經驗分享｜工控設備軟故障怎么維修？（建議收藏）
工業設備維修，講真，我是不怎么怕硬性故障的。我的看法是，不管什么設備，它都是建立在通路基礎上，必須通路正常了，才談得上應用（編程或組態）。這個設備是驅動應用？執行控制運用？取樣檢測運用？先弄懂了用途，所謂頭痛醫頭，足痛治足，但遇到軟故障，這些經驗總結就都失效了。
每年過完春節，搞工業設備維修的單位都會忙碌一陣子，電子設備這東西（特別是老設備）不怕使用，但一旦給它放個假，過過安逸的生活，保不準就會出點什么毛病來。很多進口品牌廠家的變頻器，或成套電子設備，都有要求使用前先給設備充充電，熱熱身，再上額定電源的要求。大功率逆變設備，畢竟也是電容電阻集成模塊組成的，其中阻容元件對充放電很敏感，很久沒使用，快速上電會產生寄生脈沖，類似一個個高電壓沖擊波，人沒感覺，但對以電荷為衣食父母的電子元件來說，胃口不好的自然就受不了了——很多故障就是這么出來的。
電阻也有一個保質期，長期得電運行，電阻阻值要失效，這個過程是慢慢的衰減的，但如果在臨界狀態，遇上冷熱交替，電壓沖擊什么的，電阻就馬上出問題了。例如以前芬蘭的vacon的c系列變頻器，若干年后出一些奇奇怪怪的問題，很多都是電阻引起的。
這是理論，理論是對客戶解釋用的，對維修作用不大。今天我要和大家分享的是兩個故障實例，都是軟故障，都是在上面載了跟斗的。
（1）第一個故事。一臺倫茨e82ev223矢量變頻器，客戶是外省的紡織單位。倫茨在業界的性能是出了名的強悍，尤其在紡織行業，用得較多。當然，如果你有心，也會發現，聞名業界的庫卡機械人其實也是用倫茨的驅動系統。倫茨的設備一般不繁雜，但接口擴展功能做得十分強悍。同樣9300系列產品，ev，evs，ep應有盡有。值得一提的是倫茨的變頻器和伺服器的區分只是在尾綴上看就知道了。如伺服，修復時可以試機的，但如果是ep系列，那必須成套才能試機，單獨根本沒法運行起來。
E82ev00系列屬于矢量控制變頻器，功率不一，屬于通用產品。經檢測，變頻器就燒了三個模塊，倫茨陶瓷啟動電阻也已經炸碎了。關于陶瓷電阻是倫茨自己的產品，德國產品喜歡玩這一套，把電阻印刷在陶瓷片上，既增大了功率又節省了空間。但代換真的讓人頭疼，市場上一個陶瓷電阻一般上百元人民幣。
根據原理圖，測試觸發，正常。
測試電流電壓檢測電路，正常。
插上主板面板顯示也正常。
于是放在桌面試機，觸發一切正常，于是裝機。好像一切非常順利，上電顯示也一切正常。于是啟動試機，奇怪的是啟動瞬間報oc1故障。復位再啟，故障依舊。關機再檢測，倒吸了一口涼氣，我的天，三個模塊無聲無息的又短路了。如果不是我親手測試，安裝的模塊，我肯定懷疑模塊有問題了。
看來事情沒那么簡單，這下必須花點時間琢磨琢磨了！再細心的檢測模塊的短路狀態，還真推敲出一點疑竇。首先，三個模塊是有的短路上橋，有的短路下橋，而驅動電路完好無損，驅動電路完好無損，代表短路電流瞬間不強烈。根據功率元件燒毀反推三步原則是：
1、電流過大模塊短路。這種情況模塊炸得比較厲害。
2、電流反饋電路故障模塊燒毀，這個情況模塊同樣短路嚴重，驅動電路一般會損壞到光耦端。
3、驅動電路引起模塊損壞。這以光耦為界，倫茨大功率驅動板設計有橋臂互鎖電路，也就是說，驅動必須下橋臂有一個先導通，另一個上橋才能觸發。這樣的好處是幾乎不會出現相位丟失的可能，只要那個橋臂不導通，反饋脈沖就無法給出，變頻器報警oc故障。
模塊能悄無聲息的擊穿，而且有的上橋有的下橋，以上幾條都走不通?；魻枩y試是沒問題的，理論上更沒問題，因為空載狀態根本不存在輸出電流。看來還得在驅動板上找故障，一個上午，從電源到驅動電路，檢測分析了個遍，一無所獲。在桌面上帶燈，六個驅動橋臂一切正常。在桌面啟動正常，那就代表可以上機了的。這里需要說明的是，倫茨的驅動板是壓貼在功率模塊之上的，這導致試機時根本沒有辦法串聯燈泡進行測流啟動。
不用多說，悲劇又發生了！這下不敢再裝模塊直接啟動了，畢竟一次幾百元的成本，而這些成本還得自己消化，我的原則是：報了價的設備，成本絕不可以加在客戶頭上。既然撞了南墻，干脆放在一邊，搞別的設備去了。多年來養成的習慣，遇到擋路的機子，先放一放。我絕不在心急火燥的時候給它較勁。
過了幾天，時間也閑了下來，就又把它拿出來琢磨。起先我懷疑是電路板夾層有斷路，這次我用IGBT單體管自己組了一個模塊，用雙絞線連出來，掛在外邊，然后把整機裝配完整。一開機，哈！還真開起來了。同時也證明了電路板沒有夾層斷路。但經過我反復開機，居然然讓我發現了問題：故障出現時，一般都是上電啟動的一瞬間，igbt就短路了。但只要啟動起來，就一切正常。這忽然讓我想起直流調速器上，常常出現的驅動ic性能不良，導致輸出過流的故障，難道啟動時，控制板同時出現了兩個下橋臂導通？
倫茨e82ev223變頻器的主板，驅動脈沖是一塊可編程芯片epm7064s給出。找一張壞板，取了一片epm7064s換上，反復開機測試幾日，終于正常。
回頭總結，發覺自己還是犯了鉆牛角尖的錯誤，由于每次桌面啟動正常，固執的以為，故障在驅動電源板上。如果自己不慢慢推敲，直接代換主控板，也不至于走如此曲折的彎路。但有些經驗也是彎路走出來的，在這里分享出來，也希望大家以后能更直接的找出故障，特別是軟故障，非常考驗一個工控維修人員的毅力和耐心。
（2）第二個故事?？蛻舸螂娫?，說他的直流調速器出故障了，讓我安排報價?？蛻羰峭赓Y企業，所說的調速器名叫安薩爾多，意大利品牌。這個品牌的調速器在國內很少，很多都是隨設備配套進口的。這臺調速器是spdm3k6的產品，輸出電流達3600安，調速馬達1250kw，余量足夠。由于這個廠的ab，abb設備都是我在維修，所以省去很多討價還價的過程，便直接驅車去現場，了解情況。
現場故障是這樣的：調速器不定期的報過壓故障，以前一個月可能跳脫一次，近來開始頻繁，有時一個禮拜，有時四五天出現一次。且出故障多在夜間，進一步了解，夜間的電壓其實波動并不大，一般在ac30v左右波動，完全在波動值的范圍之內，根據現場用戶程序分析，工廠技術人員已經把線電壓檢測范圍放大到了極限。
看來問題比較棘手。
我的分析是這樣的：在使用環境沒有變動的前提下，從一個月一次故障到一個禮拜一次故障，說明這個故障應該是出在設備板卡上。但麻煩的是這臺設備根本不能停機，維修空檔只能安排在檢修期間。我的第一反應是沒法直接報價，價格報高了，客戶覺得我的設備本來可以用，理所當然故障也不大。價格報低了，修這樣的軟故障，其實就是一個技術無底洞，時間和精力的付出，是修硬性故障的幾倍。
安薩爾多直流調速器的主要技術含量在c板上，一切的檢測，運算，i/0口，通訊擴展，全在這張控制板上。意大利產品，和市場上的幾個直流調速器品牌相比（abb、西門子、歐陸、ct），電路設計還是有點不一樣的，安薩爾多的線電壓檢測，是同相變壓器減壓后取得，相當于西門子6ra28系列產品的取樣方法，電樞電壓是經過降壓檢測。我初步判斷，應該是主控板問題。
到了廠家檢修日期，過去拆板。由于只有兩天時間，廠家到時必須運行。直流調速器體積龐大，拆卸非常不便，便選擇帶套板會公司維修。其實在設備沒有備用板的情況下，維修這樣的設備，風險挺大！工業設備維修是帶風險的，廠家的設備雖然帶病，但可以運行。一旦在維修過程中有任何閃失，造成到時間無法開機，那種壓力完全可以想象。
這種情況以前發生過，那是一個垃圾發電廠抓斗起重設備，科尼品牌。本來都已經維修好了，但裝機的的時候技術人員插錯一根接口線，導致啟動炸模塊。廠里大大小小的頭目全到場了，人家說了，停機一天現金損失以七位數記！我和另外一個工程師兩個人奮戰一天多，直接累成狗。
既然有風險，那就不能掏心掏肝維修，沒有疑點絕不動烙鐵。我的維修過程是：首先直接清洗烘干，然后根據p板（電源驅動板）上的取樣電路跟檢測電路。想法是好的，但實施起來比較麻煩，幾個小時過去，并沒有發現明顯的故障點，于是把沿途鉗位二極管統統代換掉。（這招在維修abb dcs500時很有效），死馬當活馬醫。完了去現場試機！
真心的提醒初入行的學弟學妹們，板卡維修，在沒有整機試機的前提下，切忌亂焊亂代，代換的元件自己一定要記清楚，萬一意外發生，自己也可還原。到現場試機，謝天謝地，馬達運行起來了！
客戶運行了十天，打電話報平安，本來故事以為到此結束，那知廠家都準備付款的時候——時間也就是十多天左右，故障又出現了，這次是欠壓，我瞬間無語。我想，假如廠家給我時間，問題我也能徹底解決，欠壓報警和過壓報警，應該在同一個故障源上。但我決定放棄維修，原因有三：
1、時間太緊根本放不開手足來跟電路原理圖，像這種軟性故障，沒有原理圖真的無從下手。
2、維修這樣的軟故障承認把握不大，驗收的周期也長，還弄得整天提心吊膽的，影響情緒。
3、現在建議廠家代換新板，這樣雖然少賺點錢，但風險不大。
前幾天逛論壇，發現大家有討論工控設備軟故障維修的經驗和方法，于是我也來交流交流。今晚寫出來的兩個實例，就發生在今年。如果那個同行有相同的經驗，歡迎交流，一并感謝。
