电气控制系统故障分析诊断及维修方法探讨

2018-01-29周兆松

中国设备工程 2018年9期

周兆松

（深圳市盛波光电科技有限公司，广东深圳 518118）

电气工程在我国机械制造业中扮演着重要的角色，随着我国科学技术的不断进步，人们对于电气控制系统的安全性与可靠性都有了更高的要求，但电气系统在实际使用过程中仍然会出现各种故障，例如短路、接触不良等，这些问题严重的影响到电气工程的正常运作，因此，必须要加强对电气控制系统故障的维修与管理。

1 电气控制系统相关内容简介

1.1 电气控制系统概念及工作内容

电气控制系统又称为电气设备二次回路系统，该系统对于不同的设备都拥有不同的控制回路，且对于高压与低压电气设备的控制方式也存在明显的差异。通过电气控制系统对线路进行控制，能够有效的提高设备的安全性与稳定性。电气控制系统的运作前提是，要满足设备设计方案的具体要求，在保障设备安全性与高效性的前提下，对设备运作进行进一步的控制。通过观察与研究发现，电气控制系统普遍由大量的电子元件组成，不同的元件具有不同的性能，各元件间的相互配合可以确保系统控制工作的有效性。此外，自动回路、手动回路、信号回路等使系统能够被运用到各种控制工作当中，完善了设备控制线路的功能，提升了控制工作的实效性。相信电气控制系统在未来拥有良好的发展前景，系统的智能化、网络化与自动化功能都能够得到明显的改善。

1.2 电气控制系统故障诊断与修复的原则

（1）预防原则。在电气控制系统的实际应用过程中，应当遵循“预防为主，修复为辅”的原则，按照硬件故障、传感器故障、线路故障、电路板故障的顺序进行诊断与修复。电气控制系统的硬件故障最为直观，且人们通过肉眼就可见可量，即便在特殊情况下也可以自行动手进行操作，人工找出故障点。通常情况下，传感器与报警系统相连接，因此，一旦报警器失灵，很有可能是因为传感器出现故障，通过重复数量检测、温度检测与压力检测出的方法都可以快速的测量出传感器的故障信息。相比之下，线路与电路板故障的诊断与维修相对困难，技术人员在维修前需要制定好详细的方案，保证维修工作的连贯性。

（2）应急原则。为了更好的修复故障，维修工作也应采取备品、备件原则。当电路板发生损坏后，系统会停止运作，此时电路板中若装有备品就能够继续保持正常运作，这种兼容性方案为电气控制系统故障的修复带来了极大的便利。此外，还需要安装相应的备用部件，当电路板发生故障时，维修人员经常使用排除法，而备用部件的加入可以为排查工作提供便利条件，帮助维修人员快速判断故障点位置。

（3）价值原则。电气控制系统拥有极高的维修价值，一旦系统发生故障，不仅会损失大量的维修时间，更会影响到生产进度。因此，维修工作需要争分夺秒，在日常检修的过程中更换能耗高的配件，排除安全隐患。电路板是保证系统正常运作的重要部件，在过去，电路板一旦出现故障了就需要返送到厂家进行维修，往返时间过长，严重的影响到生产进度，且维修的费用也相对较高。由此可见，加强对电路板的定期维护与管理尤为重要。

（4）难易原则。在对电气控制系统进行修复的过程中应当采取先难后易的原则，这种方法可以有效的减少多台设备的停机时间，提高生产效率。当一台设备发生电气故障时，维修人员可先结合维修经验，初步判断故障点，并先对容易维修的设备进行修复。

（5）归档原则。对于电气控制系统的故障应当遵循归档原则，建立故障查询表，对每一台设备发生故障的时间及维修结果进行登记，定期对档案进行整理与分析等。针对经常出现故障的设备，应当整理出发生故障的根本原因，在此基础上加强预防。

2 电气控制系统故障的分析与诊断

2.1 电气设备控制故障分析

线路电路接触不良是最常见的电气线路故障，当系统发生线路接触不良时，很容易导致控制指令失效，进而影响到其他设备的正常使用。例如，设备的电源及开关接触不良、导线连接不合理等都可能导致系统发生短路。此外，由于电表长期暴露在空气当中，致使表面不清洁，发生氧化现象，最终造成线路触电的现象也时有发生，不仅影响到实际生产，还会威胁到工作人员的生命安全。系统中若存在零件松动的现象，也会为设备的实际应用带来影响，因此，技术人员需要及时对短路问题进行排查，保证系统的安全性。短路故障也是电气设备线路最为常见的故障类型之一，线路出现短路故障时，往往会伴随着大量结构零件烧毁的现象，这种现象会极大的影响到设备的服务能力，致使电气系统的生产能力严重下降。发生短路的原因主要有两种，一种是线路的绝缘性能下降，另一种是导线间的连接不合理。此外还可能因为一些客观因素而使电路遭受影响，因此，技术人员也应重视对设备电路的定期检查与养护。交流异步电动机很容易发生电源缺相故障，此时电流会高于额定值，导致电动机绕组大面积烧毁，为工厂带来严重的经济损失。

2.2 电气控制系统的故障诊断

（1）直接观察法。直接观察法是指人们通过肉眼观察后直接对设备与机组进行诊断与维修的过程，直接观察法通常用于硬件的诊断工作，通过肉眼观察设备是否存在发光现象，通过嗅觉器官观察设备是否存在异味等，运用这种方法的人需要一定的维修经验，并能够借助科学方法判断出具体故障点。直接观察法操作简单，不需要任何辅助设备，投入少，工作效率高，但对工作人员的经验与技术要求较高。通常情况下，该方法主要适用于电源电压故障、机械部分继电器故障以及门开关故障的检修工作中。

（2）实验法。在直观法无法准确判断故障来源的情况下，可通过实验法，实现对电气控制系统故障的进一步分析与检查。技术人员需要注意的是，在使用该方法前，应当尽量确保设备的安全性，防止故障的不良影响进一步扩大。在开展实验前，技术人员应当将传动机、电动机的设备进行分离，保证调节器的开关归位，对于传动机、电动机等无法分离的设备，需要切断主线路，最大限度的减小影响范围。诊断工作需要在专业操作人员的配合下进行。在实验过程中，应当尽量保持电压的稳定性，由简到难、循序渐进的完成诊断工作。维修人员应当遵循科学的维修步骤，首先检查系统的开关，其次检查与调整电线，最后对辅助系统进行全方位的检查，每个步骤都需要结合图纸规定完成，维修人员也应当注重对分析与排除法的综合运用。

（3）电阻检测法。电阻检测法，顾名思义，就是利用检测电阻的方法来判断故障点，技术人员借助万能表检测设备电阻，判断其是否存在短路与开路等状况，并通过万能表组织的变化来分析电路的漏电问题，并利用感线圈对线路与电子管进行精确的排查。

（4）电压检测法。当系统在正常运作的状态下时，其电压也始终保持稳定值，检测人员可通过观察电压是否稳定，以此来衡量系统是否出现故障，电压测量法是电气控制系统故障检测中最常用的方法，首先技术人员需要检测与记录系统各个部位的直流电压，并观察不同部位的电压值是否在正常范围内，在此基础上将观察到的电压与电路图数据进行对比分析，最终判断出发生故障的具体位置。

（5）逻辑分析法。逻辑分析法主要是指对控制系统工作原理以及内在配件的关系进行分析，通过结合故障实际情况，逐渐缩小检查范围，最终明确判断故障点的过程，电气控制系统的内部结构相对复杂，其中包括电气零件、接线、元器件等，若单单依靠人力去检查，不仅需要耗费大量的时间与精力，诊断效果也不显著，因此检修人员在检查系统电路的过程中，必须严格按照设计图纸的规定对故障位置进行分析，避免检查失误的发生。

2.3 电气控制系统故障维修的技巧分析

（1）利用好计算机自动化技术。一般情况下，元器件与线路等都在系统的内部，一旦停机进行故障诊断与排查会带来极大的损失，因此，系统维修应注重对现代科学技术的使用，通过计算机对设备的内部额定数据进行分析，并安排专业的检修人员进行系统检测，下载与运用计算机上的故障诊断与设备控制软件，收集相关数据信息，加强对系统的日常监控，为后续的维修工作奠定有力基础。

（2）利用新型工艺技术。随着科学技术的发展，电气自动化系统的控制技术显著提高，传统的诊断与维修方式已经无法满足现代社会的需求，维修人员应当加强对新工艺技术的学习与掌握，先从电气系统的总电路开始排查，在此基础上掌握元器件的运作状态，结合技术图纸要求进行排查工作，保证检修工作的有效性。

（3）充分的利用排查法进行维修。在电气控制系统中，排查法的应用极为广泛，它集故障代码分析、系统自排查、万用表排查与短路排查于一身，它既可以保证系统的正常运作，又能够最大限度的降低故障对设备带来的影响，通过排查法找出故障点，简化了维修程序，保障了工业生产。维修人员也应当不断扩充自身的知识体系，积极学习先进科学技术，熟练操作计算机等先进设备，为我国工业生产保驾护航。