吳洋 (中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，天津 300452)

1 電氣自動化的概念及優(yōu)勢

1.1 電氣自動化的概念

作為一種新型的電子裝置，電氣自動化系統(tǒng)能夠模擬人的操作自動控制電氣系統(tǒng)。當(dāng)前計算機技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)等都是電氣系統(tǒng)中常用的技術(shù)。電氣自動化設(shè)備的主要功能包括四點，分別為設(shè)備監(jiān)控、自動控制、系統(tǒng)檢測以及設(shè)備運行。在實際應(yīng)用電氣設(shè)備中，設(shè)備能夠適用自動化技術(shù)完成所有數(shù)據(jù)的整理分析，并且根據(jù)處理結(jié)果準確地判定并控制運行系統(tǒng)。電氣自動化裝置能夠預(yù)警并準確地判斷系統(tǒng)中潛在的風(fēng)險，進而避免發(fā)生安全事故。

1.2 電氣自動化的優(yōu)勢

作為一種先進的控制方式，電氣自動化實現(xiàn)了對系統(tǒng)、設(shè)備的自動化操作，比如在化工系統(tǒng)中能夠系統(tǒng)化完成各項管理。電氣自動化技術(shù)在具體實踐中有著十分明顯的優(yōu)越性，比如可以實時跟蹤，可以對整個系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)控和管理，能夠保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、安全。自動化設(shè)備中的自動化技術(shù)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的整理分析，進而控制判定各個程序[1]。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷更新的背景下，無人作業(yè)已經(jīng)在很多行業(yè)中實現(xiàn)。

1.3 電氣自動化控制設(shè)備維修技術(shù)

當(dāng)前很多企業(yè)在實際生產(chǎn)中都開始使用電氣自動化控制系統(tǒng)，自動化控制技術(shù)的推廣應(yīng)用有助于提高企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性，有助于推動企業(yè)發(fā)展。在具體生產(chǎn)經(jīng)營中，企業(yè)為了保證自身利益，需要定期排查設(shè)備故障，耗費大量的時間和精力進行系統(tǒng)檢修，如果在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設(shè)備故障，會嚴重威脅正常生產(chǎn)活動。此時，自動化故障診斷技術(shù)的應(yīng)用可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，并提示檢修人員及時處理。當(dāng)前模擬測試技術(shù)、現(xiàn)場測試技術(shù)、自動化診斷技術(shù)是電氣自動化故障診斷常見的三大技術(shù)類型，這三種方法的應(yīng)用范圍、優(yōu)缺點存在一定差異，檢修維護人員應(yīng)根據(jù)實際情況合理選擇故障診斷方法，從而將故障排查效率提高。

1.4 電氣設(shè)備檢修的現(xiàn)狀

當(dāng)前很多電氣自動化設(shè)備在實際運行中都存在一些不同程度的問題，有著較為頻繁的臨時性維修，維修人員以維修預(yù)案為基礎(chǔ)進行設(shè)備維護保養(yǎng)，但是很多時候沒有達到下一次維修期時設(shè)備就已經(jīng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致不得不將大修時間提前。有的企業(yè)存在維護過剩的情況，維修人員不僅僅做好既有機械設(shè)備的保養(yǎng)，還要對正常操作的機械設(shè)備進行維修養(yǎng)護，這耗費了大量的人力、物力，導(dǎo)致機械設(shè)備使用效率不高。有的機械設(shè)備曾經(jīng)發(fā)生過明顯的故障問題，不過受到既定維護計劃的影響，不得不繼續(xù)“帶病工作”，這大大增加了機械設(shè)備故障發(fā)生概率，很容易在生產(chǎn)運行中出現(xiàn)嚴重的問題。當(dāng)前很多先進的檢測儀器設(shè)備應(yīng)用于電氣自動化設(shè)備檢測與保養(yǎng)中，但是依然難以保證設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定地運行[2]。如果電氣自動化設(shè)備出現(xiàn)重大故障，可能造成嚴重的損失，比如：化工生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，不但可能導(dǎo)致生產(chǎn)工藝中斷，浪費大量的化工材料，影響化工產(chǎn)品質(zhì)量，還可能引發(fā)重大安全事故。通過對以往電氣自動化設(shè)備故障進行分析可知，當(dāng)前常見四類故障主要為熱、電氣、環(huán)境、機械因子等。

1.5 電氣自動化設(shè)備故障影響因素

1.5.1 工作環(huán)境影響、操作維護不當(dāng)

電子產(chǎn)品和自動化設(shè)備在人們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用范圍、使用頻率不斷增大，這對于電子產(chǎn)品快速發(fā)展有著很大的推動作用，但是同時電氣自動化設(shè)備功能的增多也增加了其故障維修難度，對技術(shù)人員有著越來越高的要求。電氣自動化設(shè)備較為特殊，有著十分復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有眾多種類，維修人員想要提高維修保養(yǎng)效率，就要加強積累工作經(jīng)驗，積極學(xué)習(xí)先進的檢修技術(shù)。

1.5.2 設(shè)備元器件質(zhì)量不合格

在使用電氣自動化控制裝置中，器件質(zhì)量、操作等方面都可能引發(fā)不同類型的問題，這不利于生產(chǎn)活動的高效進行，還會降低電氣生產(chǎn)效率，威脅企業(yè)經(jīng)濟效益。通過分析以往電氣設(shè)備故障可知，設(shè)備元器件質(zhì)量不合格是常見的一種引發(fā)故障的因素，這和設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量控制不嚴格、采購管理缺失有著一定的關(guān)系[3]。電氣自動化設(shè)備往往有著較高的精度、眾多的元件，如果沒有有效控制，那么很容易出現(xiàn)安全隱患，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障失效，那么技術(shù)人員需要結(jié)合自身的工作經(jīng)驗檢測設(shè)備，并及時更換，方可降低故障風(fēng)險，節(jié)約生產(chǎn)成本。

1.5.3 儀表裝置應(yīng)用科學(xué)性欠佳

只有專業(yè)的技術(shù)人員才能熟練、正確地安裝一起設(shè)備，只有他們專業(yè)知識充足、經(jīng)驗豐富，才能做好儀器設(shè)備的管理。當(dāng)前很多技術(shù)人員缺乏充分的技術(shù)能力，在還沒有操作熟練的情況下上崗，導(dǎo)致在具體實踐中由于專業(yè)性不足無法充分做好電氣自動化設(shè)備的保養(yǎng)和維護，為設(shè)備安全穩(wěn)定地運行埋下了一定的隱患。

2 電氣自動化控制設(shè)備的故障原因

組成電氣設(shè)備自動控制裝置系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括計算機技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等，尤其是現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用，可以高度智能管理設(shè)備，將電氣自動化控制裝置中的故障因素及時確定并排除。通過對以往電氣自動化設(shè)備故障進行分析總結(jié)可知，當(dāng)前電氣自動化設(shè)備中常見的故障包括系統(tǒng)故障、硬件故障、人為操作引發(fā)的故障等[4]。

2.1 系統(tǒng)故障

電氣自動化設(shè)備存在很多引發(fā)系統(tǒng)故障的因素。首先，在設(shè)備出廠時可能存在系統(tǒng)故障，比如：編程錯誤、系統(tǒng)漏洞等。這和生產(chǎn)制作、裝備等有著一定的關(guān)系。同時，有的電氣自動化設(shè)備的系統(tǒng)操作中，可能發(fā)生難以人為控制設(shè)備各種動作、機器無法保證系統(tǒng)正常運行等問題，這也是常見的系統(tǒng)故障。此外，工程技術(shù)人員難以在自動監(jiān)控裝置購置和安裝時對其正常運行額定電流、電壓有全面的掌握，導(dǎo)致難以全面地對各種設(shè)備進行監(jiān)控，造成電氣自動化設(shè)備管理水平降低。

2.2 硬件故障

組成電氣設(shè)備的零部件較多，電氣系統(tǒng)運行中所用的設(shè)備設(shè)施、輔助硬件等較多，如果在實際應(yīng)用中出現(xiàn)硬件故障，需要耗費較大的精力進行處理。電氣自動化設(shè)備往往需要占用一定的安裝空間，尤其是工業(yè)生產(chǎn)中，受到生產(chǎn)空間復(fù)雜性、溫濕度等多方面因素的影響，可能造成電氣自動化設(shè)備的各種零部件發(fā)生問題，比如：溫度過高的環(huán)境下電氣設(shè)備中部分橡膠材料的零部件容易老化、潮濕的環(huán)境中電氣設(shè)備容易發(fā)生腐蝕等問題。為此，相關(guān)工作者應(yīng)高度重視零部件損傷程度的控制。在化工自動化控制裝置操作中，根據(jù)持續(xù)時間不同可以將硬件部分產(chǎn)品故障劃分為三種類型，分別為早期故障、偶爾故障和機械損耗。無論出現(xiàn)何種故障，都需要及時匯報給有關(guān)設(shè)備維護主管部門，定期組織檢查維護工作，以免出現(xiàn)故障問題擴大的情況，應(yīng)加大防控力度，確保自動化電氣設(shè)備能夠得到長期的應(yīng)用。

2.3 人為原因

電氣自動化設(shè)備運行中，除了機械自身故障，還會受到人為因素的影響而出現(xiàn)設(shè)備故障。有的操作工人專業(yè)水平不足，難以熟練地操作電氣設(shè)備，或者在設(shè)備出現(xiàn)故障時無法及時處理故障，導(dǎo)致設(shè)備難以使用。電氣自動化設(shè)備往往需要定期更新，其內(nèi)部有著十分復(fù)雜的系統(tǒng)，如果操作人員沒有規(guī)范操作，思想態(tài)度麻痹大意，沒有及時進行系統(tǒng)的更新優(yōu)化，很容易在設(shè)備運行中出現(xiàn)故障。當(dāng)前人為因素造成的設(shè)備故障十分常見，可見，需要提高操作人員、維護人員的責(zé)任心和專業(yè)性。

3 電氣自動化控制設(shè)備故障的預(yù)防

3.1 做好設(shè)備分級維護管理

電氣自動化設(shè)備類型較多，種類不同，在實際應(yīng)用中無論是設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)特點還是應(yīng)用情況差別都很大，不同類型的設(shè)備所用的維護方式也存在很大差別，檢修人員在設(shè)備運行中應(yīng)當(dāng)加強了解設(shè)備運行的基本原理，根據(jù)實際情況做好不同層級的劃分，同時根據(jù)設(shè)備運行要求和外部使用條件進行調(diào)整，從而提高電氣設(shè)備的運行效率，延長其使用壽命，提高其綜合使用價值。此外，相關(guān)工作者還要科學(xué)地預(yù)估分析設(shè)備運行條件、不同環(huán)境下設(shè)備使用要求，盡可能地為其創(chuàng)造優(yōu)良的運行環(huán)境，在保證其運行安全的同時將其使用壽命延長，進而節(jié)約企業(yè)設(shè)備成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。檢修人員在分級維護管理中，應(yīng)秉持高度負責(zé)的態(tài)度，根據(jù)檢修人員的工作水平、職業(yè)技能等采取分級管理的方式。對于一些有著較高檢修技術(shù)水平的人員，應(yīng)當(dāng)重點維護一些難度較大的設(shè)備，通過這種方式可以優(yōu)化配置人力資源，發(fā)揮員工的價值。

3.2 在不同階段加強設(shè)備維護管理

自動化設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率和運行階段的關(guān)系密切，檢修人員在檢修、維護時應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注這一關(guān)系，做好重點運行階段的檢修工作。比如：在設(shè)備運行初期，檢修人員需要結(jié)合設(shè)備特點密切關(guān)注其運行情況，及時對設(shè)備運行規(guī)律有所掌握，避免發(fā)生操作方面的故障。設(shè)備進入到穩(wěn)定運行階段后，監(jiān)測人員應(yīng)長期監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，針對性地指導(dǎo)操作人員操作，告知其設(shè)備運行特點，同時在日常管理中充分做好抗震、抗電磁干擾、設(shè)備散熱等工作。如果設(shè)備有著較長的運行時間，那么檢修人員應(yīng)重點檢查并維護關(guān)鍵零部件，同時對操作規(guī)范性提高重視，如果規(guī)范性不足，及時更正其操作方式，以免設(shè)備由于操作不當(dāng)出現(xiàn)故障問題[5]。

3.3 采取科學(xué)的故障預(yù)防措施

在監(jiān)測和維護自動化設(shè)備過程中應(yīng)堅持科學(xué)性原則，優(yōu)先選用先進的監(jiān)測儀器，從而將檢測的準確性進一步提升。設(shè)備故障的預(yù)防是一項長期的工作，對檢修人員的耐心有著較高的要求。為了保證故障預(yù)防的科學(xué)有效，同時避免發(fā)生遺漏，企業(yè)應(yīng)科學(xué)地制定設(shè)備檢測計劃，明確檢修時間、檢修內(nèi)容等，確保檢修人員可以規(guī)范地落實各項任務(wù)。同時，應(yīng)加強優(yōu)化并調(diào)整設(shè)備運行過程，不斷完善設(shè)備故障預(yù)防機制。此外，企業(yè)還要定期組織檢修人員培訓(xùn)，將檢修隊伍的工作專業(yè)性、工作責(zé)任心等全面提升，確保各個工作人員能夠貫徹落實自身責(zé)任，減少相互推諉等問題的出現(xiàn)，確?？梢约皶r解決故障問題。

3.4 加強運行環(huán)境管理

自動化設(shè)備處于較為復(fù)雜的環(huán)境中，如果運行環(huán)境和設(shè)備運行要求不符合，很容易出現(xiàn)設(shè)備故障，影響設(shè)備運行狀態(tài)以及使用壽命。計算機是電氣自動化設(shè)備運行的基礎(chǔ)，系統(tǒng)長期運行中會受到環(huán)境較大的干擾，如果溫度、濕度等一項因素不合理，那么很可能出現(xiàn)系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)的情況。為此，應(yīng)加大環(huán)境的管控?？梢栽谠O(shè)備環(huán)境中安裝空調(diào)，進行溫濕度的調(diào)整，同時自動化設(shè)備不適合在潮濕的環(huán)境中，應(yīng)適當(dāng)降低環(huán)境濕度，同時還要做好接地安裝，避免雷電、靜電等威脅設(shè)備安全。此外，還可以安裝不間斷電源設(shè)備、電源穩(wěn)壓等設(shè)備，進一步提高電氣設(shè)備運行可靠性[6]。

3.5 科學(xué)使用儀器儀表

儀器儀表在電氣自動化設(shè)備檢測中發(fā)揮著重要作用，通過合理應(yīng)用萬能表、兆歐表等檢測儀器儀表可以提高設(shè)備檢修效率，比如：檢修人員利用兆歐表檢測絕緣電阻，對電路、繞組等進行重點檢測，有著較高的檢測精確度和檢測效率，在電氣自動化設(shè)備檢修中得到了較為廣泛的應(yīng)用。電氣自動化設(shè)備檢測中應(yīng)用較為廣泛且頻繁的為萬能表，萬能表可以用于電動機、電路、接觸觸頭等不同部位的檢測，能夠在三相電壓中進行檢測，有著十分廣泛的應(yīng)用范圍。

3.6 合理選擇零部件

零部件的選擇是否合理直接關(guān)系著電氣自動化設(shè)備的運行可靠性，在電氣設(shè)備運行中，可以根據(jù)設(shè)備的特點進行零部件的選擇，以免出現(xiàn)故障。但是在選擇零部件過程中，工作人員應(yīng)按照三個標(biāo)準選擇零部件，分別為實用性、適用性和嚴控應(yīng)用參數(shù)。工作人員嚴格檢查零部件的各項參數(shù)，在確認參數(shù)無誤后方可在自動化設(shè)備中應(yīng)用，其他兩項標(biāo)準可以保證充分發(fā)揮設(shè)備功能，將零部件質(zhì)量應(yīng)用效果提升，以免出現(xiàn)設(shè)備故障[7]。

3.7 提高故障范圍的檢查質(zhì)量

檢修人員應(yīng)充分掌握不同類型故障的特點，一旦發(fā)生電氣自動化設(shè)備故障，就要進行檢查，對傳感器位置、流量、液壓電路連接情況等各個方面的細節(jié)進行系統(tǒng)性的檢查。工作人員可以借助壓力表、紅外檢測技術(shù)等多種先進的檢測設(shè)備、檢測技術(shù)進行電氣自動化設(shè)備的檢驗，細致地分析電阻、電流、電壓、元器件等是否處于正常狀態(tài)，并對其運行情況進行動態(tài)分析，準確判斷故障位置和類型。檢修人員在確定故障的位置后，還要分析其原因，進而針對性地完成故障的處理，確保符合操作規(guī)程。比如：技術(shù)人員在處理無時限快速斷電保護問題時，為了降低事故停電產(chǎn)生的威脅可以用分支開關(guān)和分段開關(guān)優(yōu)化處理線路，提高電氣設(shè)備運行安全性。

4 電氣自動化控制設(shè)備故障檢修技術(shù)的應(yīng)用

4.1 快速確定故障范圍

在電氣自動化控制設(shè)備故障檢修中首先要將故障的根本原因確定，之后才能快速解決故障。通常在故障分析階段，需要對設(shè)備運行原理、內(nèi)部構(gòu)造等進行分析，從而將故障的大概范圍確定[8]。檢修技術(shù)人員先將電機和電路故障排查，然后應(yīng)用逆向檢查法對電路中開關(guān)、熱元件、觸頭等進行細致地檢查，根據(jù)主電路運行原理、控制電路進行更加細致全面地檢修，將故障范圍確定后及時組織故障處理。

4.2 采取分級檢修方法

電氣自動化設(shè)備中的零部件較多，有著十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，加上目前電氣自動化設(shè)備類型在不斷增多，各個設(shè)備編程系統(tǒng)通常較為獨特，設(shè)備運行環(huán)境差異性明顯，導(dǎo)致設(shè)備故障檢測難度大大增加。在電氣自動化設(shè)備故障檢修中，可以采用分級檢修法，檢修人員在對設(shè)備運行原理進行了解后按照等級劃分常見故障。比如：溫濕度故障問題、工作人員操作故障問題，將故障級別確定后，針對性地采取故障檢修方法，將設(shè)備故障檢修效率提高。

4.3 檢修初期確定技術(shù)參數(shù)

電氣自動化設(shè)備的檢修初期，檢修人員首先要將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)確定。比如在檢修電動機的熱元件、主開關(guān)和熔斷器等零部件中先按照逆時針方向檢測，將設(shè)備故障精準確定。之后檢修人員進行電控懸架的合理調(diào)整，將執(zhí)行元件調(diào)節(jié)到最佳的位置，平衡負載。在檢修設(shè)備指示燈運行狀態(tài)時，應(yīng)準確判斷開關(guān)位置。檢修人員通過對歷史維修記錄進行查看，對引發(fā)故障的原因進行分析。

檢修人員在設(shè)備發(fā)生故障后還可以借助實驗室組織模擬，將正在運行的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)精確地記錄下來，與已儲存運行參數(shù)進行對比分析，從而判斷故障情況。該方法在設(shè)備異常情況確定、故障具體位置確定方面發(fā)揮著重要作用。該方法即為設(shè)備故障檢修常用的實驗法，有著較為簡便的檢修操作方式和較為準確的精度，但是需要較高的成本，通常不會采用此種方法。同時，為了將設(shè)備故障檢修的經(jīng)濟性提高，需要定期組織檢修活動，對電氣自動化設(shè)備故障進行排查，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障。在故障設(shè)備確定后，將電源切斷，檢修人員在停電狀態(tài)下對零部件磨損程度、運行指標(biāo)、預(yù)定界限偏差等進行檢查。比如：在檢修發(fā)電機電壓時，可以按照規(guī)范中的技術(shù)參數(shù)進行判斷，將電壓調(diào)整范圍確定。檢修期間應(yīng)及時恢復(fù)全部設(shè)置，確保其達到初始狀態(tài)[9]。工作人員還可以利用現(xiàn)代化檢修技術(shù)對設(shè)備的電壓、電路、所有元件的運行狀態(tài)進行檢查，檢修人員對設(shè)備元件聲響進行觀察，如果出現(xiàn)活動應(yīng)客觀判斷潛在的故障，將故障點和原因確定，做好維修調(diào)整策略的制定，保證設(shè)備盡快恢復(fù)運行。

5 結(jié)語

為了更好地檢修維護電氣自動化控制系統(tǒng)，相關(guān)工作者應(yīng)動態(tài)調(diào)整各個程序設(shè)備，快速確定故障范圍、采取分級檢修方法、確定技術(shù)參數(shù)等，盡量在最短的時間內(nèi)恢復(fù)設(shè)備運行，同時注意檢修安全，避免發(fā)生觸電等安全事故，確保電氣自動化設(shè)備實現(xiàn)安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運行狀態(tài)。