试论保障供热电气设备正常运行的技术方法

摘 要：随着计算机和自动控制技术的飞速发展，自动控制在供热领域的应用不断推广，供热系统中电气设备组成结构也日趋复杂，元器件安装密度提高，拆卸难度增加，当电器发生故障时诊断故障也更加困难。而作为一名维修技术人员，系统地掌握自动控制故障的分析方法和测试手段，是非常必要的。本文对供热系统中自动控制故障进行分类，同时详述了控制故障的诊断和分析方法，并提供了几种排除故障和维护的方法。

关键词：集中供热 电气设备 故障 维护技术

一、自控设备常见故障的分类

⒈按故障发生的部位，可分为硬件故障和软件故障

硬件故障是指印刷电路板、电线电缆、插接元件等电器部件工作不正常甚至发生损坏，必须进行修理或更换才能排除的故障。

而软件故障是指PLC、变频器、软启动器等应用软件控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些程序才可排除的故障。

⒉按故障出现时是否有指示，可分为有诊断指示故障和无诊断指示故障

当今的自动化系统都设计有自诊断程序，实时监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障会立即报警并有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还提供了排除故障的方法。这种故障的排除较为容易。

无诊断指示的故障是因为压缩设备投资，以至于硬件线路的设计不完善所致。排除这类故障，要对产生故障的工作过程和现象加以分析，还要求维修人员非常熟悉该控制系统并有较高的技术水平。

⒊按故障产生的条件，可分为系统性故障和随机性故障。

系统性故障是指自控系统在一定条件下引发的确定性故障。随机性故障是指在正常的工作条件下偶尔发生的故障，由于这类故障的不确定性，分析起来较为困难。通常多与线路的局部松动错位，部分电器元件工作特性漂移或可靠性降低，电气装置内部温度过高等因素有关。此类故障的分析需经反复试验，综合判断才可能排除。

二、故障诊断方法

⒈可对故障设备进行直观检查，具体步骤如下：

先总体查看故障设备有无报警指示，局部查看有无熔断器烧毁，元器件烧焦或开裂，电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等。

然后在断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状态，各插头座的插接状况，各功率及信号导线（如模块与端子板、电动机与接触器接线）的连接状况等来发现可能出现的故障的原因。

⒉对信号与报警指示分析

⑴硬件报警指示：这是指包括PLC模块、变频器、软启动装置上的各种状态指示灯和故障指示灯，根据指示灯状态和相应的功能说明便可获知故障原因与排除方法。

⑵软件报警指示：如前所述的上位机应用软件、变频器、软启动器程序的故障通常都设有报警显示，依据现实的报警内容对照相应的诊断说明手册便可获知故障原因及排除方法。

3.仪器仪表检查：使用常规电工仪表，对各组交流、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。

三、故障分析

⒈现场调查：

到达故障现场后，首先要查看现场的故障记录，并详细核实操作者提供的各种情况，根据以上情况做出初步判断。

2.故障分析：

对故障仔细调查后，根据已知的故障状况分析故障类型，从而确定排除故障的原则。因大多数故障都有指示，一般情况下，对照设备的说明书，可以列出产生该故障的多种可能原因。然后分别对这些原因进行排查，从中找出故障的真正原因。

四、故障的排除

⒈参数调整法

自控系统都设置许多可修改的参数以适应不同的电气设备、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各控制系统与具体电动机相匹配，而且是使电动机驱动设备各项功能达到最佳所必须的。因此，正常情况下，参数的丢失与变化都是不允许的。然而随着电动机长期运行所引起的机械或电气性能的变化可能会打破最初的匹配状态。故只有对设备进行自整定后重新调整相关的一个或多个参数才可能排除故障。

⒉备件置换法

当故障分析结果集中于某一印刷电路板上时，在有相同备件的条件下，可以先将备件换上，再去检查修复故障板，以缩短故障时间。但进行更换时要注意以下问题：

⑴更换任何备件都必须在断电情况下进行；

⑵在更换备用板时，一定要记录下故障板上的开关位置和设定状态，并将新板做好同样的设定，否则会产生报警而不能工作；

⑶PLC的CPU模块更换后还需进行软件下载以完成其中软件与模块参数的建立。

鉴于以上条件，拔出故障板后，在更换新板之前一定要仔细阅读相关资料，弄清要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

⒊交叉换位法

当不能确定该板是否有故障而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两块板互换检查，根据故障现象的相同与否判断电路板是否损坏。使用这种交叉换位法应特别注意，不仅对硬件接线要正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障，造成思维混乱。因此交叉换位前一定要事先考虑周全，设计好软件和硬件交换方案。

⒋应急处理法

当今的自动化系统已进入计算机开放化的发展阶段，其中软件种类越来越丰富，有系统集成软件、PLC编程控制软件、还有用户自编的专项应用程序，由于软件的设计中不可避免的存在一些兼容性问题，会使得有些故障状态无从分析，造成故障在短时间内难以排除。为了保证供热工作的连续运行，避免供热系统故障扩大，这时可以用整体断电、稍作停顿后再开机重新启动等方法进行应急处理，以尽快恢复控制设备的运行，缩短故障时间。

综上所述，对供热系统中自动控制故障分析、处理，完成对故障的排除后，应认真总结经验，进一步提高技术人员的维修水平，给供热工作提供有力的保障。发现故障后，一是详细记录从故障发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题，同时记录采取的各种措施，以及涉及到的相关电路图、相关参数和相关软件。对其中的错误分析和错误排故方法也应记录并找出原因。二是有条件的技术人员应从较典型的故障排除实践中找出具有普遍意义的内容作为课题进行理论探讨，写出论文从而达到提高之目的。

参考文献：

（1）李嘉良.自动控制技术在城市集中供热系统中的应用[M].北京：北方交通大学出版社，2013.06

（2）张敬尧.浅析变频器应用技术[J].黑龙江科技信息，2015.03

（3）吴斌鸿.《工业锅炉技术大全》[M].北京： 科学普及出版社 2014.02