泵站自动化系统的常见故障现象及处理方法

     泵站自动化监控系统对于水利系统来说是非常重要的。由于它几乎集成了泵站的几乎所有能集成的设备，因此，涉及知识面广，知识点多，给泵站运行维护技术人员带来一定的难度。为此我们对泵站自动化系统常见故障现象做一些分析，为日常的使用和维护提供一些参考，并提出解决方案。

一、上位机泵站自动化软件显示自动化设备状态不正确、没有数据

1、检查所有自动化设备是否通电工作

      需检查所有自动化设备是否通电，如PLC、温度巡检仪、电力监测仪、压力传感器、水位传感器、控制电源等是否通电处于运行状态，否则应通电让其处于正常工作状态。

由于自动化系统运行设备多，要求必须严格按照自动化系统运行程序，开机前，检查所有设备是否处于运行状态，这在对泵站自动化系统不太习惯的前期，我们一定要重视。

2、检查RS485通讯转换器以及RS485设备是否正常

      优质的RS485转换器一般不会出现故障，但在复杂的运行环境中也可能出现问题。由于RS485设备不支持热拔插，为确保RS48通讯设备的通讯口正常，建议拔插RS485转换器前关掉相关连接设备电源，如工控机、温度巡检仪等设备电源。

      换上新的RS485转换器，如果上位机软件显示状态恢复与现场设备状态一致，说明RS485设备转换器损坏，更换掉即可。

3 、检查串口通讯服务器供电电源是否正常

      如果系统通讯全部采用以太网通讯，就需用到串口通讯服务器。如果串口通讯服务器故障，将导致与之连接的串口设备数据中断，导致无法使用。串口通讯服务器有专门的供电电源，如果该电源损坏，会导致串口通讯服务器不能正常工作，换上好的电源，即可恢复正常工作。如果与该串口通讯服务器连接的RS485通讯线故障，如短路、开路、接触不良等因素，恢复后即可。

4、检查交换机、工控机、以太网设备、串口通讯服务器

      检查交换机、工控机、以太网设备、串口通讯服务器等通讯设备上面的通讯网线是否接触良好。有无松动，以太网组网中，网线水晶头正常的通讯异常是较普遍的。检测方法也很简单：拔下水晶头连接线，重新插紧，如果恢复通讯即可，如果仍然异常，使用网络对线器测试这段网线是否正常。

5、检查自动化屏柜内对应故障状态中间继电器辅助触头是否接触良好

      如果在排除一些简单故障仍然不能恢复正常状态时，需考虑到对应中间继电器是否出现了故障。根据上位机显示状态错误，依据集成商提供的图纸，找到对应的中间继电器，以及继电器座对应的一对插脚。

      如果辅助触头是常开接点，在继电器吸合后，测量其对应电压是否正常；也可解开常开点的对外连接线，测量其通断。如果正常，说明继电器辅助触头正常，反之，则需更换。

6、检查高低压柜辅助触头是否有问题

      高压柜辅助触头故障，导致上位机软件显示错误，也是常见现象。在高压柜合闸状态下，用万用表测量其通断，如果不通或时通时断，说明高压开关柜辅助触头故障，反复分合闸几次，如果还不能恢复正常，则需更换该辅助触头后即可恢复正常。

7、PLC输入点和与之连接的相关线路接点问题

      首先检查与对应PLC输入点到所采集状态点间的通断情况，有时会发现可能螺丝松动，接触不良，导致采集设备动作时，上位机状态没有变化。检查压接螺丝，拧紧，即可恢复。如果还无法恢复，就要怀疑PLC输入点是否完好了。

      如果是开关量输入模块，可以准备一根 1 米长导线，两端剥好线头，根据图纸提供的PLC接线方式，一端接在+24V(-24V)上，另一端接到 PLC 输入点上，如果PLC面板上对应开入点指示灯亮，说明该输入点是好的，反之说明已经损坏。

8、PLC损坏

      如果PLC损坏，将会直接导致没有开入状态或模拟量数据显示或不能操作，可能是PLC通讯故障，这是所有的与PLC有关的数据和状态都会没有；如果有部分状态或部分数据或部分开出量故障，说明其它开入或模入点或开出点损坏，这种情况需更换PLC。

二、在上位机上无法实现自动化操作

1、自动化屏柜有无供电

      在自动化系统建成后，中控室是运行人员主要工作场所，一般开机运行时，往往不是全部机组投入运行，偶然可能忘记打开某个自动化屏内的用电空开，导致相关监测设备没有工作，造成上位机无法实现自动化操作。合上相关开关，即可恢复正常操作。

2、逆变电源是否正常工作

      为确保自动化系统稳定运行，在系统中一般会用到逆变电源。逆变电源的运行方式有2种，一种是直流优先，一种是交流优先。逆变电源的主要作用是把直流转换为稳定的交流电，供自动化设备使用。所以在自动化系统运行时，一定不要忘记打开所有逆变电源供电开关，以便系统正常运行。

3、检查PLC是否正常工作

      PLC是自动化系统运行中最核心的元器件。不同品牌的PLC，其通讯方式一般就是2种，串口通讯和以太网通讯。PLC上电后，如果上位机不能正常操作，可观察其通讯指示灯是否正常闪烁，如果通讯指示灯熄灭，说明PLC没有与上位机通讯，需检查通讯口是否正常。

      一般PLC的CPU模块内安装有锂电池，如果锂电池电压不足，PLC的故障指示灯会亮，也会导致PLC通讯故障。也有的PLC在电池用尽后，会丢失PLC程序，导致通讯错误，更换新电池，这时需重新给PLC烧程序，即可恢复。

4、检查交换机、工控机设备网口上的通讯网线是否松动，以及状态指示灯是否正常

      闪烁自动化系统中，网络交换机是常用设备，涉及到的网线也会很多，往往会因水晶头松动，导致接触不良，正常该段设备通讯中断。把对应 2 个水晶头拔出重新插接上，如果恢复正常交换机对应的指示灯会闪烁。如果还是未通，需按前边讲述方法解决。

5、检查自动化屏柜内合闸继电器辅助触头是否接触不良

      自动化系统在上位机上合分闸的方式实际是通过上位机与PLC通讯，PLC得到合分闸指令后输出一个开关量到对应LCU柜内的合闸、分闸继电器上，中间继电器动作，把操作电压送到断路器的操作线包上，断路器动作。如果自动化屏内的中间继电器辅助触头故障，将不能把操作电压送出，造成自动化操作失败。其检测办法与上面相同。

6、检查直流操作、控制电源

      如果操作电源不能正常送到开关，将无法操作开关合分闸。自动化系统中，上位机手动合分闸是通过LCU柜中的中间继电器完成的，如果中间继电器供电的一对辅助触头接触不良，将会无法自动化操作，检查中间继电器辅助触头。

7、高压柜真空开关是否储能

      高压真空断路器的分闸，是通过开关储能时压缩弹簧后，利用弹簧的压力，分开断路器开关的。如果真空断路器在合闸时没能储能，将导致无法分闸，此时必须手动储能分闸，并检查储能机构，修复后方能工作。

      在自动化系统程序中，储能状态在上位机中是可以看到的，如果合闸后没有储能，将会提示运行人员检查，及时排除故障，保证系统可靠运行。

三、保护不跳闸或者给出分闸信号现场不动作

1、检查直流操作电源和控制电源

      机组分合闸，必须要有正常的操作和控制直流电源，如果直流电源出现故障，将不能够分合闸。所以直流电源在整个泵站自动化监控系统中作用非常重要。对直流屏的蓄电池，充放电模块等需认真检查，开机前和运行中对控制母线和合闸母线的电压要随时关注，必须保证不低于AC220V，否则须及时维修，确保机组安全运行。

2、保护装置工作是否正常

      微机保护装置严格来说是一个可靠性非常高，灵敏性非常好的电气保护设备，如果保护装置出现不动作或不灵敏动作，应该立即维修或更换。因此在每年机组运行前应该做详细的保护实验，确保保护装置是完好的。泵站自动化系统中的保护装置包括电动机微机保护装置，变压器微机保护装置，线路微机保护装置，它们的正常运行，是确保机组和变压器正常运行的前提。

3、保护整定值是否正确

      为确保被保护设备安全运行，微机保护装置的整定值一定要严格按照设计部门提供的整定值设置。泵站运行工作人员对自身使用的保护装置一定要非常熟悉，保护装置在做完保护实验后要对照整定值表，认真检查整定值设置是否正确，保护投切是否正确。

4、保护跳闸压板是否连接正常

      保护装置在设备异常，超过保护装置整定值范围时，保护装置的跳闸出口或报警出口会动作，跳闸或报警。保护装置一般会有跳闸压板，LCU柜也会设压板（也叫连接板）。为保证保护装置动作后能立刻跳闸，运行前，一定要认真检查保护装置和LCU柜的跳闸压板是否连接好。

四、UPS电源不能正常工作

      UPS电源在自动化系统中运用很普遍，它能在断电后使计算机有足够时间保存数据，也可以让视频系统在一定时间内正常工作。

1、是否有交流供电电源

      如果UPS电源长期没有交流电供电，内置的电池将会用完直至亏损，严重缩短UPS电源的使用寿命。UPS电源在电能亏损后会报警，此时应该引起注意。在使用过程中，必须保证长期交流供电电源有电，否则应该检查供电电路是否正常。

2、线路短路

      UPS电源输出端发生短路时，UPS电源会自身保护自动切断输出并报警，不会烧毁。消除短路故障，即可恢复正常工作。

3、UPS电源电池损坏

      UPS电源中的电池如果使用不当或超过使用年限，应该更换蓄电池，确保UPS正常使用。

4、UPS电源电路板损坏

      UPS电源可起到一定稳压和防浪涌的作用，如果输入电压经常波动较大或遭受浪涌侵袭，会损坏UPS的电源板。可在厂家的指导下，更换一块新的UPS电源板，一般可以恢复正常。

五、结论

      综上所述，在对泵站的自动化系统出现的常见故障进行归类分析之后，在实际检查处理过程中不断总结经验，找出其规律性，可以对自动化系统各类故障的排查进行指导，以便迅速发现故障点，消除缺陷，缩短故障存在时间，进而提高设备运行的稳定性。

      随着通信技术与计算机技术的不断进步，泵站自动化系统也将不断发展完善，这也必然要求泵站工作人员对自动化系统能够熟悉掌握，充分发挥其作用，才能提高工作效率，保证泵站的安全、经济、优质运行。