PLC&變頻器控制機車使用中的故障分析

侯巍煒 王劍灝

摘要：科技的快速發展和進步，控制系統越來越先進，也更加智能。本篇文章通過對PLC&變頻器控制機車使用中的故障問題進行分析研究，并且提出一定解決意見，為機車的安全發展提供一定參考。

關鍵詞：PLC;變頻器控制;機車使用;故障

0 ?引言

所謂的PLC是指可編程控制器，通過利用該控制程序能夠提高機車運行的穩定性和安全性。另外該系統本身具有較強的抗干擾能力等特點，能夠對汽車的運行狀態進行準確的判斷。之后還能夠將相關數據傳輸給維修人員，維修人員能夠對數據進行分析研究后及時發現運行過程中存在的問題，做出相應的解決對策。因此，在目前工業發展過程當中，廣泛地使用PLC對系統進行控制和管理。除了用該系統之外，在目前的設備運行過程當中還使用變頻器對整體進行控制，將二者相結合能夠使系統性能更加穩定安全，能夠有效的促進行業的發展。本篇文章通過對該技術在使用過程當中存在的故障問題進行分析研究，對于行業的發展來講具有非常重要的意義。

1 ?變頻器過壓過流報警及制動電阻燒毀問題

機車在運行當中，機車抓斗的下降或減速工作過程都會使電機發生反向旋轉。但整體仍舊朝著正向輸出力，電機所產生的能量需要輸送到變頻器，再通過變頻器供給整個機車。如果變頻器沒有及時的將能量輸送到機車當中，就會使變頻器出現直流回路過壓、過流的問題。一旦出現該問題，會直接影響到機車的安全性和穩定性。因此在機車過程中需要利用制動單元和制動電阻保障變頻器工作的安全性和穩定性，并且要延長變頻器的減速時能夠這樣能夠保障電能的順利釋放，降低變頻器的熱量，延長變頻器的使用壽命。

2 ?機車24V電源零電位漂移故障

對于機車控制系統來講，在實際的機車過程當中，利用到24V電源的設備有以下幾種。變頻器、PLC都有自己獨立的24V電源設備，這是由于整個汽車的控制系統中具有較多的24V回路，為了保障變頻器和PLC的正常工作，為其配備了單獨的24V電源。由此可見，在汽車的整個控制系統當中，有三個24V電源，分別是變頻器的24V電源、PLC的24V電源以及整個控制系統的24V電源。這三個24V電源在機車過程當中，如果存在不等電位的現象，就會引發故障問題。以下針對兩項主要的故障問題進行具體的分析，并且提出一定的解決意見。

故障問題一，在對控制系統供電之后，發現變頻器并沒有輸入調速信號，但屏幕卻顯示了20ma的模擬量，當機車進入運行時，無法正常的進行調速。通過對變頻器的輸入端、輸入電阻、信號電纜等內容進行檢查后發現并不存在問題，更換PLC的模塊后，還會出現相同的故障問題。將變頻器的一根線纜拆掉，發現故障問題仍舊存在，這就能表明故障問題并不發生在變頻器。通過對PLC的模塊進行檢查發現模塊的24V電源一端對地電壓達到-24V，這就導致整體的電位存在電位差，最終導致故障的發生。

問題一的解決措施，對故障問題進行檢查，首先要檢查故障是否是典型的正端接地問題。在檢查后排除了該問題的可能性，判斷是電源內部存在問題。通過翻看電源手冊能夠了解到，一旦發生該問題可以直接將電源負端與大地相連，從而保證電源的值為零。在這個過程當中需要注意的是，要確認電源正端沒有接地，否則會使電源短路燒毀電源。

故障問題二，PLC系統在機車運行時各輸入點信號燈會集體熄滅，但瞬間又會恢復正常。這一問題與PLC的24V電源有關，PLC在運行時利用24V電壓，其內部有相應的繼電器保證PLC的正常運行。如果電源內部電位差小于24V，繼電器就會釋放信號，信號燈就會熄滅。通過檢查后發現電位的一端與另一個24V電源相連，PLC在運行時，任何一個電器波動都會導致內部電位差小于24V。

問題二的解決對策，將PLC的兩端都接在同一個24V電源上，這樣即使電源出現波動，也能夠保證PLC內部信號的穩定，消除上述故障問題。

3 ?機車電源質量較差，導致變頻器內部短路

機車在運行一段時間后，變頻器就會經常發生故障問題，甚至是變頻器短路，變頻器一旦短路需要及時的進行修復，但修復成本較高。而更換新的變頻器不久后又會出現同樣的問題。將該問題反饋給廠家之后，廠家說是機車本身的電源質量較差導致該問題的發生。通過檢測確實發現電源本身的質量可能存在問題，通過按照廠家的要求安裝了電源濾波器后，問題的發生概率明顯降低，變頻器也未曾出現短路問題。針對所有發生過該問題的機車都安裝了電源濾波器，未曾再出現變頻器內部短路故障的問題。

3.1 變頻器參數設置存在問題，導致機車出現故障問題

故障問題一，機車在空載時升降都能夠正常工作，但是在抓料上升時會出現嚴重的抖動現象，上升速度十分緩慢，嚴重情況下無法正常抓料上升，甚至會在料體的重力影響下發生下降問題。抓斗工作屬于重載啟動工作當中的一項內容，變頻器在該工作當中需要一段時間進行調整，在調整時就會導致抓斗無法正常抓起物體。變頻器當中有一組參數能夠對電機進行控制，這樣就能夠解決該問題，但是需要注意的是不能夠對該參數進行一味的調整，否則會導致變頻器在工作當中出現過流的故障問題。

故障問題二，機車在空車時行走出現嚴重的抖動問題，一般出現該問題會對機車行走報閘進行故障分析，但通過檢測發現該部分并未出現問題。通過分析后發現是變頻器的參數設置有誤，在設置時，如果P值設置正確，但Ω值過大，就會導致大車在轉動時出現嚴重的抖動問題。

3.2 變頻器主電源溫度過高或頻繁斷電，導致變頻器發生故障問題

變頻器手冊當中規定不能夠根據變頻器的斷路器分合狀態來控制電機，一旦發生故障問題必須及時進行維修。絕不能切斷整體電源，待信號自動復位之后再次進行運行，這樣極易導致電頻器內部出現嚴重的故障問題，影響到整體的運行安全。

4 ?結束語

綜上所述，通過利用PLC&變頻控制機車的運行，能夠解決鋼絲繩的平衡問題，降低沖擊電流的大小，還能夠減少對機械轉軸的傷害。同時利用該方式也能夠更好地保護變頻器和電機的正常使用，不會出現電機燒毀的情況，發生對于行業的發展具有非常重要的促進作用。

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