單機自動化電器設備隱形故障分析及處理

李先海

摘要：我國社會經濟的不斷發展，帶動了工業電器化的進步，為提高生產效率，就需要更高質量的電器設備的運轉，而長時間作業的電器設備難免出現一些故障?；诖?，本文以PLC集中控制系統的單機自動化控制器設備隱形故障進行分析，總結隱形故障查找和處理的策略技巧，以便為實際的單機自動化電器設備隱形故障處理工作提供有效參考。

關鍵詞：單機自動化;電器設備;隱形故障;處理策略

引言

在大型工廠中，電器設備大多是集中自動化控制運行，因此在出現某個設備故障的情況，則會影響到整個生產系統的正常運轉，特別是針對集中控制的單機自動化電器設備，其控制回路較為復雜，出現的隱形故障類型也比較多樣化，在實際作業時，單機自動化電器設備運轉異常時有時無，很難進行檢查和修理。這樣以來就會影響到電器設備的安全和生產活動的運行效率，給工廠帶來巨大的麻煩。對此要細化單機自動化控制電器設備隱形故障種類，針對其運轉原理整體把握，總結處理解決的技巧。

1.單機自動化電器設備隱形故障內容

常見的單機自動化電器設備隱形故障類型有很多，其主要的內容包括：驅動器顯示轉速，但工作臺停止不動;電機停止作業時仍出現輕微的晃動;電機的運轉方向異常;定位精度出現較大誤差;電器產生異常的噪音和震動感;限位開關無法操作;電機EMI超標^[1]。在很多情況下，出現隱形故障，很難進行把控，且故障異常時有時無，周而復始很難排查，讓維修人員難以下手。

2.單機自動化電器設備隱形故障原因分析

2.1外界環境污染因素

單機自動化控制的電器設備控制柜一般設置在廠房內，受到工業生產環境的影響，特別是細微的粉塵無孔不入，工業廠房內無處不在，對電器設備會造成局部的堵塞或污染。因控制柜操作面板按鈕線是通過低壓直流電壓進行控制，若布滿粉塵的情況下進行控制按鈕操作，長此以往會使得接觸電阻變大，造成設備無法啟動或操作異常。一般的生產活動是持續進行的，針對除塵工作很難保證徹底，在長期的粉塵積累后，遇經雨雪天氣，空氣潮氣過大，可能會出現不在PLC指令控制情況下，電路板繼電器會自行開通，從而導致設備運轉錯亂異常，在檢查維修時，打開CPU外殼后，電路板上的粉塵擦拭后，設備又可以恢復正常的作業狀態。整體而言，單機自動化電器設備隱形故障可能會在長期的無保護下，受到外界環境的影響而出現不受控制的異常狀態。

2.2設備間的震動影響因素

部分大功率的單機設備啟動后震動噪音較大，甚至因為設備使得這個單機自動化電器設備工作區域都能感受到震動感。而針對震動較大的設備控制柜通常情況會安置在現場，按照就近原則進行作業。大部分的單機電器設備的設計安裝很難進行控制，因而使得強度震動嚴重影響電器設備現場控制柜主回路和控制回路的安全運行。其中控制零線在長期的震動作用下，很容易發生松動，導致接觸效果不佳，從而使得電器設備暫停作業或頻繁啟動。如在采用臥式離心機時，若設備存在零線虛接的情況，在PLC發出作業指令后，主要通過油泵電機接觸器吸合實現控制，但由于總零線因震動出現松動虛接的問題，這就會使得主電機接觸器吸合效果不佳，或出現吸合后釋放。在PlC主電機啟動指令的重復操作中，主接觸器也將多次接合和釋放。主電機在頻繁啟動過程中會產生大量的電流，從而導致電機的高溫纏繞，嚴重的情況會出現燃燒。如果主電機接觸器零線虛接時，啟動不頻繁發生，但通常在停止操作后啟動，這也可能導致離心機的下一階段停止。維修人員在現在進行故障判斷很容易誤判故障，特別是當離心機運行正常時，很難發現離心機電氣設備下一階段的故障。

2.3機械因素

根據單機自動化電器設備的機械運行形式的不同，特別是對于運轉復雜的機械，如常見的采樣機，材料機是通過15min間隔采樣一次，在這15min中內，采樣機的鏟子在限定接近開關檢測信號后才能回到原始的位置，于是就會停止采樣。但是當限位開關發生故障時，采樣機會出現持續采樣的情況，對此可以很明確的查處限位開關的故障因素。另一方面，若限位開關和檢測信號都正常的狀態下，采樣機能夠正?；謴驮还ぷ?，也出現持續采樣的情況，這時的故障排查就比較隱秘，若檢測不佳很容易認為采樣機程序故障。實際上，其故障主要是采樣機抱閘出現故障，保持制動器發生故障后，采樣器返回其原始位置，但 PLC 無法檢測到采樣鏟的移動，因此會發生連續采樣情況，只有在檢測到位置信號時才會停止采樣?？傮w而言在很多類似的單機自動化電器設備中都隱藏著相似的機械操作，對此需要通過掌握基本的單機設備運行理論。

3.單機自動化電器設備隱形故障處理優化策略

3.1防塵和除塵

做好防塵工作，可以通過現場對單機控制柜的防護，減少更多的粉塵進入污染。再者可定期進行除塵，特別是對PLC模板的灰塵清潔，保證主要按鈕區域的衛生。另外在清潔控制柜面板按鈕時，可以進行多次按鈕，保證按鈕的接觸點上能夠清潔干凈。

3.2控制回路檢查

在進行單機自動化電器設備維修時，首先進行主回路和電動機的故障排查，往往對控制回路接觸器輔助觸點、節點端子和零線等檢查不重視。特別是在震動噪音較大的電器設備中，此類接線端子的固定性受到硬性，很容易造成接觸不良導致隱形故障的發生。

3.3邏輯分析法縮小故障檢修范圍。

單機自動化控制電器設備電路是較為復雜的，因此短時間內其隱形故障不可能做到全局檢查，這就要求在掌握基本的設備控制原理和各種設備構件間的關系上，結合設備運轉情況分析主要的故障阻礙點，找出故障的主要位置點或主要范圍，進而在整個小的故障范圍內進行針對性的檢查維修。

3.4測量法檢查隱形故障

測量法是針對設備部分可參考的數據分析，如電流、電壓、電阻等，通過電路斷電和帶電時的參數對比，進行排除故障。在單機自動化控制電器設備故障檢測中常用的測量法有分段電壓測量法，電阻分段測量法等。

3.5局部短接法排查故障

局部短接法是主要通過利用絕緣硬導線，間可能出現故障的部位短接，若在短接偶成中電路被接通，則表明出現短路。你考慮到單機自動化電器設備的線路較為復雜，因此在進行隱形故障排查時，可適當采用局部短接法進行排除檢查，針對有問題的電路進行局部的檢查。需要注意的是在局部短接法排查單機電器設備故障時，必須斷開主回路電斷，特別是功率較大的電器設備，以保證檢修的安全性。

3.6掌握必要的PLC控制技巧

單機自動化控制電器設備大部分都是通過PLC集中控制，對此需要對PLC的控制原理和技巧熟練掌握，提高檢修的效率?？梢酝ㄟ^編寫梯形圖程序，進而有助于幫助解決單機自動化電器設備故障。在掌握基本PCL原理后也需要集合實際的檢查情況，多分析和判斷設備的隱形故障問題，將理論與實踐結合起來。在實際的故障排除過程中需要考慮的問題是多樣化的，因此要做好萬分的準備。

4.結束語

綜上關于PLC集中控制系統中，對于單個自動電氣控制設備隱藏故障，造成設備暫?；蝾l繁啟動的情況，影響了集控系統的運行穩定性和工廠生產活動等。在解決單機自動化電器設備隱形故障時，要積極采取應對策略進行解決，通過全面化的分析電器故障，針對周邊環境、日常設備運轉情況和機械狀況等進行全面因素的排查分析?？傮w而言，要熟練掌握單機設備控制的原理和基本的隱形故障排查技巧，采用合適的方法進行部分排查，從而找到主要的故障控制點，為實際的作業處理提供積極幫助。

參考文獻：

[1]? 于濤，鄧增閣，郭濤，李玉增，閆家奇.大型閉式壓力機單機自動化上下料機械手機械結構設計與仿真[J].鍛壓技術，2020，45（03）：109-113.

[2]? 郭遠. 單機自動化電器設備隱形故障分析及處理[J]. 內燃機與配件，2018，000（022）：139-141.

（作者單位：湖南顧地電梯有限公司）