自动化控制设备维护技术

发布时间：2022-10-05 10:03 热度：

　　随着我国自动化技术的高速发展，企业生产线自动化程度越来越高，对自动化控制设备维护显得尤为重要，同时对自动化维护技术人员也提出了更高的要求。本文立足于此，就如何更好地维护自动化控制设备进行阐述，并提出相应检测与维护方法。

　　关键词：自动化控制设备;维护技术

　　随着生产技术的进步，我国工业现代化正朝着自动化、智能化、信息化方向不断发展，工业自动化程度的高低不仅提高了生产效率，也提高了生产系统运行的经济性，企业对自动化控制设备的依赖程度也越来越高，所以掌握自动化控制设备维护技术成为电气技术人员必备技能。笔者根据多年从事自动化控制设备维护经验，主要从自动化控制设备故障判断、故障维修等方面展开阐述并总结自动化控制设备维护技术。

　　1自动化控制设备

　　近年来，科技技术的发展使得工业领域上广泛使用自动化技术，很多自动化控制设备由于多种因素会出现各种各样的问题，因此需要对其进行保养和维护[1]。选矿厂自动化控制设备主要包括UPS不间断电源、PLC及模块、电磁流量计、变频器、传感器等仪器，每一种设备在自动化生产中发挥重要的作用，同时了解和掌握这些设备结构特点及性能特征，对维护技术的提高起到了关键作用。

　　2自动化控制设备维护技术

　　(1)UPS不间断电源。随着大容量非线性设备及变频器在矿山的广泛应用，谐波电流对电网和供配电设施的污染日趋严重。为确保供电稳定性，在自动化控制系统中配置UPS不间断电源成为不可缺少的一部分。UPS不间断电源主要分为在线式和后备式，一般在自动化系统中配置在线式，其输出纯净线性电源，对保护精密PLC等仪器设备工作的稳定性起了重要作用。在雷雨季节，虽UPS电源内部电路板有一定的防雷措施，但还需在UPS电源前端采用防雷器防止或减弱雷电损坏内部自身电路板。一旦UPS不间断电源发生故障，可利用UPS旁路功能切换到电网直接供电。检修故障的思路：可先用万用表检测输入侧电源保险丝是否熔断，再检测电源逆变电路主板整流前的保险丝是否有故障。如检测保险丝完好，可深入检测电源控制主板上的整流二极管、场效应管、功率三极管等重要电源逆变器件。如使用年限较久可检测滤波电解电容容量是否下降或失效。所以遇到UPS电源故障不急于送到专业厂家维修，可先从简单故障排查入手，既节省了维修费用又为正常生产羸得了时间。(2)PLC及模块。PLC及模块是自动化控制系统主要设备，且PLC及模块属于高集成高精密电子设备，保持室内整洁舒适，可以提高自动化系统运行稳定性。PLC及模块硬件运行可靠，内部控制程序是其控制核心软件，如PLC硬件出现故障或损坏一般直接更换，但原内部控制软件无法上传，整个控制系统成失控状态。所以其内部控制程序在调试验收合格后应及时备份并做好标记，为以后修复PLC故障提供保障。PLC系统的维护技术人员需掌握一定基础PLC控制逻辑原理，对准确判断PLC故障点有很大的帮助。例如选矿厂水泵房S7-200系列PLC自动抽水系统出现如下故障：触摸屏能控制变频器启动水泵抽水，但在短时间内会自动停泵，导致无法正常抽水。通过故障现象可初步判断PLC及模块硬件设备正常，主要由于某个变量有问题导致连锁停机。打开备份PLC控制梯形图程序进行相关分析，原来是电磁流量计瞬时流量数值做了连锁，其在一定时间内瞬时流量不大于10m3/h时，自动停泵，电磁流量模拟量输出电流值仅为4ma且无变化，确定电磁流量计有故障。可临时应急维修，在模拟量模块输入模拟电流值10ma~20ma之间一固定数值即可恢复正常运行。制作简单恒流源电路代替电磁流量计输出的模拟电流量，实现解决水泵无法正常运行的故障。如图1图2所示。PLC控制系统存在地环电流干扰、公共在线阻抗耦合干扰、磁场耦合干扰等，充分利用接地技术，结合正确的屏蔽，实现抑制和消除PLC控制系统中的大部分干扰问题，保证系统的安全运行[2]。为防止环流等干扰，信号电缆的屏蔽线仅能在一端接地，否则可能会导致PLC通讯故障断续发生，检测硬件又无明显故障。例如磨浮选矿厂出现AB1756-DNBDeviceNET总线模块报通讯故障BUSOFF，导致总线连接所有设备停止运行。检查方法：可热拔插模块，检查故障是否消除，如无法消除则检查接地系统的首未终端匹配电阻是否脱落或损坏，并检测任意两个CAN-H(蓝色线)与CAN-L(白色线)接线端子间电阻在60Ω左右，同时检查接地线是否接触不良或松动。最后经检查终端接地线脱落导致系统故障，实践证明，良好的接地系统是保证PLC正常运行的基本条件。(3)电磁流量计。电磁流量计是测量各类具有规定最小电导率的液体、泥浆量的计量设备，通过PLC组态软件将电磁流量计的流量信号转为桌面实时显示流量数值，直观反映设备工作状态，满足生产需要。选矿车间AB电磁流量出现流量偏小、偏大或无流量时，检测思路：检测系统接地线是否良好;测量A、B两信号端子电流值是否在4ma~20ma之间;检查励磁线圈，使用数字万用表测量励磁线圈电阻，阻值应为”100欧“左右。在流量计充满介质的情况下，使用模拟万用表(指针式)测量2个电极之间的电阻电阻值应为“40千欧”以内;其中一个电极对地应在“20千欧”以内。放空后，2个电极之间阻值应为无穷大，通过以上检查基本可排除故障点。(4)变频器。变频器作为工业传动的重要设备，高中低压变频器在工厂大规模应用，其开放、便捷的总线通讯方式和良好的启动适应性能与自动化控制完美结合，为现代企业创造更大的效益。掌握基本的变频器维护技术，也是保证生产正常运行的前提条件。变频器控制室内可配备工业空调，保证室内温度恒定，日常巡查变频器运行温度，噪音等，停机检修时进行除尘等。出现异常故障时检修思路：可按手册查阅故障代码，排查故障点。可用万用表高电阻档检测大功率整流二极管、逆变IGBT模块正反向电阻值，如正反向阻值为“0”则已击穿损坏需更换。(5)液位、温度压力传感器。液位、温度、压力等数值准确测量是自动化精确控制重要环节，采用屏蔽铜芯电缆布线，避开变频动力线及电力电缆线，单独穿金属管敷设等。日常例行检修时，检查接线是否牢固，固定支架是否偏离，周围是否有强磁场干扰等。

　　3结语

　　自动化技术发展促进社会生产力提高，掌握自动化控制设备维护技术是新时代发展需要，也是电气维护技术人员需具备的一项技能。

　　参考文献

　　[1]邵卫国.浅谈工业自动化控制设备维护技术[J].《工程技术(文摘版)》2017(10):59.

　　[2]王晓.PLC控制系统接地抗干扰技术[J].《现代电子技术》2006(17):149-151.

　　作者：蓝桃生 单位：紫金矿业集团股份有限公司