泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)，對于水利系統(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，涉及知識面廣，知識點多，給泵站運行維護技術(shù)人員帶來一定的難度。為此我們對泵站自動化系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象做一些分析，為日常的使用和維護提供一些參考。

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

1、檢查所有自動化設(shè)備是否通電工作

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

由于自動化系統(tǒng)運行設(shè)備多，要求必須嚴(yán)格按照自動化系統(tǒng)運行程序，開機前，檢查所有設(shè)備是否處于運行狀態(tài)，這在對泵站自動化系統(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)換器一般不會出現(xiàn)故障，但在復(fù)雜的運行環(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、溫度巡檢儀等設(shè)備電源。

換上新的RS485轉(zhuǎn)換器，如果上位機軟件顯示狀態(tài)恢復(fù)與現(xiàn)場設(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、工控機、以太網(wǎng)設(shè)備、串口通訊服務(wù)器

檢查交換機、工控機、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，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。檢測方法也很簡單：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)對線器測試這段網(wǎng)線是否正常。

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

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

如果輔助觸頭是常開接點，在繼電器吸合后，測量其對應(yīng)電壓是否正常；也可解開常開點的對外連接線，測量其通斷。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)致上位機軟件顯示錯誤，也是常見現(xiàn)象。在高壓柜合閘狀態(tài)下，用萬用表測量其通斷，如果不通或時通時斷，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 輸入點和與之連接的相關(guān)線路接點問題

首先檢查與對應(yīng) PLC輸入點到所采集狀態(tài)點間的通斷情況，有時會發(fā)現(xiàn)可能螺絲松動，接觸不良，導(dǎo)致采集設(shè)備動作時，上位機狀態(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 輸入點上，如果 PLC 面板上對應(yīng)開入點指示燈亮，說明該輸入點是好的，反之說明已經(jīng)損壞。

8、PLC 損壞

如果 PLC 損壞，將會直接導(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或開出點損壞，這種情況需更換 PLC。

二、在上位機上無法實現(xiàn)自動化操作

1、自動化屏柜有無供電

在自動化系統(tǒng)建成后，中控室是運行人員主要工作場所，一般開機運行時，往往不是全部機組投入運行，偶然可能忘記打開某個自動化屏內(nèi)的用電空開，導(dǎo)致相關(guān)監(jiān)測設(shè)備沒有工作，造成上位機無法實現(xiàn)自動化操作。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

為確保自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運行，在系統(tǒng)中一般會用到逆變電源。逆變電源的運行方式有 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，供自動化設(shè)備使用。所以在自動化系統(tǒng)運行時，一定不要忘記打開所有逆變電源供電開關(guān)，以便系統(tǒng)正常運行。

3、檢查 PLC 是否正常工作

PLC 是自動化系統(tǒng)運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 的故障指示燈會亮，也會導(dǎo)致 PLC 通訊故障。也有的 PLC 在電池用盡后，會丟失 PLC 程序，導(dǎo)致通訊錯誤，更換新電池，這時需重新給 PLC 燒程序，即可恢復(fù)。

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

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

5、檢查自動化屏柜內(nèi)合閘繼電器輔助觸頭是否接觸不良

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

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。自動化系統(tǒng)中，上位機手動合分閘是通過 LCU 柜中的中間繼電器完成的，如果中間繼電器供電的一對輔助觸頭接觸不良，將會無法自動化操作，檢查中間繼電器輔助觸頭。

7、高壓柜真空開關(guān)是否儲能

高壓真空斷路器的分閘，是通過開關(guān)儲能時壓縮彈簧后，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沒能儲能，將導(dǎo)致無法分閘，此時必須手動儲能分閘，并檢查儲能機構(gòu)，修復(fù)后方能工作。

在自動化系統(tǒng)程序中，儲能狀態(tài)在上位機中是可以看到的，如果合閘后沒有儲能，將會提示運行人員檢查，及時排除故障，保證系統(tǒng)可靠運行。

三、保護不跳閘或者給出分閘信號現(xiàn)場不動作

1、檢查直流操作電源和控制電源

機組分合閘，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泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中作用非常重要。對直流屏的蓄電池，充放電模塊等需認(rèn)真檢查，開機前和運行中對控制母線和合閘母線的電壓要隨時關(guān)注，必須保證不低于 AC220V，否則須及時維修，確保機組安全運行。

2、保護裝置工作是否正常

微機保護裝置嚴(yán)格來說是一個可靠性非常高，靈敏性非常好的電氣保護設(shè)備，如果保護裝置出現(xiàn)不動作或不靈敏動作，應(yīng)該立即維修或更換。因此在每年機組運行前應(yīng)該做詳細(xì)的保護實驗，確保保護裝置是完好的。

微機保護實驗最方便的設(shè)備叫繼保之星，具體實驗方法詳見各使用單位的繼保之星說明書。泵站自動化系統(tǒng)中的保護裝置包括電動機微機保護裝置，變壓器微機保護裝置，線路微機保護裝置，它們的正常運行，是確保機組和變壓器正常運行的前提。

3、保護整定值是否正確

為確保被保護設(shè)備安全運行，微機保護裝置的整定值一定要嚴(yán)格按照設(shè)計部門提供的整定值設(shè)置。泵站運行工作人員對自身使用的保護裝置一定要非常熟悉，保護裝置在做完保護實驗后要對照整定值表，認(rèn)真檢查整定值設(shè)置是否正確，保護投切是否正確。

4、保護跳閘壓板是否連接正常

保護裝置在設(shè)備異常，超過保護裝置整定值范圍時，保護裝置的跳閘出口或報警出口會動作，跳閘或報警。保護裝置一般會有跳閘壓板，LCU 柜也會設(shè)壓板（也叫連接板）。為保證保護裝置動作后能立刻跳閘，運行前，一定要認(rèn)真檢查保護裝置和 LCU 柜的跳閘壓板是否連接好。

四、UPS 電源不能正常工作

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

1、是否有交流供電電源

如果 UPS 電源長期沒有交流電供電，內(nèi)置的電池將會用完直至虧損，嚴(yán)重縮短 UPS 電源的使用壽命。UPS 電源在電能虧損后會報警，此時應(yīng)該引起注意。在使用過程中，必須保證長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，UPS 電源會自身保護自動切斷輸出并報警，不會燒毀。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)常波動較大或遭受浪涌侵襲，會損壞 UPS 的電源板。可在廠家的指導(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，在對泵站的自動化系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障進行歸類分析之后，在實際檢查處理過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，找出其規(guī)律性，可以對自動化系統(tǒng)各類故障的排查進行指導(dǎo)，以便迅速發(fā)現(xiàn)故障點，消除缺陷，縮短故障存在時間，進而提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

隨著通信技術(shù)與計算機技術(shù)的不斷進步，泵站自動化系統(tǒng)也將不斷發(fā)展完善，這也必然要求泵站工作人員對自動化系統(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、優(yōu)質(zhì)運行。

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