CPU報警指示的內容很廣泛，不具體，導致在檢修過程中的難度加大。一般來說當中央處理器出現問題時，CPU報警指示只會顯示為“內部故障”或者是“外部故障”，而不是具體到內部或者外部哪里出現故障。這樣一來，維修人員只能對中央處理器的內部或者外部進行逐一排查，導致檢修的時間大大延長。

2、元器件出現損傷導致系統功能異常

PLC保護系統從其整體來看，具有兩大件，一個是軟件，另一個則是硬件，而硬件的數量則是占了大部分。在PLC保護系統中，硬件有很多，主要有電源、負責向外場執行輸出功能的元件，還有一些必備的導線、用于接線的端子以及用于接線的接線盒等。而負責向現場輸入的元件也有很多，主要包括控制行程的開關元件、控制整體的開關的按鈕及負責中間繼電器輸出工作的觸電等等。負責向現場進行輸出工作的元件又主要包括四大元件，即繼電器、電磁閥、具有接觸功能的接觸器以及電力輸送的電機等。因此在PLC保護系統中，硬件部分出現故障的可能性以及頻率都遠高于中央處理器出故障的可能性及頻率。其中最常見的問題就是元器件出現損傷和接線的接線口出現松動的現象。當PLC保護系統中的元器件存在損傷時，PLC保護系統很有可能會因此而無法繼續工作，從而導致電力系統也不能正常運行。

3、接線松動導致PLC保護系統的故障

在PLC保護系統中的外圍線路中有很多負責輸入和輸出的部件，這些元部件一般都需要通過負責接線的接線端子或者接線盒。但是PLC保護系統在工作中經常都會出現震動，導致這些接觸處發生松動，致使整個系統的故障。

三、針對PLC保護系統中常見的故障所提出的維護方案

1、中央處理器出現異常

當中央處理器的指示器表明CPU出現了問題時，維修人員應當先對中央處理器的各個單元進行挨個排查。在排查過程中應該按照一定的順序對可能產生了故障的單元進行更換工作。直到故障單元被排查出來，故障解決。

2、存儲器功能出現異常

當系統中的存儲器出現功能異常的情況時，首先應該判斷問題是出自于哪里。比如如果是因為存儲器的編程出現了問題，就應該對存儲器的程序進行改編。如果是因為噪聲的存在導致了整個存儲器程序的變化，那么就應該對出現故障的存儲器進行更換。

3、擴展單元、輸入單元、輸出單元等出現功能異常

當擴展單元、輸入單元或者輸出單元中的一個或者多個單元出現功能異常時，檢修人員首先就應該檢查這三個單元之間的連接情況，比如是否出現松動。然后排查究竟是哪個單元出現問題，確定以后再對該單元進行更換，避免對整個系統造成更大的影響。

4、程序執行異常

（1）利用輸入時的指示燈的反應情況對輸入程序進行檢查。當在輸入的過程中，指示燈保持熄滅狀態時，就能夠初步確認故障在于輸入系統。當這一步確定以后，再利用萬用表對輸入電壓進行進一步的檢查，如果檢測結果是不正常的，就能確定故障確實出在輸入單元。

（2）同樣的，對輸出程序進行檢查也是通過觀察指示燈的亮暗情況來確定。如果輸入后顯示的運算結果沒有問題，但是指示燈卻指示錯誤時，那么就應該對中央處理器進行著重檢查。而如果在輸出時，指示燈是亮的，但是卻沒有具體的結果輸出時，就應該對輸出單元進行著重檢查。

5、部分程序的執行功能出現異常

對于輸入以及輸出單元的檢查方法與第4點中提出的方法一致，所以這里重點說一下其他程序的執行功能出現異常的情況。當系統出現無響應這一故障時，應該首先檢查計數器和步進控制器的輸入時間是否存在過短的現象。

6、電源突然斷電導致程序被清空

（1）檢查電池是否有電，是否出現損壞。

（2）在PLC中在電源斷開時可以自動對程序電路進行保存，但是如果故障不是出在PLC的電源上，那么電源斷開后其程序電路就不能自動保存。所以可以通過對PLC本身的電源進行多次斷連步驟來確認故障所在。

（3）對電池進行更換工作，如果更換電池以后存在的故障依然不能解決，那么就意味著存儲器或者外部的回路出現了漏電的現象。

結束語

對于電力系統中的PLC保護系統進行檢修是一個比較耗時，對檢修人員的耐心以及經驗的考驗都比較大的工作。同時也是保證電力系統正常運行的重要工作之一。因此，檢修人員必須具備豐富的知識，能夠善于總結和歸類，以便于在以后的檢修過程中做到檢修速度快、故障排除準，為電力系統的正常運行保駕護航。

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（作者單位：山西太鋼不銹鋼股份有限公司）