泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于水利系統(tǒng)來說非常重要。它幾乎集成了泵站的幾乎所有能集成的設(shè)備，涉及知識(shí)面廣，知識(shí)點(diǎn)多，給泵站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)人員帶來一定的難度。為此我們對(duì)泵站自動(dòng)化系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象做一些分析，為日常的使用和維護(hù)提供一些參考。

一、上位機(jī)泵站自動(dòng)化軟件顯示自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)不正確、沒有數(shù)據(jù)

1、檢查所有自動(dòng)化設(shè)備是否通電工作

需檢查所有自動(dòng)化設(shè)備是否通電，如 PLC、溫度巡檢儀、電力監(jiān)測(cè)儀、壓力傳感器、水位傳感器、控制電源等是否通電處于運(yùn)行狀態(tài)，否則應(yīng)通電讓其處于正常工作狀態(tài)。

由于自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備多，要求必須嚴(yán)格按照自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行程序，開機(jī)前，檢查所有設(shè)備是否處于運(yùn)行狀態(tài)，這在對(duì)泵站自動(dòng)化系統(tǒng)不太習(xí)慣的前期，我們一定要重視。

2、檢查 RS485 通訊轉(zhuǎn)換器以及 RS485 設(shè)備是否正常

優(yōu)質(zhì)的 RS485 轉(zhuǎn)換器一般不會(huì)出現(xiàn)故障，但在復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境中也可能出現(xiàn)問題。由于 RS485 設(shè)備不支持熱拔插，為確保 RS485 通訊設(shè)備的通訊口正常，建議拔插 RS485 轉(zhuǎn)換器前關(guān)掉相關(guān)連接設(shè)備電源，如工控機(jī)、溫度巡檢儀等設(shè)備電源。

換上新的RS485轉(zhuǎn)換器，如果上位機(jī)軟件顯示狀態(tài)恢復(fù)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)一致，說明 RS485 設(shè)備轉(zhuǎn)換器損壞，更換掉即可。

3 、檢查串口通訊服務(wù)器供電電源是否正常

如果系統(tǒng)通訊全部采用以太網(wǎng)通訊，就需用到串口通訊服務(wù)器。如果串口通訊服務(wù)器故障，將導(dǎo)致與之連接的串口設(shè)備數(shù)據(jù)中斷，導(dǎo)致無法使用。串口通訊服務(wù)器有專門的供電電源，如果該電源損壞，會(huì)導(dǎo)致串口通訊服務(wù)器不能正常工作，換上好的電源，即可恢復(fù)正常工作。如果與該串口通訊服務(wù)器連接的 RS485 通訊線故障，如短路、開路、接觸不良等因素，恢復(fù)后即可。

4、檢查交換機(jī)、工控機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備、串口通訊服務(wù)器

檢查交換機(jī)、工控機(jī)、以太網(wǎng)設(shè)備、串口通訊服務(wù)器等通訊設(shè)備上面的通訊網(wǎng)線是否接觸良好。有無松動(dòng)，以太網(wǎng)組網(wǎng)中，網(wǎng)線水晶頭正常的通訊異常是較普遍的。檢測(cè)方法也很簡(jiǎn)單：拔下水晶頭連接線，重新插緊，如果恢復(fù)通訊即可，如果仍然異常，使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)線器測(cè)試這段網(wǎng)線是否正常。

5、檢查自動(dòng)化屏柜內(nèi)對(duì)應(yīng)故障狀態(tài)中間繼電器輔助觸頭是否接觸良好

如果在排除一些簡(jiǎn)單故障仍然不能恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)，需考慮到對(duì)應(yīng)中間繼電器是否出現(xiàn)了故障。根據(jù)上位機(jī)顯示狀態(tài)錯(cuò)誤，依據(jù)集成商提供的圖紙，找到對(duì)應(yīng)的中間繼電器，以及繼電器座對(duì)應(yīng)的一對(duì)插腳。

如果輔助觸頭是常開接點(diǎn)，在繼電器吸合后，測(cè)量其對(duì)應(yīng)電壓是否正常；也可解開常開點(diǎn)的對(duì)外連接線，測(cè)量其通斷。如果正常，說明繼電器輔助觸頭正常，反之，則需更換。

6、檢查高低壓柜輔助觸頭是否有問題

高壓柜輔助觸頭故障，導(dǎo)致上位機(jī)軟件顯示錯(cuò)誤，也是常見現(xiàn)象。在高壓柜合閘狀態(tài)下，用萬用表測(cè)量其通斷，如果不通或時(shí)通時(shí)斷，說明高壓開關(guān)柜輔助觸頭故障，反復(fù)分合閘幾次，如果還不能恢復(fù)正常，則需更換該輔助觸頭后即可恢復(fù)正常。

7、PLC 輸入點(diǎn)和與之連接的相關(guān)線路接點(diǎn)問題

首先檢查與對(duì)應(yīng) PLC輸入點(diǎn)到所采集狀態(tài)點(diǎn)間的通斷情況，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)可能螺絲松動(dòng)，接觸不良，導(dǎo)致采集設(shè)備動(dòng)作時(shí)，上位機(jī)狀態(tài)沒有變化。檢查壓接螺絲，擰緊，即可恢復(fù)。如果還無法恢復(fù)，就要懷疑 PLC 輸入點(diǎn)是否完好了。

如果是開關(guān)量輸入模塊，可以準(zhǔn)備一根 1 米長(zhǎng)導(dǎo)線，兩端剝好線頭，根據(jù)圖紙?zhí)峁┑?PLC 接線方式，一端接在+24V(-24V)上，另一端接到 PLC 輸入點(diǎn)上，如果 PLC 面板上對(duì)應(yīng)開入點(diǎn)指示燈亮，說明該輸入點(diǎn)是好的，反之說明已經(jīng)損壞。

8、PLC 損壞

如果 PLC 損壞，將會(huì)直接導(dǎo)致沒有開入狀態(tài)或模擬量數(shù)據(jù)顯示或不能操作，可能是 PLC通訊故障，這是所有的與 PLC 有關(guān)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)都會(huì)沒有；如果有部分狀態(tài)或部分?jǐn)?shù)據(jù)或部分開出量故障，說明其它開入或模入點(diǎn)或開出點(diǎn)損壞，這種情況需更換 PLC。

二、在上位機(jī)上無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作

1、自動(dòng)化屏柜有無供電

在自動(dòng)化系統(tǒng)建成后，中控室是運(yùn)行人員主要工作場(chǎng)所，一般開機(jī)運(yùn)行時(shí)，往往不是全部機(jī)組投入運(yùn)行，偶然可能忘記打開某個(gè)自動(dòng)化屏內(nèi)的用電空開，導(dǎo)致相關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)備沒有工作，造成上位機(jī)無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。合上相關(guān)開關(guān)，即可恢復(fù)正常操作。

2、逆變電源是否正常工作

為確保自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，在系統(tǒng)中一般會(huì)用到逆變電源。逆變電源的運(yùn)行方式有 2 種，一種是直流優(yōu)先，一種是交流優(yōu)先。逆變電源的主要作用是把直流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電，供自動(dòng)化設(shè)備使用。所以在自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，一定不要忘記打開所有逆變電源供電開關(guān)，以便系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3、檢查 PLC 是否正常工作

PLC 是自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中最核心的元器件。不同品牌的 PLC，其通訊方式一般就是 2 種，串口通訊和以太網(wǎng)通訊。PLC上電后，如果上位機(jī)不能正常操作，可觀察其通訊指示燈是否正常閃爍，如果通訊指示燈熄滅，說明 PLC 沒有與上位機(jī)通訊，需檢查通訊口是否正常。

一般 PLC的 CPU 模塊內(nèi)安裝有鋰電池，如果鋰電池電壓不足，PLC 的故障指示燈會(huì)亮，也會(huì)導(dǎo)致 PLC 通訊故障。也有的 PLC 在電池用盡后，會(huì)丟失 PLC 程序，導(dǎo)致通訊錯(cuò)誤，更換新電池，這時(shí)需重新給 PLC 燒程序，即可恢復(fù)。

4、檢查交換機(jī)、工控機(jī)設(shè)備網(wǎng)口上的通訊網(wǎng)線是否松動(dòng)，以及狀態(tài)指示燈是否正常

閃爍自動(dòng)化系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是常用設(shè)備，涉及到的網(wǎng)線也會(huì)很多，往往會(huì)因水晶頭松動(dòng)，導(dǎo)致接觸不良，正常該段設(shè)備通訊中斷。把對(duì)應(yīng) 2 個(gè)水晶頭拔出重新插接上，如果恢復(fù)正常交換機(jī)對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)閃爍。如果還是未通，需按前邊講述方法解決。

5、檢查自動(dòng)化屏柜內(nèi)合閘繼電器輔助觸頭是否接觸不良

自動(dòng)化系統(tǒng)在上位機(jī)上合分閘的方式實(shí)際是通過上位機(jī)與 PLC 通訊，PLC 得到合分閘指令后輸出一個(gè)開關(guān)量到對(duì)應(yīng) LCU 柜內(nèi)的合閘、分閘繼電器上，中間繼電器動(dòng)作，把操作電壓送到斷路器的操作線包上，斷路器動(dòng)作。如果自動(dòng)化屏內(nèi)的中間繼電器輔助觸頭故障，將不能把操作電壓送出，造成自動(dòng)化操作失敗。其檢測(cè)辦法與上面相同。

6、檢查直流操作、控制電源

如果操作電源不能正常送到開關(guān)，將無法操作開關(guān)合分閘。自動(dòng)化系統(tǒng)中，上位機(jī)手動(dòng)合分閘是通過 LCU 柜中的中間繼電器完成的，如果中間繼電器供電的一對(duì)輔助觸頭接觸不良，將會(huì)無法自動(dòng)化操作，檢查中間繼電器輔助觸頭。

7、高壓柜真空開關(guān)是否儲(chǔ)能

高壓真空斷路器的分閘，是通過開關(guān)儲(chǔ)能時(shí)壓縮彈簧后，利用彈簧的壓力，分開斷路器開關(guān)的。如果真空斷路器在合閘時(shí)沒能儲(chǔ)能，將導(dǎo)致無法分閘，此時(shí)必須手動(dòng)儲(chǔ)能分閘，并檢查儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，修復(fù)后方能工作。

在自動(dòng)化系統(tǒng)程序中，儲(chǔ)能狀態(tài)在上位機(jī)中是可以看到的，如果合閘后沒有儲(chǔ)能，將會(huì)提示運(yùn)行人員檢查，及時(shí)排除故障，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

三、保護(hù)不跳閘或者給出分閘信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)不動(dòng)作

1、檢查直流操作電源和控制電源

機(jī)組分合閘，必須要有正常的操作和控制直流電源，如果直流電源出現(xiàn)故障，將不能夠分合閘。所以直流電源在整個(gè)泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中作用非常重要。對(duì)直流屏的蓄電池，充放電模塊等需認(rèn)真檢查，開機(jī)前和運(yùn)行中對(duì)控制母線和合閘母線的電壓要隨時(shí)關(guān)注，必須保證不低于 AC220V，否則須及時(shí)維修，確保機(jī)組安全運(yùn)行。

2、保護(hù)裝置工作是否正常

微機(jī)保護(hù)裝置嚴(yán)格來說是一個(gè)可靠性非常高，靈敏性非常好的電氣保護(hù)設(shè)備，如果保護(hù)裝置出現(xiàn)不動(dòng)作或不靈敏動(dòng)作，應(yīng)該立即維修或更換。因此在每年機(jī)組運(yùn)行前應(yīng)該做詳細(xì)的保護(hù)實(shí)驗(yàn)，確保保護(hù)裝置是完好的。

微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)最方便的設(shè)備叫繼保之星，具體實(shí)驗(yàn)方法詳見各使用單位的繼保之星說明書。泵站自動(dòng)化系統(tǒng)中的保護(hù)裝置包括電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置，變壓器微機(jī)保護(hù)裝置，線路微機(jī)保護(hù)裝置，它們的正常運(yùn)行，是確保機(jī)組和變壓器正常運(yùn)行的前提。

3、保護(hù)整定值是否正確

為確保被保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行，微機(jī)保護(hù)裝置的整定值一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)部門提供的整定值設(shè)置。泵站運(yùn)行工作人員對(duì)自身使用的保護(hù)裝置一定要非常熟悉，保護(hù)裝置在做完保護(hù)實(shí)驗(yàn)后要對(duì)照整定值表，認(rèn)真檢查整定值設(shè)置是否正確，保護(hù)投切是否正確。

4、保護(hù)跳閘壓板是否連接正常

保護(hù)裝置在設(shè)備異常，超過保護(hù)裝置整定值范圍時(shí)，保護(hù)裝置的跳閘出口或報(bào)警出口會(huì)動(dòng)作，跳閘或報(bào)警。保護(hù)裝置一般會(huì)有跳閘壓板，LCU 柜也會(huì)設(shè)壓板（也叫連接板）。為保證保護(hù)裝置動(dòng)作后能立刻跳閘，運(yùn)行前，一定要認(rèn)真檢查保護(hù)裝置和 LCU 柜的跳閘壓板是否連接好。

四、UPS 電源不能正常工作

UPS 電源在自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用很普遍，它能在斷電后使計(jì)算機(jī)有足夠時(shí)間保存數(shù)據(jù)，也可以讓視頻系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)正常工作。

1、是否有交流供電電源

如果 UPS 電源長(zhǎng)期沒有交流電供電，內(nèi)置的電池將會(huì)用完直至虧損，嚴(yán)重縮短 UPS 電源的使用壽命。UPS 電源在電能虧損后會(huì)報(bào)警，此時(shí)應(yīng)該引起注意。在使用過程中，必須保證長(zhǎng)期交流供電電源有電，否則應(yīng)該檢查供電電路是否正常。

2、線路短路

UPS 電源輸出端發(fā)生短路時(shí)，UPS 電源會(huì)自身保護(hù)自動(dòng)切斷輸出并報(bào)警，不會(huì)燒毀。消除短路故障，即可恢復(fù)正常工作。

3、UPS 電源電池?fù)p壞

UPS 電源中的電池如果使用不當(dāng)或超過使用年限，應(yīng)該更換蓄電池，確保 UPS 正常使用。

4、UPS 電源電路板損壞

UPS 電源可起到一定穩(wěn)壓和防浪涌的作用，如果輸入電壓經(jīng)常波動(dòng)較大或遭受浪涌侵襲，會(huì)損壞 UPS 的電源板?？稍趶S家的指導(dǎo)下，更換一塊新的 UPS 電源板，一般可以恢復(fù)正常。

五、結(jié)論

綜上所述，在對(duì)泵站的自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障進(jìn)行歸類分析之后，在實(shí)際檢查處理過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出其規(guī)律性，可以對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)各類故障的排查進(jìn)行指導(dǎo)，以便迅速發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，消除缺陷，縮短故障存在時(shí)間，進(jìn)而提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

隨著通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，泵站自動(dòng)化系統(tǒng)也將不斷發(fā)展完善，這也必然要求泵站工作人員對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠熟悉掌握，充分發(fā)揮其作用，才能提高工作效率，保證泵站的安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“泵站自動(dòng)化系統(tǒng)中常見故障現(xiàn)象及處理方法”，作者為張勵(lì)。