PLC/变频器的故障检修仪器测量比较法

    使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中寻找引起故障的元器件。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位。这种方法比较简单直接，针对故障现象，一般能判断出故障所在，借助一些测量工具，能进一步确定故障的原因，帮助分析和解决故障。

    PLC/变频器的印制电路板制造时，为了调整维修的便利通常都设置有检测用的测量端子。维修人员利用这些检测端子，可以测量、比较正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的电压或波形的差异，进而分析、判断故障原因及故障所在位置。通过测量比较法，有时还可以纠正被维修过的印制电路板上因调整、设定不当而造成的“故障”。

    测量比较法使用的前提是：维修人员应了解或实际测量正确的印制电路板关键部位、易出故障部位的正常电压值，正确的波形，才能进行比较分析，而且这些数据应随时做好记录并作为资料积累。常见的测量比较方法有：

    ①电压测量比较法。电压测量比较法是通过测量电子线路或元器件的工作电压并与正常值进行比较来判断故障的一种检测方法。电压法检测是所有检测手段中最基本、最常用的方法。经常测试的电压是各级电源电压、晶体管的各极电压以及集成电路各引脚电压等。一般而言，测得电压的结果是反映PLC/变频器工作状态是否正常的重要依据。电压偏离正常值较大的地方，往往是故障所在的部位。电压测量比较法可分为直流电压检测和交流电压检测两种：

    ·交流电压的检测。在PLC/变频器电路中，因交流回路较少，相对而言电路不复杂，测量时较简单。一般可用万用表的交流电压挡从PLC/变频器电源输入端开始测量，若正常，在检测整流模块的交流端电压是否正常，以判断前端电源故障部位。对于PLC/变频器输出端的交流电压测量，可先拆除PLC/变频器输出端的电缆后进行测量，以判断故障部位。

    ·直流电压的检测。对直流电压的检测，首先检测主电路的整流电路输出、逆变电路的输入，在检测辅助电源电路及稳压电路的输入输出，根据测得的输入端及输出端电压高低来进一步判断哪一部分电路或某个元器件有故障。测量单元电路电压时，首先应测量该单元电路的电源电路，通常电压过高或过低均说明电路有故障。用直流电压法检测集成电路的各脚工作电压时，要根据维修资料提供的数据与实测值比较来确定集成电路的好坏。

    通常检测交流电压和直流电压可直接用万用表测量，但要注意万用表的量程和挡位的选择。电压测量是并联测量，测量过程中必须精力集中，以免万用表表笔将两个焊点短路。

    ②电流测量比较法。电流测量比较法是通过检测晶体管、集成电路的工作电流，各局部电路的电流和电源的负载电流来判断PLC/变频器故障的一种检修方法。采用电流法检测电子线路时，可以迅速找出晶体管发热、电气元器件发热的原因，也是检测集成电路工作状态的常用手段。采用电流法检测时，常需要断开电路。把万用表串入电路，因这一步实现起来较困难，为此，电流法检测有直接测量法和间接测量法两种。

    间接测量电流法实际上是用测得的电压来换算电流或用特殊的方法来估算电流的大小，如要测晶体管某级电流时，可以通过测量其集电极或发射极上串联电阻上的压降换算出电流值。这种方法的好处是无需在印刷电路板上制造测量口。另外有些电器在关键电路上设置了温度保险电阻。通过测量这类电阻上的电压降，再应用欧姆定律，可估算出各电路中负载电流的大小。若某电路温度保险电阻烧断，可直接用万用表的电流挡测电流大小，来判断故障原因。

    遇到PLC/变频器熔断器熔体熔断或局部电路有短路时，采用电流法检测效果明显。电流是串联测量，而电压是并联测量，实际操作时往往先采用电压法测量，在必要时才进行电流法检测。

    ③电阻测量比较法。电阻测量比较法是测量元器件对地或自身电阻值来判断故障的一种方法，它对检修开路、短路故障和确定故障组件有实效，通过测量电阻、电容、电感、线圈、晶体管和集成电路的电阻值可判断出故障的具体部位。

    电阻测量比较法是检修故障的最基本的方法之一，一般而言，电阻法有“在线”电阻测量和“离线”测量两种方法。“在线”电阻测量时，由于被测元器件接在整个电路中，所以万用表所测得的阻值受到其他并联支路的影响，在分析测试结果时应给予考虑，以免误判。正常所测的阻值会比元器件的实标标注阻值相等或小，不可能存在大于实标标注阻值，若是，则所测的元器件存在故障。

    “离线”电阻测量时，需要将被测元器件一端或将整个元器件从印刷电路板上脱焊下来，再用万用表测量电阻的一种方法，这种方法操作起来较烦，但测量的结果准确、可靠。

    采用电阻测量比较法测量时，一般是先测试在线电阻的阻值。测得各元器件阻值后，并需互换万用表的红、黑表笔后，再测试一次阻值。这样做可排除外电路网络对测量结果的干扰。要对两次测得的电阻值的结果进行分析，对重点怀疑的元器件可脱焊一端进一步检测。在线测试一定要在断电情况下进行，否则测得结果不准确，还会损伤、损坏万用表。在检测一些低电压(如5V、3V)供电的集成电路时，不要用万用表的R×10k挡，以免损坏集成电路。

    对于测量法在实际应用应注意的有以下几点：

    ①注意检测中的公共“接地”。为使检修正常进行，检测仪器与被检修的PLC/变频器须有共同的“接地”点。

    ②注意高压“串点串线”现象。出现故障的PLC/变频器往往存在绝缘击穿现象，造成高压串点、串线，将危及人身安全和损坏测量仪表，并影响测量数据，对此应加以注意。

    ③遵守“测前先断电，断后再连线”的检修程序。尤其测量高压，更应先切断电源，防止大容量电容储存的电荷电击人身，在连接测试线之前，应进行充分的放电，测试线与高压点连好线后，再接通电源，以确保人身安全。

    ④测试线要具有良好的绝缘。

    ⑤测试前对检测仪器和被检测电路原理要有充分了解。

    ⑥要养成单手测量的习惯，防止双手同时触及带电体构成通路，危及人身安全及损坏测量仪表。