某员工宿舍空气能热泵热水系统的故障处理技巧，在缺乏图纸和ＰＬＣ程序、变频器损坏，且无法通过变频器控制面板查阅参数的情况下，通过目测和辅助工具检查、检测故障点，分析和判断故障原因，制定维修措施，并逐一排除故障，解决疑难问题。首先弄清ＰＬＣ的输入、输出分配情况；再参考相关手册，了解变频器的频率给定方式，命令通道选择等技术参数；重新布线，更换绝缘老化的电缆；在水泵进、出水口增加旁通管道，当ＰＬＣ、变频器、电机或水泵损坏时，打开旁通管道闸阀，作为宿舍所有房间供应热水的应急措施使用；通过变频器自学习，ＲＳ４５通信频率给定和ＡＩ模拟量频率给定等一系列变频器运行调试工作，最后采用变频器的ＰＩＤ控制技术，解决恒压供水的关键问题，并通过优化触摸屏的设定参数，满足了宿舍的供水需求。
随着经济发展和科技进步，企业为了提高生产效率，采用了大量的自动化生产线用于生产ＰＬＣ、触摸屏和变频器在自动化生产线广泛使用。这些自动化系统在实际使用中会遇到各种各样的故障，要解决这些故障，恢复自动化系统的正常工作，就必须深入研究其结构、性能，应具备程序优化和项目改造的能力，才能为人民的生产和生活提供有力的技术保障。自动化设备的品牌多、型号多，不同品牌或不同型号的设备差异大，同时，随着现代科学技术的飞速发展，产品日新月异的更新换代，为工程技术人员带来了空前的挑战，要时刻学习和研究新设备、新技术，才能跟上科技发展的步伐，适应社会发展的需求。
本文主要介绍了某企业员工宿舍空气能热泵热水系统的故障处理经验，通过参考相关手册，进行检查、分析、改造、优化、调试等一系列方法和措施，并运用变频器的ＰＩＤ控制技术，解决了水压随着用水量的增大而减少的问题，达到了恒压供水的目的。
故障分析：
某企业员工宿舍出现不能正常供应热水情况。该宿舍有７层楼高，每层楼１１个房间，全部通过楼顶安装的空气能热泵热水系统来集中供应热水。
1.现场检查
现场检查变频器，变频器无显示，用万用表交流挡测量变频器输入端，有４００ Ｖ电压，三相平衡，不缺相；用万用表直流挡测变频器操作面板接口，无直流电压信号；打开变频器上盖板，目测变频器主板无烧蚀现象；打开变频器内侧整流、逆变回路，发现电容已经爆裂。检查ＰＬＣ控制部分，因没有图纸，需要通过整理线路，测试功能来弄清ＰＬＣ的输入、输出分配情况，可以通Ｉ ／ Ｏ的状态指示，初步判断ＰＬＣ的控制功能是否正常。
现场测试测试变频／工频转换开关：
转换开关打到变频位置时，ＰＬＣ输入点Ｉ０． ２的指示灯亮；打到工频位置时，ＰＬＣ的输入点Ｉ０． ３ 的指示灯亮，证明变频／工频转换开关输入正常。开关打在变频位置时，ＰＬＣ输出指示灯Ｑ０． ０亮，ＫＡ１继电器吸合，变频接触器吸合，证明变频部分的ＰＬＣ控制回路正常；将开关打在工频位置时，输入点Ｉ０． ３指示灯亮，ＰＬＣ 输出点Ｑ０． １ 的指示不亮，继电器ＫＡ２ 不吸合，测输出点无直流电压。因没有电脑连接ＰＬＣ，无法看到ＰＬＣ的控制逻辑，以及是否有输出指令，只能通过经验判断Ｑ０． １输出点坏。
触摸屏的参数设定及手动／自动控制功能测试：
（１）空气能热泵热水系统主界面，按钮在“运行中”状态时，系统处于自动控制状态，系统按设定的时间、水位、温度等参数自主运行；当按钮处于“启动”状态时，系统处于手动状态，可以手动打开／关闭补水阀、回水阀、传送泵、１ ＃热泵、２＃热泵。
（２）补水设定界面，有两个时间段的自动补水设定方案，可以自由组合，每一时间段的补水设定都有“补水低液位开始值”“补水高液位停止值” “补水开始时间” “补水结束时间”“启用／停止”等参数设定；当主界面的按钮处于“启动”状态时，可以在补水设定界面打开／关闭补水阀，从而实现手动加水功能。
（３）回水设定界面，有两个时间段的自动回水设定方案，可以自由组合，每个时间段的回水设定都有“回水温度到达值”“回水开始时间”“回水结束时间”“启用／停止”等参数设定；当主界面的按钮处于“启动”状态时，可以在回水阀设定界面手动打开／关闭回水电磁阀。
（４）传送泵设定，传送泵也就是热水加压泵，对水箱的热水加压后送入各楼层用户。有两个时间段自动启停传送泵的设定方法，可以自由组合，每个时间段启停传送泵的参数设定都有“低液位保护值”“达到水温传送值”“传送开始时间”“传送结束时间”“启用／停止”等；当主界面的按钮处于“启动”状态时，可以在传送泵设定界面手动启动／停止传送泵，从而实现手动启动／停止传送泵的功能。
（５）热泵设定界面，有两个热泵设定界面，１ ＃或２ ＃热泵的设定界面切换，是通过右下角的按钮实现切换。空气能热泵可以将冷水加热到５５ ℃ ，有远控和线控两种控制方式，远控是通过ＰＬＣ启动／停止空气能加热泵；线控是通过线控器启动／停止空气能加热泵。有两个时间段自动启动空气能加热泵的设定方法，可以自由组合。每个时间段的设定都有“低液位保护值”“水温达到停机”“运行开始时间”“运行结束时间” “启用／停止”等参数设定；当主界面的按钮处于“启动”状态时，可以在空气能加热泵设定界面手动启动／停止空气能加热泵，从而实现手动启动／停止空气能加热泵的功能。
电机检查：
拆开水泵电机接线盒，测量电机绝缘正常，相间电阻为１． ７ Ω，手动转动电机的散热风扇，无卡阻现象，检查电机电缆有老化现象，用手指甲划动线芯绝缘层，绝缘层会翘起，用电笔手捅工频接触器，使工频接触器常开触点接通，水泵可运转。
2.故障判断及应对方案
综上所述：可以判定变频器已经损坏，ＰＬＣ工频输出点损坏，电机电缆老化。应对方案：（１）变频损坏，４ ｋＷ的小型变频器可以直接采购新的变频器；（２）工频输出点损坏，可以不使用工频启动水泵电机，在水泵进出水口两侧增加旁通管道和一个闸阀，作为加压水泵不能工作时的应急供水措施；（３）电机电缆损坏，需更换一条４芯６ ｍｍ２ 的电缆，长度约３０ ｍ，考虑以前的布线，线路穿管转弯较多，穿管困难，需要另外布线。
3.施工
（1）布线
布线是比较简单的工作，将４芯６ ｍｍ２ 软电缆穿入ＰＶＣ线管，从电机接线处敷设到控制箱接线端子处，ＰＶＣ管用管卡固定，旧电缆拆除并包扎，新电缆原路接回即可。
（2）变频器安装
变频器安装施工前，需切断变频器的主电源和控制电源，放电５ ｍｉｎ以上，测量变频器直流端子电压低于５０ Ｖ方能拆卸变频器。首先，取下变频器操作面板，再拆除变频上盖板，拆除Ｉ ／ Ｏ接线端子和主回路接线端子上的所有接线，拍照并做好标记；松开变频器底座螺丝，取下旧的变频器，将新的变频器安装到电箱底座上，按做好的标记将变频器主线路和控制线路接入到新的变频器端子上，接线不能压住绝缘层，要牢固可靠，接好的线路要跟照片核对无误后才能通电。
（3） 安装旁通管道
为了预防变频器、ＰＬＣ、电机和水泵损坏时，宿舍没有热水使用，在热水管路系统的水泵进出口两侧增加旁通管道和闸阀，系统正常时，闸阀关闭，水泵不能工作时，打开闸阀，应急供应热水。
4.变频器调试
（1）变频器自学习新装的变频器需要运行变频器自学习功能，自学习时，变频器可以自动读取电机的参数，变频器运行自学习功能之前，首先要设定好变频器参数，在变频器操作面板上按“ＲＵＮ”按
键，电机开始自学习，完成电机参数自学习以后，Ｐ１． １３ 会自动变为（０）
（2） 变频器４８５通信调试
假设变频器的频率是由ＰＬＣ通过４８５接口给定，需设定变频参数，并运行测试。测试的结果是，变频器只能按下限频率（３０ Ｈｚ）运行，不能随着压力的改变而自动调节频率。因此，假设用ＰＬＣ的４８５通信接口给定变频器频率的条件不成立。
（3）变频器模拟量接口ＡＩ２频率给定调试
从硬件上分析，ＡＩ２是模拟量输入接口，压力传感器４～２０ ｍＡ的模拟量电流信号由此接口接入到变频器，然而，在相关手册上找不到模拟量实际值和参考值设定参数，无法将４～２０ ｍＡ的电流信号换算对应的率给定值，理论上不能实现压力传感器模拟信号给定变频器频率的功能。不过，理论需要结合实践，才能验证理论的正确性，所以需对变频器的参数进行调整，重新测试。测试的结果是，变频器只能按下限频率（３０ Ｈｚ）运行，不能随着压力的改变而自动调节变频器的频率。
（4）ＰＩＤ调节
在变频器说明书中，有一种ＰＩＤ调节方式，将Ｐ６． ００设定为（０１），可以启用ＰＩＤ，并且自动投入ＰＩＤ控制，Ｐ６． ０１设定为（０），ＰＩＤ给定通道选择设定为键盘电位器，Ｐ６． ０２设定为（５）ＰＩＤ反馈通道选择ＡＩ２，通过以上ＰＩＤ设定之后，用键盘电位器调整变频器的给定频率，变频器可以随着ＡＩ２输入信号的变化，自动调节频率，从而达到恒压供水的目的。通过用户体验，无论是在用水高峰期，还是在水低谷期，房间的热水压力可以保持在稳定状态经过反复的调试和测试，在缺乏图纸和ＰＬＣ 程序的情况下，只有ＰＩＤ自动调节的方式，不会随着用户用水量的增加而降低出水压力，能完全实现自主恒压供水。
本文基于某企业员工宿舍热水供应出现问题，介绍了解决方法。当遇到自动化控制系统故障时，必须弄清系统的工作原理。首先，目测系统有那些器件损坏，分析出现问题的原因，再使用万用表、电笔等辅助工具检测故障点。有触摸屏的，需要弄清每一个设定参数的作用；有ＰＬＣ的，最好用笔记本电脑连接ＰＬＣ程序，在线查看ＰＬＣ的输入、输出状态，当无法查看ＰＬＣ程序时，又没有图纸作为参考，就要通过测试来判断ＰＬＣ输入、输出点的状态是否正常，列出Ｉ ／ Ｏ分配表；有变频器的，要找到变频器手册，查看主要运行参数的作用，综合分析故障的原因，判断故障点，制定解决问题的方案。不能确定哪一种方法可以使用时，用排除法，逐一排除不能使用的方法。变频器的ＰＩＤ控制技术，具备在没有ＰＬＣ程序运算的情况下，只要有模拟量反馈信号给到变频器ＡＩ通道，就能通过修改变频器的ＰＩＤ控制参数，自主完成闭环控制，是一种完美的现代控制技术，在工业自动化得到广泛运用。
