大型自動控制設(shè)備在設(shè)計之初起點就比較高,其中心控制部件是由PLC或?qū)S每刂茩C構(gòu)成,所以其自身的控制、保護、自診斯、報警等措施就比較完備,所以對這類設(shè)備,從維護的角度來看,對其控制原理的分析是沒有多少必要的,有時也是不可能的,因為通常生產(chǎn)廠家是不提供程序清單的,這些控制原理只有該程序的編制者才清楚。因此,應(yīng)重點關(guān)注其操作方式和主要被控對象的控制方式以及各種輸人、輸出信號的控制功能。同時,還要注意查看各種報警信號和錯誤顯示信息。
靜態(tài)分析是對設(shè)備的機、電、氣、液等部分進行的常規(guī)檢查,以此來判斷故障發(fā)生原因,通常包括以下內(nèi)容:檢查控制電源的輸出是否正常,有無故障報警。檢查主控部件(一般為PLC)的工作狀態(tài)以及其輸人、輸出信號是否正確、有效。檢查被控對象的輸人、輸出信號的連接是否正確、有效。檢查液壓、氣動、潤滑部件的油壓、氣壓等是否符合設(shè)備要求。
通過試運行觀察、監(jiān)視設(shè)備實際動作,判定動作不良部位并由此來追溯故障根源。一般這種大型自動設(shè)備都有許多電動、氣動、液動裝置,并且在這些裝置上還同時裝有動作位置檢測裝置,比如接近開關(guān)、霍爾開關(guān)等。通過這些裝置動作的執(zhí)行情況以及動作是否到位來分析設(shè)備故障的所在。比如,如果輸出有動作,說明控制輸出基本正常。但動作結(jié)束后,還要觀察其位置信號是否有效,如果動作不到位,則相關(guān)位置信號就無效。有時下一個動作不執(zhí)行是因為上一個動作還沒結(jié)束,或至少不到位。
大型自動化生產(chǎn)線一般都會有自診斷功能,系統(tǒng)也會有不同的工作狀態(tài),比如自動、手動、連續(xù)、單步、保溫、加熱、正常、報警等,有的狀態(tài)是屬于正常的過渡轉(zhuǎn)換,但多數(shù)情況下,是由于各種故障而造成的。比如有的輸人信號無效,有的出現(xiàn)報警等,其下一個動作就要受到影響,經(jīng)過系統(tǒng)自診斷,轉(zhuǎn)到其應(yīng)該呈現(xiàn)的狀態(tài)之中,停在那里等待處理。因此,應(yīng)當(dāng)注意關(guān)注這些信息,并通過這種不同的狀態(tài),經(jīng)過分析確定處理辦法。
初步確定了發(fā)生故障的可能范圍后,對有關(guān)電氣元器件進行外觀檢查,如接線端頭是否脫落,接線柱接觸是否良好,導(dǎo)線是否被燒焦,線圈是否燒壞,觸頭有無粘住,保護元件是否動作等,都能明顯地表明故障點。這種外觀檢查有時也可以延伸到其他電氣柜中與此動作有關(guān)的元件,即所謂“先從全局到局部,再從局部看全局”。
在外部檢查發(fā)現(xiàn)了故障和疑點后,可進一步采用檢查電器元件動作的方法,也就是操作某一開關(guān)或按鈕,看電路中各繼電器、接觸器等是否按規(guī)定的動作有序地進行動作。若依次動作至某一電器時發(fā)現(xiàn)其動作不對,即說明與此電器有關(guān)的電路存在問題,再在此電路中進行深人分析和檢查,一般可發(fā)現(xiàn)故障。在這種動作試驗時,常用一段導(dǎo)線逐段短接該控制環(huán)節(jié)的所有條件,縮小故障范圍。操作時只能短接各種開關(guān)和繼電器、接觸器的觸頭,但絕不可短接電壓元件和不同電源線的觸頭!
采用此法檢查時,應(yīng)特別注意人身及設(shè)備安全,盡可能切斷主電路,僅試驗控制電路中的動作,這樣設(shè)備部件不會因為有輸出動作出現(xiàn)意外。有時還應(yīng)預(yù)先慎重考慮因局部控制動作是否會帶來的不良后果。應(yīng)根據(jù)不同的測量目標和電路類型選擇測量儀器、儀表,用的最多的應(yīng)當(dāng)是萬用表,其次為示波器、電橋等。
在電路通電情況下可用萬用表的電壓擋測量目標控制環(huán)節(jié)中各條件元件是否正常,比如,所有的常閉觸頭均應(yīng)為零值,如果出現(xiàn)顯示電源電壓值,就是故障所在;也可以使用萬用表的電流擋測量各種電流參數(shù)是否正常,比如,某些控制調(diào)節(jié)信號的電流值是否按照調(diào)節(jié)指令有正常的輸出變化(比如4-20mA)。再比如某些直流電機的勵磁電流,也是判斷故障的依據(jù)。
在電路不通電的情況下,還可以使用萬用表的電阻擋測量某些元件的電阻參數(shù)來判斷是否異常。應(yīng)當(dāng)說,使用萬用表的電阻擋是比較簡單的,但操作時也應(yīng)注意以下事項:用電阻擋測量元件觸頭和導(dǎo)線的通、斷時,一定要選擇低電阻擋,比如指針式萬用表的Rx1擋;數(shù)字式萬用表的200Ω擋,以免影響測量結(jié)果。測量前應(yīng)當(dāng)先校表、校零,測量時,還應(yīng)注意避免測量者的接觸電阻對測量結(jié)果的影響。雖然是不通電測量,操作時也應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成當(dāng)作帶電測量時的操作方式,實踐證明,這是避免觸電傷害的良好習(xí)慣。另外,在測量有電容元件的部位,應(yīng)注意先給電容放電,以免出現(xiàn)電擊傷人和損壞儀表。
在使用萬用表時,多數(shù)人般會習(xí)慣于測量電壓、電阻,而不太注重測量電流,這是片面的,因為流過某個元件的電流值才最能說明問題。有時即使其兩端電壓值正常,但其電流值卻不一定正常,而如果輕易地將其忽略,錯過了判斯故障的線索,對此,應(yīng)當(dāng)予以重視。
在檢修現(xiàn)場有時也會使用些儀器, 最常用的應(yīng)當(dāng)是示波器。對于示波器的使用方法這里就不講了,但在現(xiàn)場測量時,應(yīng)當(dāng)注意被測電路中和示波器的公共連接點是懸空的,還是接地的。如果是懸空的,則示波器的接地端也應(yīng)懸空,否則會出現(xiàn)接地短路而擴大事故。
檢查是否存在機械故障。在許多電氣設(shè)備中,電氣元件的動作是由某個機械裝置來推動、觸發(fā)、執(zhí)行的,或與機械裝置有著十分密切的聯(lián)系。比如,電氣回路中的壓力開關(guān),其接通、斷開的條件取決于液壓管路內(nèi)的壓力是否正常。但有時壓力不足,不是液壓泵電動機的問題,而是液壓泵本身的問題。再比如,電磁離合器的電參數(shù)和動作都正常,但傳遞轉(zhuǎn)矩就是不足,這可能是由于其摩擦片過渡磨損或片與片之間有異物造成的。這時可與機修人員協(xié)同工作,共同排除故障和進行有關(guān)調(diào)整工作。
排除故障,總結(jié)經(jīng)驗,形成積累。確定了故障的原因后,對一般故障應(yīng)力爭在最短的時間內(nèi)予以排除,恢復(fù)設(shè)備運行,這是設(shè)備維護人員應(yīng)盡的義務(wù)。對于重大故障,應(yīng)協(xié)同設(shè)備的操作者共同寫出事故報告單,從中要分析設(shè)備故障的原因與性質(zhì),提出防范措施,經(jīng)上級領(lǐng)導(dǎo)批準后再進行故障處理。排除故障的措施首先應(yīng)體現(xiàn)復(fù)原,然后再本著先進、經(jīng)濟、可靠,最終要達到根本解決。