工業自動化裝置故障診斷方法

由于化工生產操作流程化、全封閉等特點，尤其是現代化的流程企業自動化水平高，工藝操作與檢測儀表緊密相連，工藝人員常通過檢測儀表顯示的各類工藝參數，如溫度、流量、壓力和液位、原料的成分等來判斷工藝生產是否正常，產品質量是否合格，并根據儀表指示做出提量、減產甚至停產等決定。因此熟練掌握自動化裝置的故障診斷方法就顯得尤為重要。

流程生產過程中經常出現自動化裝置故障現象，由于檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜，正確判斷、及時處理故障，不但直接關系到生產的安全、穩定、產品質量及原料的消耗，而且能反映出儀表工實際工作能力和業務水平。自動化裝置故障診斷是一線維護人員經常遇到的工作，現將自動化裝置故障分析判斷的10種方法介紹如下。

（1）直接調查法直接調查法是通過對故障現象和產生過程的調查判斷故障的原因。一般有以下幾個方面：

①故障發生之前的使用情況如何？是否有什么不正常的先兆；

②是否有使用不當或誤操作情況；

③供電電壓變化情況；

④有無受到外界強電場、磁場的干擾；

⑤過熱、雷電、潮濕、碰撞等外界情況；

⑥故障發生時有無打火、冒煙、異常氣味等現象；

⑦以前是否發生過故障，修理情況如何等。

采用調查法檢修故障．調查了解要深入仔細，不要急于拆開檢修。

（2）直觀檢查法直觀檢查法不用測試儀器，觀檢查和開機檢查兩種。

外觀檢查內容主要包括如下幾點：特別要對現場使用人員的反映進行核實，而是通過人的感官去觀察發現故障。

①儀器儀表外殼及表盤玻璃是否完好，指針是否變形或與刻度盤相碰，裝配緊固件是否牢固，各開關旋鈕的位置是否正確，活動部分是否轉動靈活，調整部位有無明顯變動；

②連線和各插件是否正常連接，電路板插座上的簧片是否彈力不足、接觸不良；

③各繼電器、接觸器的接點是否有錯位、卡住、氧化、燒焦、粘死等現象；

④電源保險絲是否熔斷，電子器件是否損壞，外殼涂漆是否變色、斷，電阻有沒有燒焦，線圈是否斷絲，電容器外殼是否膨脹、漏液、爆裂；

⑤印刷板敷銅條是否斷裂、搭錫、短路，各種件焊點是否良好，有無虛焊、漏焊、脫焊等現象。

開機檢查主要包括如下幾點：

①機內電源指示燈和發光元件是否通電發亮；

②有無振動并發出劈啪聲、摩擦聲、碰擊聲；

③機內有無高壓打火、放電、冒煙現象；

④變壓器、電機、功放管等易發熱元器件及電阻、集成塊溫升是否正常，有無發燙現象；

⑤機械傳動部分是否運轉正常，有無齒輪嚙合不好、卡死及嚴重磨損、打滑變形、傳動不靈等現象；

⑥機內有無特殊氣味，如變壓器電阻等因絕緣層燒壞而發出的焦糊味，示波管高壓漏電打火使空氣電離所產生的臭氧氣味。

直觀檢查一定要十分仔細認真，絕不可粗心急躁。在檢查元件和連線時只能輕輕搖撥，不能用力過猛，以防拗斷元件、連線和印刷版銅箔。開機檢查接通電源時，手不要離開電源開關，如發現異常應時關閉。避免兩只手同時接觸帶電設備，防止觸電。

（3）短路法短路法是通過將所懷疑發生故障的某級電路或元器件暫時短接，觀察故障狀態有無變化來斷定故障部位。

短路法用于檢查多級電路時，短路某一級，故障消失或明顯減小，說明故障在短路點之前，故障無變化，則說明故障在短路點之后。如某級輸出端電位不正常，則將該級的輸入端短路，如此時輸幽端電位正常，表明該級電路正常。短路法也常用來檢查元器件是否正常，如用鑷子將晶體三管基和發射短路，觀察集電電壓變化情況，判斷管子有無放大作用。

（4）斷路法斷路法是將所懷疑的部分與整機斷開，看故障是否消失，以此來斷定故障的所在。

儀器儀表出現故障后，先初步判斷故障有幾種可能性。把可疑部分電路斷開，通電檢查，如果發現故障消失，表明故障多在被斷開的電路中；如果故障仍然存在，再做進一步斷路分割檢查，逐步排除懷疑，縮小故障范圍，直到查出故障的真正所在以及產生的原因為止。

斷路法對單元化、組合化、插件化的儀器儀表故障檢查尤為適用，對一些電流過大的短路性故障也很有效。

（5）分部法分部法是在查找故障的過程中，將電路和電氣部件分成幾個部分，以查明故障原因的方法。

一般檢測控制儀表電路可分為三大部分，即外部回路、電源回路、內部回路。在內部電路中又可分為幾小部分。分部檢查即根據劃分出的各個部分，采取從外到內、從大到小、由表及里的方法檢查各部分，逐步縮小懷疑范圍。當檢查判斷出故障在哪一部分后，再對這一部分做全面檢查，找到故障部位。

（6）替換法替換法是通過更換某些元器件或線路板以確定故障在某一部位的方法。

更換茼，要充分分析故障原因，不要盲目更換元器件。因為如果故障是由于短路或熱損傷造成的，替換上好的元件也可能被損壞。

用規格相同、性能良好的元器件替換所懷疑的元器件，然后通電試驗，如故障消失，就可確定故障發生在所懷疑的元器件上。若故障依然存在，可用同樣的方法處理其他被懷疑的元器件或線路板，直到查找到故障部位。

此方法在實施過程中，需注意以下問題：

①元器件的更換均應切斷電源，不允許在通電的情況下邊焊接、邊試驗；

②所替換的元器件安裝焊接時，應符合原焊接安裝方式和要求，如大功率晶體管和散熱片之間一般加有絕緣片，切勿忘記安裝；

③在替換時還要注意不要損壞周圍其他元件，以免造成人為故障。

（7）電阻法電阻檢查法即在不通電的情況下，用萬用表電阻擋檢查儀器儀表整機電路和部分電路的輸入輸出電阻是否正常；各電阻是否開路、短路，阻值有無變化；電容器是否擊穿或漏電；電感線圈、變壓器有無斷線、短路；半導體器件正反向電阻；各集成塊引出端對地電阻；并可粗略判斷晶體管示值；電子管、示波管有無間短路，燈絲是否完好等。

（8）電壓法電壓法就是用萬用表適當量程測量所懷疑部分，分為測交流電壓和測直流電壓兩種。測交流電壓主要指交流供電電壓；測直流電壓指直流供電電壓、半導體元器件各工作電壓、集成塊各引出端對地電壓等。

電壓法是維修工作中基本的方法之一，但它所能解決的故障范圍仍是有限的。有些故障，如線圈輕微短路、電容斷線或輕微漏電等，往往不能在直流電壓上得到反映。有些故障，如出現元器件短路、冒煙、跳火等情況時，必須關掉電源，此時電壓法就不起作用了，必須采用其他方法來檢查；

（9）電流法電流法分直接測量和間接測量兩種。直接測量是將電路斷開后串入電流表，測出電流值與儀器儀表正常工作狀態時的數據進行對比，從而判斷故障。間接測量不用斷開電路，測出電阻上的壓降，根據電阻值的大小計算出近似的電流值，多用于晶體管元件電流的測量。電流法比電壓法要麻煩一些，但它在某些場合比電壓法更加容易檢查出故障。電流法與電壓法相互配合，能檢查判斷出電路中絕大部分的故障。

（10）人體干擾法人處在雜亂的電磁場中，會感應出微弱的低頻電動勢。當人手接觸到儀器儀表的某些電路時，電路就會發生反應。利用這一原理可以簡單判斷出電路的某些故障部位。