试论电气控制系统故障分析诊断及维修技巧

摘要：现代化机电设备的使用中大多应用了具有自动化控制功能的电气控制系统，用以对结构和功能都日益复杂的设备运行进行自动化或智能化的控制，并且确保设备保持正常运行状态以保证人员与设备的安全。因此一旦电气控制系统出现故障，应及时进行科学的分析诊断并迅速排除，以免影响机电设备的正常生产效率和安全。在进行故障分析诊断时，应根据设备的使用说明及控制系统的相关设计文件，按照由简入繁、從系统到局部的原则进行。并且在找到发生故障的位置和大概原因后，使用必要的仪器仪表、软件测试系统或者制定合理的试验确定故障元件或装置，以提高故障维修的效率。

关键词：故障分析诊断；电气控制系统；维修技巧

引言：

由于电气自动化技术、智能技术以及物联网技术等在机电设备制造中的应用，设备运行的可靠性和使用功能的实现必须要由辅助的电气控制系统来进行控制。因此要想确保机电设备能够持续安全运行，必须对设备电气控制系统的故障实现有效的分析诊断和维修。

一、电气控制系统工作原理

在机电设备的使用和运行过程中，出于提高设备运行过程操作的效率以及保护设备运行安全的需要，将用于控制设备运行的辅助电气设备和保护性装置组装成的二次回路，即为机电设备的电气控制系统。二次回路的功能主要包括为设备提供稳定和可靠的工作电源、显示设备运行状态的光电信号、实现对设备的启动和停车进行自动和手动控制以及在设备系统出现断路、过载或者失压等异常状况时保护设备和操作人员的安全。整个回路由电气元件和熔断器、开关以及热继电器等电气装置按照设备控制功能的需要联接而成。因此电气控制系统的设计联接图等技术文件是了解系统各组成部分的工作原理，分析和诊断系统故障的主要依据。

二、电气控制系统故障分析诊断的原则和主要流程

（一）电气控制系统故障分析诊断的原则

电气控制系统故障分析诊断首先要快速高效，鉴于电气控制系统故障的排除直接关系到设备能否继续投入正常生产运行，因此要确保系统故障能够以最快的速度排除。这就要求设备维修人员能够快速高效的定位故障发生的位置，并且对故障原因做出正确的判断。其次要遵循故障排除由简入繁，从系统到局部的原则。由于控制系统的功能和电路联接比较复杂，因此要想快速精确的定位故障位置，必须首选从设备的整个运行系统的全局进行观察和分析，从最显而易见的简单故障原因开始排查，才能够逐步缩小故障位置的范围。从而排除大部分的故障原因，精确迅速的完成故障的分析和诊断工作[1]。同时可以避免因盲目、无序的检查而需要重复对部分系统进行检测，有效的节省故障分析时间并提高工作的效率。最后在不得不通过通电试验来排除部分系统的故障嫌疑时，要遵循安全第一的原则，确保试验方案科学合理并且采取措施确保设备和试验人员的操作安全。

（二）电气控制系统故障分析诊断的基本流程

根据电气控制系统的工作原理和结构特点，在出现故障后首先查看具有智能化控制功能的系统故障代码和系统运行记录。如果没有智能化控制系统则首先要询问设备工作现场的操作人员，初步掌握故障发生过程出现的异常现象。如果在此基础上仍无法确定故障原因，则需要依据系统的设计技术文件和设备使用说明等进行系统化的分析诊断，直到定位故障位置和确定发生故障的原因。如有试验的必要则根据需要测试的对象和技术参数等提前设计试验方案，以免盲目的通电试验造成安全事故或者形成新的故障。

三、电气控制系统故障分析诊断及维修技巧

（一）充分利用智能化控制系统的自我诊断功能和故障分析软件

目前的大型机电设备大多实现了控制系统的智能化，因此在系统的管理模块中会内置故障自诊软件系统。当这类控制系统出现故障时，应充分利用其自诊系统带来的便利，通过查询故障代码和系统的运行记录，与系统使用说明进行比对和分析，就能够确定故障类型和大致的原因[2]。接下来就能够根据使用说明的建议或者分析诊断具体结果，采取进一步的维修措施。对没有自诊功能但是有智能分析诊断系统接口的设备，可以通过接口联接安装了电气控制系统故障分析诊断软件的计算机，完成对控制系统的故障分析和诊断，同样可以快速精确的对故障进行定位和定性，并且获得维修建议。

（二）熟练掌握设备运行和控制原理快速排除简单故障

由于电气控制系统的故障基本上是在设备运行过程中被发现的，因此在熟练的掌握了设备的运行和控制系统工作原理的情况下，通过及时的了解故障发生过程和对故障现场进行观察，就能够第一时间排除大多数简单故障。尤其是因设备运行的线路或供电设备出现异常情况时，触发的控制系统保护装置动作，例如继电器断开电源供应、熔断器在过载情况下发生熔断或者失压保护装置启动等造成的系统停止工作。这些系统的保护功能在被触发时大多伴随着设备供电出现短路、失压或者过载的情况，因此应根据具体的控制系统故障来分析设备供电系统回路发生相应问题的原因[3]。只有将供电系统的问题彻底排除，控制系统才能够彻底恢复正常。

（三）系统性分析结合科学的试验辅助故障定位和维修

当故障无法通过上述两种办法诊断和排除时，要根据设备及电气控制系统的相关技术文件，综合故障现场的观察和分析结果，对故障产生的原因及其大概位置进行逐步排查。遵循从系统到局部的原则，运用仪器仪表对可疑部分的电路或电子元件进行测试，采用逐步排除的办法尽快找到故障原因和发生的位置。当确定了故障位置而无法精确定性时，要针对各种可能性设计通电试验方案[4]。以便得到部分电路在通电运行情况下的各种技术参数，就可以精确的判断故障发生的具体原因并采取维修措施。

四、结束语

快速精确的进行故障的分析和诊断，是及时排除电气控制系统故障并让设备投入正常运行的基础，对提高设备使用的经济效益和维护设备使用安全具有非常重要的意义，也能够确保设备长期处于最佳工作状态并延长设备的使用寿命。

参考文献：

[1]王开法， 朱春喜. 浅谈电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J]. 魅力中国， 2017（z2）.

[2]杨配. 电气控制系统故障分析诊断及维修技巧分析[J]. 科技经济导刊， 2017（17）.

[3]周阳. 电气控制系统故障分析诊断及维修技巧研究[J]. 山东工业技术， 2018（4）：198-198.

[4]张建华. 电气控制系统故障分析诊断及维修技巧浅析[J]. 商品与质量， 2016（22）.

徐邦光（1982-）男， 汉族，河南省焦作市孟州市， 助理工程师 ，大专， 中原内配集团股份有限公司 工业自动化