配有PLC的水阻柜的故障及排除

本文对因水阻柜故障引起的电动机无法启动、启动时跳闸和运行中水阻柜报警等现象加以总结。

1 无法启动

其原因主要是水阻柜无备妥信号，因为备妥信号只在电动机启动时有效，电动机启动完毕后有无备妥信号均可。故障的原因及解决方法分为以下几种。

1.1 液体温度超过设定值

水阻柜液体温度由温控仪检测，测温元件为Cu50热电阻；液体温度下限设定在5℃，上限设定在70℃。

（1）液体温度低于下限设定值：出现这种情况主要在冬季，长时间停机，液体可能会结冰，活动极板无法移动。同时温控仪将PLC电源断开，PLC失电，水阻柜无备妥信号输出。此情况下，可开启加热器。

（2）液体温度高于上限设定值：出现这种情况主要是电动机多次启动或在启动前液体温度已经接近上限设定值，在启动过程中液体温度上升，高于上限设定值（甚至会引起液体“开锅”，溢出箱体）。温控仪输出温度高信号给PLC,水阻柜无备妥信号输出，停车后无法再次启动。这时可让液体自然冷却或用冷却风机使其冷却，不过耗时过长；另一方法是将水阻柜中的液体抽出二分之一，加入凉水来降低水温，并再向液体中逐步添加Na2CO3，观察启动效果，满足启动电流≤1.3Ie即可。

（3）测温元件Cu50热电阻开路，温控仪显示温度超过上限设定值，更换Cu50热电阻即可。

1.2 水阻箱里的液位低

在夏季因为环境温度高或经常启动后溶液的温度升高造成水蒸发，水箱内液面如果低于水箱盖板100mm以下，也为继电器输出PLC液位低信号，水阻柜无备妥信号输出，停车后无法再次启动，一般加水至标准水位即可正常启动。

1.3 水阻柜复位后活动极板未回到上限（未移动）

停车后，水阻柜复位，活动极板要回到初始位置，为下一次启动做准备。如果水阻柜复位后活动极板为回到上限（未移动），PLC检测不到行程上限开关信号，水阻柜就无备妥输出。其原因是带动活动极板移动的丝杠滑丝、伺服电动机不转或行程上限开关坏。丝杠滑丝和行程上限开关坏时只能更换；伺服电动机不转，主要是复位接触器KM2坏或伺服电动机自身损坏。

1.4 PLC自检不正常

故障多发生在长时期停机再启动主机的时候。PLC内部编有自检程序，主要检测水阻柜有无报警信号，水阻柜若有报警信号，则PLC自检不能通过。

2 启动瞬间即跳闸

其原因是水电阻阻值变得太小，启动电流过大。夏季环境温度高或经常启动后水电阻的温度升高造成水蒸发，溶液浓度变大，使阻值变小。一般加水至标准水位即可正常启动。

3 启动过程结束切除水电阻时跳闸

3.1 水电阻阻值偏大

水阻柜使用一段后，在连接活动极板的铜排上会有一些白色的Na2CO3结晶，或因溶液渗漏使液位下降后补水，都会导致溶液浓度不够，液体电阻变大。电动机启动电流偏小，加速声音低沉，电动机启动完毕后达不到额定转速，约为50%~70%，短路接触器短接后电动机电流猛增，致使电流速断保护动作跳闸。此时可向溶液中逐步定量添加Na2CO3来降低水电阻阻值，观察启动效果，满足启动电流≤1.3Ie即可。

3.2 箱底极板表面附着污物致使启动电阻偏大

水电阻经过一定时期的使用，箱底极板表面附着污物使得启动电阻偏大，电动机启动完毕时活动极板到达行程下限，与箱底极板短接时有大的火花产生。对极板污物可用浓度为20%的稀盐酸刷洗。

3.3 短路接触器不动作

水阻柜在电动机启动完毕时除活动极板与箱底极板短接外，还设计有短接接触器将电动机二次引出线短接，若活动极板到达行程下限后1s无短接信号就输出保护跳闸信号。其原因是短路接触器线圈烧或辅助接点接触不良，中间继电器线圈烧或辅助接点接触不良。

3.4 启动过程超过PLC内部的设定时间

超过电动机启动设定时间（一般为40s）后PLC检测不到行程下限开关信号，输出保护跳闸信号。其原因是带动活动极板移动的丝杠滑丝、伺服电动机不转或行程上限开关坏。丝杠滑丝和行程上限开关坏时只能更换；伺服电动机不转，主要是复位接触器KM2坏或伺服电动机自身损坏。

4 运行中跳闸

PLC内部程序设定，电动机启动完毕运行30min内，液体温度上升高于上限设定值，只有报警信号；但30min以后就要输出保护跳闸信号。

4.1 启动30min后液体温度仍高于上限设定值

（1）在电动机启动前液体温度已经接近于上限设定值，在启动过程中液体温度上升高于上限设定值，电动机启动完毕，运行30min后液体温度仍高于上限设定值。排除方法同1.1节。

（2）电动机启动完毕，短路接触器主接点接触不良，造成液体温度升高，30min后液体温度仍高于上限设定值。主要检查短路接触器是否可靠吸合，主接点接触面是否平衡。此类故障一般比较容易处理。

4.2 短路接触器在运行中断开

短路接触器在运行中断开，PLC检测不到电动机转子星点短接信号，就要输出保护跳闸信号。排除方法同3.3节。

5 对报警信号的处理

报警信号持续10s后将自动消除，但在PLC内部有记忆，因此在停机检修处理完毕后，需要断开PLC电源，使PLC复位清楚记忆，PLC送电自检正常后，才能允许下一次启动。