电力系统中PLC自动化装备常见问题及维护探讨

王宏贵

【摘  要】隨着科技的发展，在电力系统中很多部分的工作可以由自动化的机器代替。由机器替代人工具有很多优点，比如效率高、耗时少、出错的概率小。除此以外，机器相对于人工而言成本也要更加低廉。机器是一次性投资，后续资金投入很少，只需要做好日常的维护和保养即可。但是人力是长时间的投入，每一个月都得按照时间发放薪水。所以机器代替人工在越来越多的领域被高频利用。但是万事都是有利有弊，所以机器的使用也存在缺点。

【关键词】自动化设备;问题探讨;维护方案

引言

采用自动化设备时，就要求有一个自动化的编程系统来对自动化设备进行日常的监测和问题的反馈。对于人来说，要想手能够协调的做事情，就必须要让大脑能够灵活控制手，并且大脑下达的指令不能出错。目前在电力系统中的继电保护装置最常用的就是通过PLC来进行控制和信息反馈。传统的继电保护装置主要是依靠各种各样的线路进行保护，但是这些线路的数量繁多，导致在此过程中出现差错的概率也很大。而PLC则是一个在技术上进行了全新改革后的新方向。本篇文章将从PLC自动化装备在电力系统中应用存在的一些问题着手，探讨这些问题应当如何解决。

一、PLC自动化装备的定义

PLC自动化装备其实就是在电力系统中的继电保护系统。是一种可以对逻辑编程进行控制的系统，同时PLC保护系统也是目前国内各大工业中最为核心的控制系统。

与大家平时使用的电脑不同的是PLC保护系统是可以实时变化与更新的系统。在过去的前几十年里，电力系统中一直都是依靠继电器来对整个电机系统进行控制。但是使用继电器来控制整个电机系统有一个非常大的弊端，那就是如果对电力系统的设计进行修改以后，几乎整个继电器的系统都要返工，兼容性很差。并且在重新制作的过程中，对时间、资金以及人力资源的浪费也是平白添了成本。除此以外，继电器还有很多其他的缺点，比如继电器的接点经常会出现接触不良的现象、在工作过程中磨损速度快并且很难避免、出错的频率高、检修更是麻烦且费时费力等。

二、PLC自动化装备在运行过程中的不足之处

在电力系统中当PLC保护系统在运行过程中出现问题时，相关检修、维修人员应该在第一时间就去寻找问题出现的地方，以及究竟是什么问题、问题的严重程度，从而采取最为合适的修理方案，保证电力系统的正常工作。

1、问题反馈不具体

在整个PLC保护系统中，最为重要的部分就是中央处理器，即CPU。中央处理器中包含了很多细小的零部件，比如进行逻辑方面的运算的部件、对运算结果进行寄存的部件以及起着控制作用的部件等。并且中央处理器的功能也是非常强大的，具有对各种指令做出正确的处理的功能、对各种指令或者逻辑演算进行实际执行的功能、在系统运行过程中对时间能够严格把控的功能以及对各种收集整合的数据进行分析处理的功能等等。所以，中央处理器对于整个PLC保护系统来说是非常重要的，当中央处理器出现了问题就必须立马进行检修，保证PLC保护系统能够正常工作，避免对整个电力系统造成不好的影响。中央处理器出现问题时一般都会出现CPU报警指示，然后检修人员再根据CPU给出的报警指示进行维修。但是有一个问题就是CPU报警指示的内容很广泛，不具体，导致在检修过程中的难度加大。一般来说当中央处理器出现问题时，CPU报警指示只会显示为“内部故障”或者是“外部故障”，而不是具体到内部或者外部哪里出现故障。这样一来，维修人员只能对中央处理器的内部或者外部进行逐一排查，导致检修的时间大大延长。

2、元器件出现损伤导致系统功能异常

PLC保护系统从其整体来看，具有两大件，一个是软件，另一个则是硬件，而硬件的数量则是占了大部分。在PLC保护系统中，硬件有很多，主要有电源、负责向外场执行输出功能的元件，还有一些必备的导线、用于接线的端子以及用于接线的接线盒等。而负责向现场输入的元件也有很多，主要包括控制行程的开关元件、控制整体的开关的按钮及负责中间继电器输出工作的触电等等。负责向现场进行输出工作的元件又主要包括四大元件，即继电器、电磁阀、具有接触功能的接触器以及电力输送的电机等。因此在PLC保护系统中，硬件部分出现故障的可能性以及频率都远高于中央处理器出故障的可能性及频率。其中最常见的问题就是元器件出现损伤和接线的接线口出现松动的现象。当PLC保护系统中的元器件存在损伤时，PLC保护系统很有可能会因此而无法继续工作，从而导致电力系统也不能正常运行。

3、接线松动导致PLC保护系统的故障

在PLC保护系统中的外围线路中有很多负责输入和输出的部件，这些元部件一般都需要通过负责接线的接线端子或者接线盒。但是PLC保护系统在工作中经常都会出现震动，导致这些接触处发生松动，致使整个系统的故障。

三、针对PLC保护系统中常见的故障所提出的维护方案

1、中央处理器出现异常

当中央处理器的指示器表明CPU出现了问题时，维修人员应当先对中央处理器的各个单元进行挨个排查。在排查过程中应该按照一定的顺序对可能产生了故障的单元进行更换工作。直到故障单元被排查出来，故障解决。

2、存储器功能出现异常

当系统中的存储器出现功能异常的情况时，首先应该判断问题是出自于哪里。比如如果是因为存储器的编程出现了问题，就应该对存储器的程序进行改编。如果是因为噪声的存在导致了整个存储器程序的变化，那么就应该对出现故障的存储器进行更换。

3、扩展单元、输入单元、输出单元等出现功能异常

当扩展单元、输入单元或者输出单元中的一个或者多个单元出现功能异常时，检修人员首先就应该检查这三个单元之间的连接情况，比如是否出现松动。然后排查究竟是哪个单元出现问题，确定以后再对该单元进行更换，避免对整个系统造成更大的影响。

4、程序执行异常

（1）利用输入时的指示灯的反应情况对输入程序进行检查。当在输入的过程中，指示灯保持熄灭状态时，就能够初步确认故障在于输入系统。当这一步确定以后，再利用万用表对输入电压进行进一步的检查，如果检测结果是不正常的，就能确定故障确实出在输入单元。

（2）同样的，对输出程序进行检查也是通过观察指示灯的亮暗情况来确定。如果输入后显示的运算结果没有问题，但是指示灯却指示错误时，那么就应该对中央处理器进行着重检查。而如果在输出时，指示灯是亮的，但是却没有具体的结果输出时，就应该对输出单元进行着重检查。

5、部分程序的执行功能出现异常

对于输入以及输出单元的检查方法与第4点中提出的方法一致，所以这里重点说一下其他程序的执行功能出现异常的情况。当系统出现无响应这一故障时，应该首先检查计数器和步进控制器的输入时间是否存在过短的现象。

6、电源突然断电导致程序被清空

（1）檢查电池是否有电，是否出现损坏。

（2）在PLC中在电源断开时可以自动对程序电路进行保存，但是如果故障不是出在PLC的电源上，那么电源断开后其程序电路就不能自动保存。所以可以通过对PLC本身的电源进行多次断连步骤来确认故障所在。

（3）对电池进行更换工作，如果更换电池以后存在的故障依然不能解决，那么就意味着存储器或者外部的回路出现了漏电的现象。

结束语

对于电力系统中的PLC保护系统进行检修是一个比较耗时，对检修人员的耐心以及经验的考验都比较大的工作。同时也是保证电力系统正常运行的重要工作之一。因此，检修人员必须具备丰富的知识，能够善于总结和归类，以便于在以后的检修过程中做到检修速度快、故障排除准，为电力系统的正常运行保驾护航。

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（作者单位：山西太钢不锈钢股份有限公司）