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中图分类号：R730.42 文献标识码：A文章编号：
目前电气设备作为科技产品在生产中使用越来越广泛，而电气设备的数量和品种也越来越多，其维修方法和故障诊断技术也在不断的丰富和提高。复杂设备电气维修中的一个常见的问题是资料不全，往往只是有强电部分的电气原理图，或者再加上PLC程序。关于设备的控制系统部分的资料则非常少，最多只有一本操作手册。给维修工作造成了很大的困难，现结合自己的实际工作，对电气故障的诊断步骤与诊断方法进行探讨。
一、电气故障的诊断步骤。各类的电气设备故障的一般诊断顺序为：症状分析→设备检查→故障部位的确定→线路检查→更换或→修后性能检查。
1.症状分析。是对所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程。在故障迹象受到干扰前，对所有信息都应进行仔细分析。这些原始信息一般可以从以下三个方面获得：
1）访问操作人员。通过访问操作人员来获得设备使用及变化过程、损坏或失灵前后情况的第一手资料，还可以了解到一些过去类似的故障现象、原因以及采取的补救措施等方面的情况。
2）观察和初步检查。对设备进行全面的观察往往会得到有价值的线索。初步检查的内容包括检查监测装置（如信号台、显示器、指示灯、各种仪表指示、打印输出等）、检查操作开关的位置以及控制机构、调整装置及连锁信号装置等。
3）开动设备。一般情况下应要求操作人员按正常操作程序开动设备。这样的试运转可以帮助维修人员对故障的原始状态在个综合的印象。但是在这种情况下开动设备试运转需要慎重，对可能发生的意外情况要有紧急处理的预案。
这个阶段的目的在于收集信息资料，对现有实际情况作分析，并从中推导出最有可能存故障区域的线索，作为下一步设备检查的参考。
2．设备检查。根据症状分析中得到的初步结论和疑问，对设备进行更详细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域。值得注意的是在这个阶段应尽量避免对设备做不必要的拆卸，同时应防止引起更多的故障。也不要轻易地对控制装置进行调整，因为一般情况下，故障未排除而盲目调整会掩盖症状，而且会随着故障的发展而使症状重新出现，甚至可能造成更严重的故障。
如果要拆卸设备的某些部分做试验，必须确保不会对其他方面造成不利影响，同时确保试验完后能将其恢复好。许多故障通过实验可以迅速地确定，但必须避免盲目性，防止因不慎重的操作使故障复杂化，避免造成症状混乱反而延长诊断故障的时间。
3．故障部位的确定。维修人员必须全面掌握系统的控制原理和结构。如果缺少系统的诊断资料，就需要人员正确地将整个设备或控制系统划分成若干功能块，然后检查这些功能块的输入和输出是否正常。在确定某一个功能块有问题后，才去关注该功能块内部的问题。
确定系统故障有许多方法，采用哪种方法合理依照系统的结构来定。由于复杂设备的系统错综复杂，一般不可能只用单一的方法，往往要使用多种方法来综合分析。如通过测试或模拟，经过逻辑检查分析，逐步缩小查找的范围，直到确定发生故障的部位。
4．线路检查和更换、修理。这两个步骤是密切相关的，线路检查可以采用与故障部位确定相似的方法进行，首先找出有故障的组件或可更换的元件，然后进行有效的修理。
需要注意的是，在找出了有故障的组件后，应该进一步确定引起故障的根本原因。例如当一只晶体管被烧坏后，单纯地更换一个晶体管是不够的，重要的是要检查出被烧坏的原因，并采取补救措施和预防措施。
一般来说，当停机损失较大时，维修人员可以用组件、部件、插板等备件来替换有故障的部分，不在现场做进一步的修理。而对于负荷量不大、停一段时间对生产影响不大的设备，直接在设备上进行现场检查、修理更有利、更方便。
5．修后性能检查。修理完成后，维修人员应进行进一步的检查，以证实故障确实已经排除，设备能够运行良好。然后由操作人员来考查设备，确认设备运转正常。
二、电气故障的诊断方法。
1.控制装置自诊断法。大型的PLC、计算机以及电梯装置都配有故障诊断系统，由开关、传感器把油位、油压、温度、电流等状态信息设置成数百个报警提示，用以诊断故障的部位和地点。所以当出现故障时，应首先依靠自诊断提示的信息进行故障的分析处理。
1） 启动自诊断。主要诊断内置单元装置或外围设备。如果检查出某一部分有故障，则转向报警过程。
2）在线诊断。包括控制系统内部设置的自诊断功能、设备生产厂家二次开发的诊断功能以及用户自己设计的控制过程状态的监测与诊断系统，这些诊断在设备运行过程中监视设备的运行状态。一旦被监视的运行状态出现不正常，即可发出报警信息进行提示。在维修过程中应充分利用报警信息，经分析和进一步的测试，找出真正的故障原因。
3）离线诊断。其目的是查明故障和故障定位。这种诊断方法属于高层次诊断。具体做法是：停机后，将控制计算机和与之相连的外围设备断开，启动运行个控制部分的自诊断程序。诊断时，把整个系统按功能或按线路板划分为若干个诊断区，向诊断区发送测试码，观察被诊断对象的响应，与标准进行比较，判断有无故障，并进行故障定位。
2．常规检查法。依靠人的感觉器官并借助于一些简单的一起来寻找故障原因。这种方法在维修中最常用也是首先采用的。
3．备件替换法。将具有相同功能的两块板（一块是好的，一块怀疑是坏的）互相交换，观察故障现象是随之转移还是依旧，来判断被怀疑板有无故障。替换板可以是备件板，也可以是无故障区的相同电路板或模块。替换法的注意事项如下：
1）替换前应认真检查与其连接的有关线路和电器，确认无故障后方可进行，以防外部故障引起替换上去的部件损坏。
2）必须断电并确认电容器放电基本完成后，才能更换电路板或组件。
3）替换前要仔细核对两块板上的芯片、模块是否一样，要保证开关、跳线以及桥接调整电阻、电容等都应调整的和原板一样。调整前应做好记录，以便替换板下机后的恢复。
4．电路板参数测试对比法。系统发生故障后，采用常规电工检测仪器、仪表，按系统电路图及设备电路图，甚至在没有电路图的情况下，对可疑部分的电压、电流、脉冲信号、电区的相同电路板或備件电路板，或其他相同设备的相同部位电参数进行比较，从而判断可疑电路板是否有故障，进而找出故障点。
5．更新建立法。当控制系统由于电网干扰或其他偶然原因发生异常或死机时，可先关机然后重新启动。必要时，需要清除有关内存区的数据，待重新启动后对孔子参数重新设置，可排除故障。
6．升温实验法。因设备运行时间较长或环境温度较高出现的软故障，可用电热吹风或红外线灯直接对准可以电路板或组件进行加温。通过人为升温加速温度性能差的元器件性能恶化，使故障明显化，从而有利于检测出有问题的组件或元器件。
7．分段淘汰法。有时系统中的故障链很长，可以从故障链中部开始分段检查。查到故障在哪一般中，可以继续用分段淘汰法查，加快故障的排查速度。
8．隔离法。将某部分控制电路断开或切断某些部件的电源，从而达到缩小故障范围的目的。但是许多复杂设备的电气控制系统反馈复杂，采用隔离法应充分考虑其后果并采取必要的防范措施。
9．原理分析法。根据控制系统的组成原理，通过追踪与故障相关联的信号，进行分析判断，直到找出故障原因。使用本方法要求维修人员对整个系统和单元电路的工作原理有清楚的理解。
上面列出的方法在实际工作中可以单独使用，也可以混合使用。掌握了一定的方法和技巧，才能在发生电气故障时准确地查找故障所在，从而排除故障，使电气设备正常运行。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
目前电气设备作为科技产品在生产中使用越来越广泛，而电气设备的数量和品种也越来越多，其维修方法和故障诊断技术也在不断的丰富和提高。复杂设备电气维修中的一个常见的问题是资料不全，往往只是有强电部分的电气原理图，或者再加上PLC程序。关于设备的控制系统部分的资料则非常少，最多只有一本操作手册。给维修工作造成了很大的困难，现结合自己的实际工作，对电气故障的诊断步骤与诊断方法进行探讨。
一、电气故障的诊断步骤。各类的电气设备故障的一般诊断顺序为：症状分析→设备检查→故障部位的确定→线路检查→更换或→修后性能检查。
1.症状分析。是对所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程。在故障迹象受到干扰前，对所有信息都应进行仔细分析。这些原始信息一般可以从以下三个方面获得：
1）访问操作人员。通过访问操作人员来获得设备使用及变化过程、损坏或失灵前后情况的第一手资料，还可以了解到一些过去类似的故障现象、原因以及采取的补救措施等方面的情况。
2）观察和初步检查。对设备进行全面的观察往往会得到有价值的线索。初步检查的内容包括检查监测装置（如信号台、显示器、指示灯、各种仪表指示、打印输出等）、检查操作开关的位置以及控制机构、调整装置及连锁信号装置等。
3）开动设备。一般情况下应要求操作人员按正常操作程序开动设备。这样的试运转可以帮助维修人员对故障的原始状态在个综合的印象。但是在这种情况下开动设备试运转需要慎重，对可能发生的意外情况要有紧急处理的预案。
这个阶段的目的在于收集信息资料，对现有实际情况作分析，并从中推导出最有可能存故障区域的线索，作为下一步设备检查的参考。
2．设备检查。根据症状分析中得到的初步结论和疑问，对设备进行更详细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域。值得注意的是在这个阶段应尽量避免对设备做不必要的拆卸，同时应防止引起更多的故障。也不要轻易地对控制装置进行调整，因为一般情况下，故障未排除而盲目调整会掩盖症状，而且会随着故障的发展而使症状重新出现，甚至可能造成更严重的故障。
如果要拆卸设备的某些部分做试验，必须确保不会对其他方面造成不利影响，同时确保试验完后能将其恢复好。许多故障通过实验可以迅速地确定，但必须避免盲目性，防止因不慎重的操作使故障复杂化，避免造成症状混乱反而延长诊断故障的时间。
3．故障部位的确定。维修人员必须全面掌握系统的控制原理和结构。如果缺少系统的诊断资料，就需要人员正确地将整个设备或控制系统划分成若干功能块，然后检查这些功能块的输入和输出是否正常。在确定某一个功能块有问题后，才去关注该功能块内部的问题。
确定系统故障有许多方法，采用哪种方法合理依照系统的结构来定。由于复杂设备的系统错综复杂，一般不可能只用单一的方法，往往要使用多种方法来综合分析。如通过测试或模拟，经过逻辑检查分析，逐步缩小查找的范围，直到确定发生故障的部位。
4．线路检查和更换、修理。这两个步骤是密切相关的，线路检查可以采用与故障部位确定相似的方法进行，首先找出有故障的组件或可更换的元件，然后进行有效的修理。
需要注意的是，在找出了有故障的组件后，应该进一步确定引起故障的根本原因。例如当一只晶体管被烧坏后，单纯地更换一个晶体管是不够的，重要的是要检查出被烧坏的原因，并采取补救措施和预防措施。
一般来说，当停机损失较大时，维修人员可以用组件、部件、插板等备件来替换有故障的部分，不在现场做进一步的修理。而对于负荷量不大、停一段时间对生产影响不大的设备，直接在设备上进行现场检查、修理更有利、更方便。
5．修后性能检查。修理完成后，维修人员应进行进一步的检查，以证实故障确实已经排除，设备能够运行良好。然后由操作人员来考查设备，确认设备运转正常。
二、电气故障的诊断方法。
1.控制装置自诊断法。大型的PLC、计算机以及电梯装置都配有故障诊断系统，由开关、传感器把油位、油压、温度、电流等状态信息设置成数百个报警提示，用以诊断故障的部位和地点。所以当出现故障时，应首先依靠自诊断提示的信息进行故障的分析处理。
1） 启动自诊断。主要诊断内置单元装置或外围设备。如果检查出某一部分有故障，则转向报警过程。
2）在线诊断。包括控制系统内部设置的自诊断功能、设备生产厂家二次开发的诊断功能以及用户自己设计的控制过程状态的监测与诊断系统，这些诊断在设备运行过程中监视设备的运行状态。一旦被监视的运行状态出现不正常，即可发出报警信息进行提示。在维修过程中应充分利用报警信息，经分析和进一步的测试，找出真正的故障原因。
3）离线诊断。其目的是查明故障和故障定位。这种诊断方法属于高层次诊断。具体做法是：停机后，将控制计算机和与之相连的外围设备断开，启动运行个控制部分的自诊断程序。诊断时，把整个系统按功能或按线路板划分为若干个诊断区，向诊断区发送测试码，观察被诊断对象的响应，与标准进行比较，判断有无故障，并进行故障定位。
2．常规检查法。依靠人的感觉器官并借助于一些简单的一起来寻找故障原因。这种方法在维修中最常用也是首先采用的。
3．备件替换法。将具有相同功能的两块板（一块是好的，一块怀疑是坏的）互相交换，观察故障现象是随之转移还是依旧，来判断被怀疑板有无故障。替换板可以是备件板，也可以是无故障区的相同电路板或模块。替换法的注意事项如下：
1）替换前应认真检查与其连接的有关线路和电器，确认无故障后方可进行，以防外部故障引起替换上去的部件损坏。
2）必须断电并确认电容器放电基本完成后，才能更换电路板或组件。
3）替换前要仔细核对两块板上的芯片、模块是否一样，要保证开关、跳线以及桥接调整电阻、电容等都应调整的和原板一样。调整前应做好记录，以便替换板下机后的恢复。
4．电路板参数测试对比法。系统发生故障后，采用常规电工检测仪器、仪表，按系统电路图及设备电路图，甚至在没有电路图的情况下，对可疑部分的电压、电流、脉冲信号、电区的相同电路板或備件电路板，或其他相同设备的相同部位电参数进行比较，从而判断可疑电路板是否有故障，进而找出故障点。
5．更新建立法。当控制系统由于电网干扰或其他偶然原因发生异常或死机时，可先关机然后重新启动。必要时，需要清除有关内存区的数据，待重新启动后对孔子参数重新设置，可排除故障。
6．升温实验法。因设备运行时间较长或环境温度较高出现的软故障，可用电热吹风或红外线灯直接对准可以电路板或组件进行加温。通过人为升温加速温度性能差的元器件性能恶化，使故障明显化，从而有利于检测出有问题的组件或元器件。
7．分段淘汰法。有时系统中的故障链很长，可以从故障链中部开始分段检查。查到故障在哪一般中，可以继续用分段淘汰法查，加快故障的排查速度。
8．隔离法。将某部分控制电路断开或切断某些部件的电源，从而达到缩小故障范围的目的。但是许多复杂设备的电气控制系统反馈复杂，采用隔离法应充分考虑其后果并采取必要的防范措施。
9．原理分析法。根据控制系统的组成原理，通过追踪与故障相关联的信号，进行分析判断，直到找出故障原因。使用本方法要求维修人员对整个系统和单元电路的工作原理有清楚的理解。
上面列出的方法在实际工作中可以单独使用，也可以混合使用。掌握了一定的方法和技巧，才能在发生电气故障时准确地查找故障所在，从而排除故障，使电气设备正常运行。
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