电气自动化控制设备故障预防与检修技术概述

谢家骅

（黄河鑫业有限公司，青海 湟中 811600）

迈入新时代以后，科学技术的发展速度越来越快，在这种背景下，电子自动化控制设备（以下简称自动化设备）的应用也越来越广泛，在生产过程中应用自动化设备，不仅可以使生产环境得到完善，同时还有利于工作质量、工作效率的提升。所以，为了更好的避免设备故障发生对生产进程造成不利影响，就必须做好自动化设备的预防与检修工作，确保设备时刻处在正常运行状态下，进而促进企业经济与社会效益的提升。

1 对自动化设备故障的概述

一般而言，自动化设备具有下面几种能力：一是及时监控设备的能力，二是对设备实施自动化控制的能力，三是测量能力，四是确保设备处在正常运行状态的能力。由于自动化设备具有及时监控的能力，因此不仅可以有效控制设备运行黄台，同时还能与其他设备交接。纵观当前设备的运行情况，由于自动化设备之间存在显著差异，因此结构系统也必然有一定差异存在，从而导致系统过于繁琐。此时一旦有设备故障发生，相关人员必须在第一时间切段自动化设备的电源装置，这样才能避免操作失误的发生，从而诱发其他设备同时发生故障。从自动规划设备故障出现的情况来看，可以将故障分成三种不同类型，第一种是生产运行初期出现的设备故障，第二种是间歇性出现的故障，第三种是设备消耗故障。通过对比以上三种故障类型可以看出，第一种故障相比其他两种故障，其发生率明显更高，第一种故障通常是在设备运行一段时期后才会出现的，第二种故障则主要是人为因素造成的。

项目概述：电解分厂现阶段设备管理所使用信息化工具有两种，主要为依托草料二维码进行库房管理和微检修平台进行设备故障检修流程管理。草料二维码主要实现应急库物资出入库管理和台账管理；微检修平台主要实现设备故障在线报修、受理、检修、验收，并根据微报修信息，生成故障统计报表和比较单一的分析图表。虽然，这两款工具的使用达到了设备管理信息化的目标，但这两款工具功能还存在局限性，不能满足设备信息化管理的全部需求。设备故障管理、设备备件使用寿命跟踪、设备关键部位状态实时监测、设备台账管理、维护保养、点巡检管理、隐患排查治理工作都是独立运行的，且相关数据零散保存在班组或者设备室，无法大数据共享，处于一种相对独立的管理状态，设备管理工作在现有条件下，分析设备故障、判断设备状态都存在较大的困难和局限性。

目前总体来说，铝电解做为制造行业，设备尤为重要，设备管理的数字化和信息化是支撑设备管理指标有效提升的关键途径，一个符合现场实际的设备管理系统，将有效提供数据支撑和信息共享，提高设备管理水平。为了高效完成本项改造，特制定本方案。

2 电气自动化控制设备故障的预防

电气工程的复杂性较高，其中涉及到了电能配置、传输以及制造等诸多内容，自动化系统在其中发挥了重要作用。为了确保自动化设备运行的安全性、稳定性以及可靠性，往往需要配备很多电气设备作为辅助。上文提到这些设备在运行过程中可能会出现一些故障，一旦有设备故障发生，将会造成严重的不良影响。为此，必须采取有效措施对设备故障进行预防。

2.1 做好设备分级维护管理

自动化设备有很多类型，设备类型不同，其设计原理、结构以及应用情况等都存在很大差异，所以，对于不同类型的设备应该给予不同级别的维护。在设备运行过程中，检修人员应该对设备运行的基本原理进行了解，并且根据实际情况划分出不同层级，同时还要结合设备运行要求，根据其外部使用条件，做好专业定向调整工作，以全面满足设备运行过程中的环境需求。还要对设备运行条件、不同环境下设备的使用寿命进行科学预估与分析，这样才能为设备运行提供最为科学的环境，以延长其使用时间。在分级维护管理过程中，检修人员应该按照其自身职业技能、工作水平等实施分级管理。如果检修人员的技术水平比较高，则要求其负责一些难度较大设备的维护工作，这样才能对人力资源进行合理分配。

2.2 在不同阶段加强设备维护管理

众所周知，自动化设备故障发生的频率与设备运行阶段的不同存在一定关系，因此检修人员必须及时将检修、维护工作做好。在设备运行初期阶段，检修人员需要对设备运行的特点进行监测，快速摸清设备运行过程中存在哪些规律，以避免一些不必要故障的发生。在设备稳定运行过程中，监测人员应该对设备的运行状态进行长期的监测，结合设备运行特点为操作人员提供针对性的指导，同时针对设备散热、抗电磁干扰以及抗震等情况做好相关工作。如果设备的使用时间比较长，检修过程中应该做好对关键零部件的检查与维护工作，同时注意操作的规范性，一旦发生操作不规范的问题，立即采取措施改正，避免由于不恰当操作引发故障。这样才能从最大程度上避免由于零件过度消耗而造成故障情况的发生。

2.3 采取科学的故障预防措施

在对自动化设备实施监测与维护时，采用的方法一定要科学，选择的仪器设备必须先进，这样才能进一步提升检测的准确性。同时，设备故障的预防是一项需要长期坚持的高工作，必须在检测工作落实之前制定出科学计划，以确保各项检测工作可以规范落实。与此同时，还要在设备运行过程中进行优化与调整，使现有设备故障的预防机制进行完善和发展。另外，还要确保检测人员具备专业性的工作技能和职业素养，这样他们才能将个人责任深入落实下去，避免出现由于相互推诿而延误最佳故障解决时间的问题。

2.4 加强运行环境管理

自动化设备所处环境与设备密切接触，如果设备运行环境不佳，即可能会对设备的运行状态造成不良影响。众所周知，自动化设备是以计算机为基础的，并且长期处在运行的状态中，所以环境对它的影响是非常名干的，比如环境的温度、湿度等，如果有那一项因素不良，即可能导致设备故障的发生。因此，采取针对性措施进行处理。具体来说，可以安装空调以有效降低温度，并且合理设置好防雷电、防潮措施等，避免雷电、静电等因素损坏设备，安装电源稳压设备、不间断电源设备等。通过上述措施的改进，可以为自动化设备的运行提供良好环境，从而有效避免由环境引发的设备故障。

2.5 科学使用仪器仪表

在自动化设备检测中，仪器仪表的作用非常大，对仪器仪表进行合理使用，可以为设备检修的效率提供保证，比如兆欧表、万能表等，都是自动化设备检测中常用的仪器仪表，检修人员可以用兆欧表对绝缘电阻实施检测，重点检测器电路、绕组等，检测过程中的精准度比较高，检测速度也很快，因此受到了人们的关注与欢迎。万能表的使用范围也比较广，在设备检测过程中，可以用万能表对设备不同部位实施检测，比如电动机、电路、接触触头等，还能将其用到三相电压的检测工作中，其使用范围非常广。

2.6 合理选择零部件

选择适合的零部件对电动化设备非常重要。在电动化设备运行过程中，零部件的选择可以为其提供基础和前提，所以对零部件进行合理选择非常重要，可以有效避免一些故障的出现。但是，在零部件的选择过程中，要注意满足实用性高、适用性强以及严控应用参数这三个标准。其中严格控制好应用参数，对零部件进行严格检查后，才能将其用于自动化设备中，其他两项标准则可以为确保设备功能的发挥提供基础，从而显著提升零部件质量，避免一些设备故障的发生。

3 电气自动化控制设备故障的检修

设备故障检修技术先进性、科学性与设备的运行性能直接相关。采用科学有效的检修技术，从一定程度上来说可以减少设备故障的发生，同时降低在设备维修方面投入的费用，从而更好的提升其经济效益。在检修过程中必须及时对故障位置进行定位，并且采取有效措施给予修复，这样才能确保系统尽快恢复正常运行状态，避免为企业带来更多损失。从目前来看，自动化设备检修工作中经常用到的检修技术有以下几种。

设备故障全流程管理包含：

（1）设备故障按照类别管理，包含计划小修、中修、大修次数，还包含维护保养、点检定修、临时故障次数，通过数据统计分析设备点检定修、保养维护、计划检修与临时故障的关系。参见图1设备故障图。

图1 设备故障图

（2）按照单位管理，通过各单位设备临时故障数据的统计与分析，看到各单位的故障占比，相互学习相互促进。参见图2临时故障数据。

图2 临时故障数据

（3）按照类别统计分项管理，通过各单位各厂房设备临时故障数据的统计与分析，更加细致的了解设备管理的薄弱点。参见图3故障数据图。

图3 故障数据图

（4）按单位设备故障率管理，通过对各单位设备临时故障数据的统计与分析，精确计算各单位故障率最高排名的设备，对精准降低设备故障率起到关键作用。参见图4临时故障数据的统计与分析。

图4 临时故障数据的统计与分析

3.1 认真检查设备故障范围

采用自观方法检查自动化设备故障时，要尽可能的加快维修的速度，如果实际工作中通过这种方式无法检查出自动化设备的故障点，那么必须对其进行通电操作，在通电后对设备故障问题进行逐个检查和维修。一般情况下，检修人员会采用万能表对设备电源的电压情况进行检查，大量实践经验证实，采用万能表对设备电源电压践行检查，可以有效提升设备故障的检查效果。在开始对设备故障问题进行检查之前，检修人员必须断开主电路，并且将控制开关部门归零，将所有零部件都归于原位，在此基础上对故障检查结果进行深入的分析，明确设备运行是否有异常情况存在，然后对主电路、控制电路以及电源电压等进行认真的检查，并且做好对自动化设备不同元器件运行情况的检查工作，明确后续工作中是否还需要进行更加详细的、深入的观测，如果有异常现象发生，比如冒烟、异常响声等，则说明设备有故障问题存在。

3.2 应用新型设备检修方法

采用实验室检测法实，可以在试验环境下模拟自动化设备的运行情况，并对其运行参数进行统计分析，这样即可为设备检修工作的开展提供参考。采用新型方法对设备实施检修时，在检修操作中应该严格遵循下面的基本原则：一是要对维修、保养的周期进行合理安排，不定期抽查自动化设备，确保故障发生率在最低水平上；二是要以设备的功能、型号等数据为依据做好分类，对于同类型设备要实行统一的检修、维护制度，从最大程度上提升自动化设备的检修效率，做好检修工作规范化工作；三是对设备检修与维护的频率进行合理规划，对于故障发生率不同的自动化设备，应该制定出针对性的维修管理方案，为了进一步减少生产事故的发生，对于已经老化的设备和零部件，应该及时做好申报，及时对其进行更换。

3.3 明确设备的原理与结构

在自动化设备检修维护工作中，检修人员是最重要的主体，为了将相关工作落实下去，检修人员应该明确自动化设备的原理与结构，在检修过程中合理制定检修计划，并且科学的开展各项检修工作。在设备检修过程中，检修人员应该将着眼点放在自动化设备上，在具体操作中应该依照逆向巡查的基本原则，对其中涉及到的电源开关、熔断器以及各种元器件等零部件实施逐一的排查，这样才能有效保证设备检修的精确性与完整度。另外，在检修决策时，检修人员应该以设备结构为主要依据，做出合理的故障诊断。如果电气通电后不发生动作，则应该依据先后顺序不同，针对电机、电缆以及驱动器等分别实施检查。

3.4 实施现场检测技术

在自动化设备运行过程中开展的检测工作，即现场检测技术。运用这种检测方法可以确保设备运行环境是真实的，主要用到了停机测试、脱机测试以及可靠性测试等几种测试方法，其中停机测试的检测重点在于对设备停机性能进行检测，通过这种方式对设备的运转性能进行判断；脱机测试需要对设备进行拆卸，然后对设备中的零部件进行逐一脱机测试，其检测的重点在于对零部件是否磨损以及磨损的程度进行检测；可靠性测试是指通过可靠性测试的方式对设备的运行状态进行判定，这种测试方式操作起来难度比较大，要求也比较严格，所以对人员的素质和能力要求较高，检测人员必须全面掌握设备工作模式，了解设备运行原理，这样才能确保检测所获数据的准确性。随着近年来科学技术的快速发展，自动化设备的结构变得越来越复杂，因此检修人员必须积极了解和掌握检修技术，这样才能更好的提升检修工作效率，快速准确的找到隐形故障。

3.5 实施实验室检测

模拟自动化设备运行条件进行检测，即实验室检测。应用实验室检测技术时，需要统计好设备运行的时间等数据参数，其优势在于在对数据资料进行收集时，要具备较高操纵性。同时，应用该技术还可以对不同生产环境进行模拟，这样可以更好的掌握不同环境下设备的运行状态，从而获得更加精准、全面的检测结果。但是，由于通过该技术模拟的环境不能做到完全与实际环境相同，二者之间会有很大差距存在，所以其结果必然会与现场检测结果之间存在一定误差，这是难以避免的。一般而言，实验室检测适合用在大型自动化设备企业之中，它的投入规模往往比较大。

3.6 加强人才队伍建设

在自动化设备检修工作中，人才是确保检修工作顺利推进的关键所在，所以，企业必须创建完善的人才培养机制，采用多样化措施提升检修人员的素养与能力。具体来说，应该组织检修人员参加技能大赛，对于大赛中表现突出的检修人员，要给予一些奖励，通过这种方式激发其工作积极性。同时还要从最大程度上为检修人员提供学习、深造的机会，通过学习和再教育的方式拓宽他们的视野，积极了解前沿的、先进的自动化技术，做好人才培训、新设备引入工作的同步进行。

4 结语

进入21世纪以后，自动化设备快速发展，并且伴随着时间的不断推移，其应用范围也越来越广，因此加强对自动化设备的检修与维护非常重要。为了更好的迎合时代发展，从最大程度上满足社会需求，检修人员应该进一步提升自身专业能力与素养，更好的提升设备运行的安全性与稳定性。总之，如果自动化设备在运行过程中发生故障，那么企业必然会面临一定经济损失，因此，必须做好设备故障的预防与检修工作，着力优化设备性能，这样才能不断推动企业的快速发展。