仪表工检修开关控制电气回路分析

摘要：新入职的仪表工，甚至工作两到三年的仪表工，面对控制回路出现的故障，往往束手无策。细问之，说不知从哪下手，拿着电气图纸看不懂现场控制柜子接线回路，出现这样的问题，多是思路没有科学依据，导致检修思路不明，甚至结合自己一些工作经验，有一些想当然的思路。试论检修仪表控制电气回路必须灵活套用欧姆定律，做到学以致用；分析回路抓住回路“四要素”（负载、电源、开关、导线）。

关键词：欧姆定律；回路元件四要素；科学思路

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：16723198（2012）20019702

1 概述

所有的开关的电气回路都是以“欧姆定律”作为理论依据的。我们从初中就开始学习简单的电气回路——即电路，如图1：

电路图然而随着我们理论的加深，我们却不会用最基本的电路知识去解读我们工作中、生活中常遇到的电路故障，更别说借助检测工具去判断回路的故障原因，也许有人会说，欧姆定律，谁不知道，那么简单。是简单，作为考试内容特别简单，然而这么简单的知识，经过五年、十年，我们不仅没有升华它，反而把它遗忘，学习没有科学思路，就不能做到学以致用，甚至是学以不用；工作没有科学的思路，就是用而不学，最后就是所谓的想当然的思路。德国教育家第斯多惠在《德国教师教育指南》中说过：“科学知识是不应该传授给学生的，而应当引导学生去发现它们，独立地掌握它们”。

2 引用欧姆定律建立处理回路故障的思路

新入职仪表工工作中常遇到这样的问题：（1）电机不转了，查不到原因；（2）阀门不动了，查不出原因；（3）反馈状态消失了，查不出原因；（4）电磁阀应联动了，但不动，也查不出原因等等。每一个新入职员工都会遇到这样那样的问题，而问题也会由老师傅带着他们这样那样的解决了。

大部分人只记住了或学到了一个又一个问题的处理方法，而没有细细的总结、归类，发现问题的本质；大部分人没有看电气图纸的习惯，甚至是对照控制柜看图纸的习惯，说是看不懂，怕麻烦，记着别人怎么处理就行了。其实这样，这些人只能是“只缘生在此山中”，没办法分析清楚柜子上密密麻麻线的来龙去脉。他们也许会想起大学专业学的电气回路，看着图纸，也能说出一、二、三、四，但拿上图纸去处理一个回路故障点时，就陷入困惑中，不知道该从哪下手。其实他们没有真正看懂图纸，如果真正的看懂图纸，就能把有关这个故障点的回路单独拿出来。举个例子：现场一个电磁阀在输出指令后不动，那怎么查？前提是我们首先看图纸，找到电磁阀这个点，再看这个点从哪个端子输出来，然后结合我们初中学的简单的电路知识，找到由这个点构成回路的其他关键元件：电源、开关，当然导线就不用说了，然后可描出一幅简单回路，如图2：

电气回路图图2所标接点号（x2-1，x2-2等）都是可以从图纸上找到的，当然不同的图纸有不同的标法，这副图就从密密麻麻的图纸提出来了，看起来更直观。我们最容易找到的就是故障点（电磁阀），但只有它，构不成一个完整的电路，我们只能以它顺藤摸瓜，找到电源、开关，并通过导线连接，形成一个完整的电路，这样才是科学思路。有人又会问我，画出它又有什么用？现在该提出欧姆定律了，定律大家想必都熟悉，那现在我们就依据这个定律，再对照着这个简单电路，在控制柜内找到相应端子号，进行检测上述故障，一般我习惯测量回路开关（通常开关为未闭合状态）两端电压，如果能测到电源电压，说明电磁阀有问题（可说明回路电源正常），如果测不到，最可能是线路问题、其次是电源保险或开关触点问题，也有可能是电磁阀线包断线（平时很少见），我们可依据我们刚才画的那个简单回路所标的端子接点号，逐步排查。检测时，选用万用表档位要慎重，怎么选用档位又和欧姆定律有关系，导线电阻接近为0，检测时可用通断档测量每段导线的好坏；判断开关开合（在柜子未断电的情况下）千万不能用通断档或电阻档，大家细分析一下我们刚才的那个简单电路，如果用两支表笔直接插在开关两端上，回路会因为万用表处在通断档，而接通电路，这样的后果，可能是烧坏万用表，甚至会误动现场设备，发生不可预知的事故。准确的测量方法是：用万用表电压档，测量开关两端电压，如开关在按下状态，测不到电源电压，而松开能测到电源电压，可初步说明回路开关、电源和导线都没问题，应该是负载问题，上述所得检测结论是依据欧姆定律得来的，当开关闭合，开关两端电压，即为开关短接片两端电压，短接片（可等效为导线）电阻非常小，在串联回路里，分不到多少电源电压，当开关断开后，开关两端电压，即为断开的两个触头的电压，断路电阻无穷大，在串联回路里，把整个电源电压都分过来了。这个定律就是科学家发现的一个规律，老师在应试教育的环境下，教给我们了，我们记下了只能为了考试，而不是真正由老师引导，我们去发现它并独立的掌握它。工作中，我们常提检修标准，但没有人更多的去琢磨它，其实它是由更多的科学原理得来的，我认为建立科学的检修思路更为重要，没有科学思路就不要盲目干活，这才是良好的习惯。

3 每一个控制电器回路都是由四要素（开关、负载、电源、导线）构成

控制回路柜是由若干个简单电路组成的，区别只在于它们各自实现的功能不一样，但回路的构造都离不开四个要素：开关、电源、导线、负载（或用电器），包括DCS的DI、DO回路，PLC的I＼O回路都是通过四个要素构成的。虽然有些元件不太直观，但可以等效描述，如图3：

控制回路柜的四要素一块DI卡件有多少DI通道，就有多少个如图3的回路，所有回路共用一个48V DC电源，每个回路都由从现场传送上来的开关、能检测DI信号的卡件等效负载、若干导线，再加上公共的查询电源（48V DC）构成一个个相对独立的DI回路。DCS DO回路也是如此，如图4：

PLCI＼＼O卡件构成的回路图5PLC I0.0通道的回路是由现场来的开关，公用24V DC电源，还有等效DI负载、若干导线构成的DI回路；Q0.1通道的回路是由等效的开关信号（PLC输出DO信号）、公用24V DC电源、若干导线、继电器线圈（负载）构成的DO回路。

综上所述，所有的回路都是由“四要素”（导线、电源、开关、负载）构成，当我们去处理某一个回路点故障时（有时可以按照故障现象，在图纸上找到相对应的功能回路并假定此回路为故障回路），先从图纸上把这个回路单独“提炼”出来，再从就地控制柜找出来（找的线索：参照“提炼”图里标的接点号，找到端子排相对应的端子号或是有关的线标号）这些关键要素，依据欧姆定律，用万用表判断这些要素的好坏。当熟能生巧的时候，我们遇到一个故障回路时，可从这个回路的开关入手，并断合开关，通过回路导线的连接，我们测量开关两端的电压，可迅速地判断出开关、电源和导线的好坏，这样做的前提是我们先假定或排除线路没有故障。如若初步排除开关、电源和导线的问题，就可集中精力查负载的问题。

4 对新入职仪表工进行培训，采用有效方法，多引导，教思路

现在的开关控制回路电气柜，是工厂自动化实施的关键枢纽，通过（DCS、PLC）的集成，控制回路搭建的七回八折，但万变不离其中，每个开关回路的构成都是四个要素：开关、电源、负载、导线，但能做到化繁为简的这一步，还需要一些正确的基本功训练：

（1）树立有科学思路再检修的观念。

（2）养成看电气回路图解决问题的习惯，久而久之，我们可以熟到不需要图纸，光凭线号就可以处理回路故障的境界，其实电路结构已烂熟于心。这也说明一个事实，只要思路正确，我们就可以总结出巧妙的方法。

（3）工厂里的技术员、专工要加强对新员工的实操培训，尽量少教方法，多提思路，善加引导，尤其遇到工厂新上项目时（这时实操培训的黄金期），结合自己带人的经验，我会利用这段项目调试期，给每一个新进员工出一个回路故障课题，让他们紧紧抓住回路“四要素”的思路原则，去处理回路故障。这样培训下来，他们有时会恍然大悟，甚至惊叹原来这么简单。

（4）平时多利用空闲时间，搞一些“每日画一幅回路”的活动，让新进员工拿上图纸，对照控制柜，画某一个回路，比如：锅炉系统点火控制柜的油枪进控制回路，给煤机系统的断煤报警回路等，这样可以养成他们看图的习惯，并加深他们对各个控制系统的具体认识。

5 结语

我们常说“事半功倍”，其实关键是思路，科学的思路；思路对了，方法才能灵便；方法对了，做事才能收到成倍的功效。

参考文献

[1]刘跃华.1281型数字多用表测量交直流伏特表测量结果不确定度分析[J].仪器仪表标准化与计量，2009，（01）.

[2]杨凤兰.时间继电器校准方法及测量结果的不确定度评定[J].计量技术，2007，（07）.