高級技師論文

淺談電氣工程的質(zhì)量控制

李佳

濟寧圣都國際會議中心山東濟寧27201*

摘要本文從電氣工程的概念開始，分析了電氣工程質(zhì)量控制的重要性和主要特征，對電氣工程各階段的質(zhì)量控制過程中應注意的具體問題，如一般技術(shù)規(guī)定、主要材料質(zhì)量要求、主要施工要點等進行較為深入的討論，最后提出了做好電氣工程的質(zhì)量控制工作仍是一個需要不斷學習的過程。

關(guān)鍵詞電氣工程質(zhì)量控制技術(shù)要點

引言

電氣工程泛指工業(yè)與民用建筑中的強電及弱電工程，它是工程項目中的主要組成部分。隨著建筑智能化的迅速發(fā)展，電氣工程的地位和作用越來越重要，直接關(guān)系到整個工程的質(zhì)量、工期、投資和預期效果。工程質(zhì)量直接影響到建筑物整體設備的安全運行、節(jié)能效果及建筑物投入使用后的使用功能，包括客人、工作生活在其中的人員的舒適性、安全性、高效性。因此，電氣工程和土建工程具有同等重要的地位，抓好電氣工程的質(zhì)量控制和安全管理工作，使電氣工程朝著實用性、可靠性、經(jīng)濟性、安全性的方向發(fā)展，是一個責任重大而又意義非凡的事情。

一．電氣工程質(zhì)量控制過程的特征(一)影響質(zhì)量控制的因素多

原材料的選購，各工種間的協(xié)調(diào)配合，施工工藝和工序、設備，施工人員素質(zhì)以及施工地區(qū)的氣候自然條件等，都會對電氣工程質(zhì)量控制產(chǎn)生影響。此外，工程周期和進度安排也是重要的影響因素之一。(二)工程質(zhì)量一般呈現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性

電氣工程涉及到許多要素，如原材料、設備、氣候、人員、施工

周期、部門協(xié)調(diào)配合等，這些要素本身就是多變的，此外，建設中各個階段的任務不完全一致，因而電氣工程質(zhì)量在建設上呈現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性。

(三)工程質(zhì)量各個要素之間呈現(xiàn)較強的連貫性

電氣工程建設的各要素之間具有很強的連貫性。施工中任一要素不合格都會給整個工程帶來連鎖反應，同時工程質(zhì)量的不合格也會對施工的進一步開展產(chǎn)生影響，因而搞好電氣工程質(zhì)量管理還必須關(guān)注各個要素及其每一個發(fā)展階段。二．電氣工程質(zhì)量控制中的相關(guān)環(huán)節(jié)

與土建工程一樣，電氣工程的質(zhì)量控制過程也包括施工準備、施工階段和施工后驗收與維護等幾個階段。因此，電氣工程的質(zhì)量控制可從以下幾個方面進行：（一）電氣工程施工準備階段

施工準備階段需要做好人、材、物和計劃等的準備工作。具體來說，可從以下幾方面進行。

1．制訂周密、可操作的工程施工計劃，繪制科學、符合相關(guān)操作標準的施工設計圖，同時要對相關(guān)圖紙精確掌握，及時發(fā)現(xiàn)漏洞和不足，及時糾正。

2．選擇專業(yè)素質(zhì)扎實和認識負責的專業(yè)施工隊伍，施工前對相關(guān)施工崗位工作人員的業(yè)務能力進行考核和評估，規(guī)范上崗操作標準，持證上崗。

3．明確相關(guān)原材料和設備的選購及運輸，做到原材料服務于工程施工，服務于工程施工質(zhì)量管理，服務于電氣工程建設。(二)電氣工程實施階段

實施階段是電氣工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵時期，這一時期要加強電氣工程質(zhì)量管理必須做到以下幾點：

1．嚴格按照施工圖和施工工序進行操作。施工圖是經(jīng)過論證的，

符合工程施工目的和相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定的設計方案，施工人員和管理人員應嚴格遵守設計圖紙的要求，規(guī)范操作行為。

2．嚴格控制施工原材料和設備的質(zhì)量。嚴把設備和材料質(zhì)量關(guān)，將不合格的原材料排除在施工之前。加強對施工設備的檢修和維護，確保設備在施工期間能夠安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

3．加強施工工序和施工標準的規(guī)范。電氣工程的質(zhì)量控制要嚴格按照相關(guān)工序要求和施工標準的規(guī)定，不能隨意蠻干。(三)電氣工程施工后驗收與維護階段

這一階段主要對施工成果進行專業(yè)鑒定和評估，重點發(fā)現(xiàn)工程的不足和缺陷，提出改進的建議和意見。評估和驗收一定要做到客觀公正，驗收專家構(gòu)成要科學合理，并且應與從事的驗收工作相適應。三、電氣工程質(zhì)量控制中應注意的幾個具體問題（一）一般規(guī)定

1．電氣安裝施工人員應持證上崗。

2．高低壓的電氣設備裝置及繼電保護系統(tǒng)的交接試驗，必須符合現(xiàn)行國家標準《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》GB50150-201*的規(guī)定。

3．配電箱應根據(jù)室內(nèi)用電設備的不同功率分別配線供電；大功率家電設備應獨立配線安裝，為便于能源控制對特定區(qū)域可考慮在配電箱內(nèi)加裝計量表。

4．發(fā)電機饋電線路連接后，兩端的相序必須與原供電系統(tǒng)的相序一致。配線時，相線L1（A）黃色、相線L2（B）綠色、相線L3（C）紅色；中性線（N）宜用藍色，保護線（PE）必須用黃綠雙色線。

5．接地（PE）或接零（PEN）支線必須單獨與接地或接零干線相連接，不得串聯(lián)連接。金屬電纜橋架、支架、導管必須接地，全長至少有2處與接地干線相連。非鍍鋅電纜橋架間連接板的兩端跨接銅芯接地線最小允許截面積不小于4mm2。

6．一般燈及插座采用2.5BV塑銅線，大功率的電氣采用4BV塑銅線。單相兩孔、單相三孔、三相四孔及三相五孔插座的接線應正確，插座的接地端子不與零線端子連接。同一場所的三相插座，接線的相序應一致。接地或接零線在插座間不串聯(lián)連接。

7．測試接地裝置的接地電阻值必須符合設計要求。8．工程竣工時應向業(yè)主提供全部的電氣工程竣工圖。（二）主要材料質(zhì)量要求

1．電器、電料的規(guī)格、型號應符合設計要求及國家現(xiàn)行電氣產(chǎn)品標準的有關(guān)規(guī)定。

2．電氣、電料的包裝應完好，材料外觀不應有破損，附件、備件應齊全。

3．塑料電線保護管及接線盒必須是阻燃產(chǎn)品，外觀不應有破損及變形，質(zhì)量應達到國家標準。

4．如對某種材料有異議時，送到有資質(zhì)的工程質(zhì)量檢測中心進行抽樣檢測，檢測合格，才能在工程中使用。

5．進口電氣設備、器具和材料進場驗收時，應提供商檢證明和中文質(zhì)量合格證明文件、規(guī)格、型號、性能檢測報告以及中文安裝、使用維修和試驗要求等技術(shù)文件。

6．高低壓成套配電柜、變壓器、發(fā)電機組、EPS電源柜、控制柜及動力設備、照明配電箱等的驗收要嚴格執(zhí)行。依據(jù)清單查驗合格證，核對主機、附件、專用工具、備品備件和隨帶技術(shù)文件，實行生產(chǎn)許可證和安全認證制度的產(chǎn)品，須有許可證編號和安全認證標志。

7．金屬電線保護管及接線盒外觀不應有折扁和裂縫，管內(nèi)無毛刺，管口平整。非鍍鋅鋼導管是否嚴重銹蝕，鍍鋅鋼導管鍍層覆蓋是否完整，絕緣導管及配件有無碎裂。（三）施工要點

1．配管時管子及其支架應平直牢固、排列整齊，按規(guī)范要求設

置管卡與接線盒。金屬管穿線前應戴好護口，埋入混凝土的深度要符合標準，防止水泥等雜物進入，做好跨接地線。管線長度超過15m或有兩個直角彎時，應增設拉線盒。

2．防火等級較高的工程項目中應選用阻燃型電纜、導線。電源線配線時，所用導線截面積應滿足用電設備的最大輸出功率。同一回路電線應穿入同一根管內(nèi)，電線總截面積(包括絕緣外皮)不應超過管內(nèi)截面積的40％。導線的接頭應設在接線盒內(nèi)，接頭采用塑料壓線帽。

3．電纜、導線敷設后要進行絕緣電阻測試，導線在金屬管內(nèi)或金屬線槽內(nèi)敷設時，除了用500V兆歐表測量線與線之間的絕緣電阻外，還必須測量線與金屬管或金屬槽間的絕緣電阻，阻值≥0.5兆歐。

4．配電箱、照明燈飾須防火。配電箱須外露以便散熱，鐵制配電箱外殼應接地良好，接地電阻不大于≤4歐姆。燈飾、燈具的安裝位置應得當，與可燃物距離不得過近。

5．做好隱蔽工程的質(zhì)量檢查和記錄。對于預留孔洞、預埋管線、橋架等所有隱蔽工程，隱蔽前需驗收，做好驗收記錄。杜絕天花板安裝好后再進行隱蔽工程施工。

6．根據(jù)用電設備位置，確定管線走向、標高及開關(guān)、插座的位置。電源線與通訊線不得穿入同一根管內(nèi)，水平間距≥300mm。電源與暖氣、熱水、煤氣管道之間的平行距離≥300mm，交叉距離≥100mm。

7．各項電氣系統(tǒng)安裝完畢，須按規(guī)程進行調(diào)試及聯(lián)動試車，實驗結(jié)果必須符合設計要求。強電系統(tǒng)還要檢查各區(qū)域配電盤、母線橋、電氣設備等電源線壓接情況。結(jié)語

在整個電氣工程的質(zhì)量控制過程中，需注意的細節(jié)問題很多，要抓住關(guān)鍵點，重點檢查和控制。隨著建筑智能化的發(fā)展，電氣工程質(zhì)量控制的重要性越來越突出，涉及的專業(yè)和領(lǐng)域會越來越多，這意味

著進行電氣工程質(zhì)量控制所需要的技術(shù)將更新、更復雜。因此，要想把此項工作做好、管好，電氣工程師需要不斷地積累經(jīng)驗和學習，做到與時俱進。

參考文獻

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提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性研究

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提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性研究

可編程序控制器是在程序控制器和微機控制的基礎上發(fā)展起來的微機技術(shù)跟繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，并已成為自動化控制系統(tǒng)的基本裝置。用PLC來控制系統(tǒng)設備，其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就三菱的F系列，據(jù)稱其平均無故障時間已達30萬小時。所以，整個PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設備，比如輸入器件中的行程開關(guān)、輸出器件中的接觸、繼電器和電磁閥等。另外，從軟件程序的編制來考慮，如果能編制出一個帶有監(jiān)控的程序，對提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。

下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進行一些探討。簡述了影響可編程序控制器控制系統(tǒng)可靠性的主要因素，并就可編程序控制器的工作環(huán)境、電源的要求、接地和連接線的方式、降級操作設計、控制系統(tǒng)的輸入電路和輸出電路與可編程序控制的軟件程序編制等多個方面，提出了一些可行的方法和措施。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器；外圍設備；軟件程序；可靠性。

目錄

第1章：從PLC外圍設備來考慮提高PLC的可靠性………..51.1工作環(huán)境的要求…………………………………………….51.2電源的要求………………………………………………….51.3接地和接線………………………………………………….51.4降級操作設計………………………………………………61.5PLC的I/O電……………………………………………….6第二章從PLC的軟件程序來考慮提高控制系統(tǒng)的可靠性…….7

2.1運行狀況超時檢測……………………………………….72.2邏輯錯誤檢測……………………………………………..8

第三章結(jié)束語………………………………………………………9

前言

可編程序控制器（以下簡稱PLC）是在程序控制器和微機控制的基礎上發(fā)展起來的微機技術(shù)跟繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC是一種計算機系統(tǒng)，比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口，并已成為自動化控制系統(tǒng)的基本裝置。PLC已經(jīng)廣泛應用于機械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中，已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸的邏輯控制。用PLC來控制系統(tǒng)設備，其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就PLC本身而言，平均無故障時間一般已可達3萬~5萬小時：而三菱的F系統(tǒng)，據(jù)稱其平均無故障時間已達30萬小時。所以，整個PLC控制系統(tǒng)的可靠性，主要取決于PLC的外圍設備，比如輸入器件中的行程開關(guān)、按鈕、接近開關(guān)，輸出器件中的接觸器、繼電器和電磁閥等。另外，從軟件程序的編制來考慮，如果能編制出一個帶有監(jiān)控的程序，對提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。下面就如何提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性進行一些探討。

第1章從PLC外圍設備來考慮提高PLC的可靠性

PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設計的控制設備,當工作環(huán)境較為惡劣，如電磁干擾較強，濕度高、電源、輸入和輸出電路等易受到干擾時，會使控制系統(tǒng)的可靠性受到影響。1．1工作環(huán)境的要求

一般PLC工作的環(huán)境溫度應在00C-550C的范圍，并要避免太陽光直接照射；安裝時要遠離的熱源，保證足夠大的散熱空間和通風條件；空氣的相對濕度應小于85%，不結(jié)露，以保證PLC的絕緣良好。PLC應避免安裝在有振動的場所；對振動源允許的條件則應按照產(chǎn)品說明書的要求，安裝減振橡膠墊或采取其他防振措施。空氣中有粉塵和有害氣體時，應將PLC封閉安裝.。1.2電源的要求

不同的PLC產(chǎn)品,對電源的要求也不同,這里包括電源的電壓等級、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。

對電磁干擾較強、而對PLC可靠性要求以較高的場合，PLC的供電應與動力供電和控制電路供電分開，必要時，可采用帶屏蔽的隔離變壓器供電、串聯(lián)LC濾波電路等。在設計時，外接的直流電源應采用穩(wěn)壓電源，供電功率應留有20%-30%的余量。對由控制本身提供的真流電源，應了解它所能提供的最大電流，防止過電流造成設備的損壞。1.3接地和接線

(1)PLC的良好接地是正常運行的前提,在設計時,PLC的接地應與動力設備的接地分開,采用專用接地;如不能分開接地時,應采用共用接地;絕對禁止采用共通接地方法.如圖1所示,接地點應盡可能靠近PLC,接地線的徑應大于4mm,接地電阻一般應小于10歐姆

(a)專用接地

（2）PLC的接線包括輸入線和輸出接線。輸入接線的長度不宜過長，一般不大于30m；在線路距離較長時，可采用中間繼電器進行信號的轉(zhuǎn)換。輸入接線的COM端與輸出接線的COM端不能接在一起。輸入接線與輸出接線的電纜應分開設置。必要時，可在現(xiàn)場分別設置接線箱。集成電路或晶體管設備的輸入信號和輸出信號的接線必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的接地端應為一點接地，接地點宜在控制器側(cè)。

1.5PLC的I/O電路

(1)由于PLC是通過輸入電路接受開關(guān)量|、模擬量等輸入信號的，因此輸入電路的元器件質(zhì)量的好壞和連接方式直接影響著控制系統(tǒng)

（b）共用接地

（c）共通接地

PLC外設備PLC外設備PLC外設備的可靠性，比如：按鈕、行程開關(guān)等輸入開關(guān)量的觸點接觸是否良好、接線是否牢固等。設備上的機械限位開關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件，在設計時，應盡量選用可靠性高的接近開關(guān)代替機械限位開關(guān)。此外，按鈕的常開和常閉觸點的選擇也會影響到系統(tǒng)的可靠性�，F(xiàn)以一個簡單的起動、停止控制線路為例，圖2和圖3所示的是兩個控制線路和它們對應梯形圖，這兩個控制線路的控制功能完全一樣，按下起動按鈕，輸出動作；按下停止按鈕，輸出斷開；但它們的可靠性不一樣，假設輸出斷開為安全狀態(tài)，那么圖形3的可靠性要比圖2的高，這是因為SBI、SB2都有發(fā)生故障的可能，而最常見的現(xiàn)象是輸入電路開路。當采用圖3電路時，不論SBI、SB2開關(guān)本身開路還是接線開路，輸出都安全狀態(tài)，保證了系統(tǒng)的安全和可靠。

X001X002X001X002

圖2起，停控制線路

(2)在輸入端有感性負荷時,為了防止反沖感應電勢損壞模塊,在

圖3起，停控制線路負荷兩端并接電容C和電阻R(交流輸入信號),或并接續(xù)流二極管D(直流輸入信號).如圖表4所示，在采取交流輸入方式時，CR的選擇要適當才能起到較好的效果。通過試驗裝置的測試，當負荷容量在10VA以下，一般0.1微乏+120歐姆;負荷容量在10VA以上時,一般選0.47微乏+47歐姆較適宜.要采取直流輸入方式時,經(jīng)試驗得知,二極管的額定電流應選為IA,額定電壓要大于電源電壓的3倍。

PLCPLC(a)交流輸入方式(b)直流輸入方式

圖4輸入端有感性負荷時的方式

(3)在輸出端有感性負載時,通過試驗得知,若是交流負載場合,應在負載的兩端并接CR浪涌吸收器;如交流是100V、200V、電壓而功率為400VA左右時，CR浪涌吸收器為0.47UF+47歐姆,如圖5所示.CR愈靠近負載,其抗干效果愈好;若是直流負載場合,則在負載的兩端并接續(xù)流二極管D,如圖6所示.二極管也要靠近負載,其反向耐壓應是負載電壓的4倍.PLc圖5輸出端交流感性負載負載

PLc

圖6輸出端直流感性

2:從PLC的軟件程序來慮提高控制系統(tǒng)的可靠性2.1運行狀況超時檢測

為了提高PLC控制系統(tǒng)工作的可靠性,可以專門設置一個定時器,作為監(jiān)控程序部分,對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行檢測.若程序運行能正常結(jié)束,則該定時器就即被清零,若程序運行發(fā)生故障,如出現(xiàn)死循環(huán)等,該定時器在設定的時間內(nèi)就無法清零,此時PLC發(fā)出報警信號.在設計應用程序時,使用這種方法來實現(xiàn)對系統(tǒng)各部分運行狀態(tài)的監(jiān)控.如果用PLC來控制某一對象時,編制程序時可定義一個定時器來對這一對象的運行狀態(tài)進行監(jiān)視,該定時器的設定時間即為這一對象工作所需的最大時間，當啟動該對象運行時，同時也啟動該定時器，若該對象的運行程序在程序在規(guī)定的時間結(jié)束工作，發(fā)出一個工作完成信號，使該定時器清零，說明這一對象的運行程序正常，否則屬運行不正常，發(fā)出報警信號或停機信號。監(jiān)控程序的梯形如圖7所示，圖中定時器T1為檢測元件，X001為控制對象動作信號，X002為動作完成信號，M2為報警或停機信號。假設被控對象運行程序完成一次循環(huán)需要50s，則定時器K,值可取510（T1為100ms定時器）。當X001=1時，被控對象運行開始，T1開始計時，如在規(guī)定的時間內(nèi)被控對象的運行程序能正常結(jié)束，則X002動作，M1復位，定時器T1被清零，等待下一次循環(huán)的開始；若在規(guī)定時間沒有發(fā)出被控對象運行完成的動作信號，則判斷為故障，T1的觸點閉合，接通M2發(fā)出報警信號或停機信號。

2.2邏輯錯誤檢測

在系統(tǒng)正常運行時，可編程序控制器的輸入、輸出信號和內(nèi)部信號（如輔助繼電器的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號，則說明出現(xiàn)了故障。因此，可以編寫一些常見故障的異常邏輯關(guān)系，一旦異常邏輯關(guān)系為NO狀態(tài)，就應該按故障處理。例如某機械運動過程中先后有兩個限位開關(guān)對應的PLC輸入地址分別為X001，X002，在兩個信號不會同時為NO狀態(tài)，如果他們同時為NO狀態(tài)，就說明至少有一個限位開關(guān)被卡死，應該停機處理。如圖（8）梯形圖中，這兩個限位開關(guān)對應的輸入繼電器的常開觸點X001，X002串聯(lián)，來驅(qū)動一個表示限位開關(guān)故障的輔助繼電器M0，當M0為NO狀態(tài)時就發(fā)出報警信號或停機信號

圖（8）邏輯錯誤檢測程序

2.3.降級操作設計

降級操作是指在設計時，將手動操作包括在內(nèi)的設計，例如，緊

急停車的設計，關(guān)鍵設備的開停和再啟動功能的設計等。這樣，一旦發(fā)生故障，可采用降級的操作，即對部分或全部設備進行手動的開停操作，以避免設備的損壞或?qū)θ藛T的傷害。此外，在設計中也可考慮從全自動到半自動、直至手動的操作等。3結(jié)束語

PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性與多種因素有關(guān),有此客觀因素也影響著控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性.通過采取設計正確的硬件線路、選擇質(zhì)量高的元器件、改善工作環(huán)境、編制監(jiān)控程序等措施，可以使PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性和穩(wěn)定性得到很大的提高。

參考文獻

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