宁波钢铁有限公司 浙江宁波 315800
摘要：随着社会经济的发展，电气控制的广泛应用，在现代的钢铁生产当中，电气自动化系统通常是将用到的各种断路器、接触器、继电器等传统低压电器与变频器、触摸屏等现代智能化控制设备组合成一体的，将其各种组合成的设备装配成PLC、电气控制柜，对测量到的信号进行有效保护。本文从工控 PLC 控制模块的介绍出发，对其模块控制柜的常见故障和改进方法进行了详细的分析。
关键词：PCL；模块控制柜；接地故障点检测
随着我国的工业的发展，PLC已经被广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业当中。在现阶段的PLC模块电源当中，其电源都是由稳压电源提供，采用这种供电方式的优点是线路简单、布线方便，减少了控制过程；其缺点是，在同一模块的输入输出电器元件并不会进行加以分隔，一旦输入输出模块的外围电器出现短路的现象，从而出现电压降、电流剧增，诱发直流电源保护，引起共用的电源故障，导致影响整条生产线的正常运行。
一、常见故障
在工控PLC模块电源当中，经常会出现出现短路的故障，此种故障时比较难处理的。在总电源之下拥有十几、几十个输入输出模块或外围线路，但是在每一个模块都由电源直接供给并且是没有任何的保护措施的，只有在直流总电流的交流侧和直流侧有自动空气开关或者利用保险来进行保护。
图1 接地监测器线路
对于这种故障，一般都会两种排除故障的方式，一种可以按照图纸上的提示来对控制柜的每一支 PLC 模块的输入输出电源部分的线路走向进行充分查明，之后就可以对每一支线路的电源部分进行逐一拆除。在整个拆除的过程中，可以根据出现的现象来进行判断，如果在进行拆除的过程中，出现了模块电源灰度正常的现象，就可对该PLC模块支路的外部输出电源进行现场查找，从而找出问题，进行解决。
另一种查找PLC模块电源短路点的方法，就需要根据维修人员根据现场的环境在加上平时积累的日常经验，来进行判断，对现场当中的各控制柜、箱、指示灯、电磁阀等元器件进行逐一拆除、测量，最后判断出出现故障的根本点，从而进行排除。
在这两种处理工控对PLC 模块电源短路故障的方法当中，在很大程度上缺乏指导性的方向的。在进行维修的过程当中，需要对其中的元器件进行不断地拆除，耗费了相当大的时间和精力；与此同时，在进行拆除的过程当中很容易造成二次故障的出现，在很大程度上影响了工业生产设备的生产能力和生产效率[1]。
二、接地监测器工作原理
接地监测器线路见图 1所示，通过图1可以看出1、2端子为被监测模块电源负线的输入端，3、4端为地线PE的输入端，监测器内配电阻端为8、9、10端，电源进线端AC220V为11、12端,接地故障输出报警端为14、15端。在这个接地检测系统当中，监测器可以利用监测模块负线对地线PE4端电流变量进行检测, 在经过模转换器G的转换之后, 就可以转换成对地电阻值。在和设定对地最小绝缘电阻值进行比较的情况下, 如果大于设定电阻,则不属于接地故障的范围之内；如果小于就属于报接地故障，在检测器上对地的电阻值会始终显示，并且阻值刻度分为 0 ～ 100 kΨ,超过 100 kΨ指示为∞,对地电阻大小值设置可利用其滑动变阻器来进行实现[2]。
3、接地点的查找及注意事项
在系统发出接地故障的警报的时候，首先需要先将输入和输出模块电源开关断开,在进行断开的时候值得注意的时候，应该先将一切操作工序进行停止之后才可以对PLC模块控制设备进行相关操作。在PLC模块控制设备的电源模块当中，电源模块的负线是公用的，因此如果在停电时，将输入模块和输出模块电源不同时停掉的话, 接地点就会很有可能通过共负线来对正线对地绝缘在很大程度上造成极其不利的影响, 在进行接地点的查找的时候就会造成很大的困难。在电源停电之后，一定要用万用表对每个空开下端电源线对柜内接地线的接地情况进行检测,在这个时候为了避免模块通道损坏，不要使用电压过高的摇表进行检测。 如有检测到接地的情况 ,每一个空开带有多个模块, 就需要将模块和模块间的电源线进行短接片断开操作[4]。
三、对于转炉非常监控改造和总降PLC控制站的具体改善措施
在转炉非常监控系统需要新增一台PLC柜，如果没有对接地进行保护的话，只是将工作接地和保护接地连接在一起，并且接到柜子壳体上，此时的柜体的安全接地也是十分不可靠的。因为PLC系统的屏蔽接地要确保和柜体的安全接地保持分开的状态。如果没有分开，PLC的信号系统就会对会电源系统形成干扰信号，严重时会使PLC系统无法正常工作。
在总降PLC控制站当中，目前只对宁钢蒸汽外送进行监控，所设置的监控功能单一、柜内元器件较少，布线简单（电磁干扰小），对工作接地和保护接地没有分开设置，控制柜制作不规范。因此在进行设备改造的时候，需要在控制柜增加对宁钢与宝新间能源通廊工程实现远程监控，在此基础上就需要增加内部的元器件，布线是相对复杂的。在这种情况下就对控制柜提出了更高的要求。
具体的操作方法是，可以在新增柜内电缆的屏蔽接地处，安装铜排800*30*2mm及相关附件，可以为仪表专业工作进行良好的接地准备；还需要在新增柜内对接地铜排800*30*2mm及相关附件进行接地保护；另外还可以对新增铜接地线3*25+1*15mm2约30米电缆及相关附件，将PLC柜仪表工作接地排接入总降电力系统仪表接地汇总排；可以增铜接地线25mm2约5米电缆和相关附件处，将PLC柜保护接地铜排进行接入到控制室周边电缆桥架电气接地网当中。
结语：综上所述，可以看出在PLC控制柜当中在端子箱附近有水，就会造成端子箱进水的现象，从而形成接地现象；在阴暗潮湿及水汽较大的端子箱内部也会造成端子易接地的现象；在运动设备的线皮易磨损处也会造成接地的现象。因此，要做好PLC模块控制柜接地故障点的查找和故障的及时排除，保障设备的正常运行以及人身安全。
参考文献：
[1]张慧,杜岩开.简述工控PLC控制模块电源的改进应用[J].河南化工,2012,Z3:34-36.
[2]齐炜.PLC控制系统常见故障查找方法与查找实例[J].玻璃纤维,2010,01:30-34.
[3]许江鹏,王聿学.PLC模块控制柜接地故障点的查找[J].甘肃冶金,2008,06:109-110.
[4]王熙雏,张淑红.浅谈电气控制柜的装配工艺[J].价值工程,2012,22:25-26.
论文作者:王武周
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/11
标签：模块论文; 故障论文; 控制柜论文; 监测器论文; 电源论文; 柜内论文; 现象论文; 《基层建设》2016年6期论文;