新建装置仪表调试常见故障分析处理与探讨

                                            （DCS 控制系统调试）

一、为便于分析问题，以控制系统信号和数据流向为顺序进行一般性叙述。

现场将工艺参数（压力、流量、温度、液位、成分等）通过测量仪表转换为电信号送入DCS 卡件，卡件做相应处理后送入控制器，控制器按控制方案（组态要求）分别送给操作站或现场控制阀等设备。

操作人员按控制意图将参数通过控制站送入控制器，控制器发出控制信号给现场控制设备，控制设备改变被控对象参数以达到控制目的。

                                                              图一

二、信号分类和典型环节

为便于详细分析和处理故障将信号类型分为四大类：

1）AI 点--模拟信号输入点：多为现场变送器、温度点、阀的行程反馈信号、特殊仪表指示（轴位移、轴振动和转速）等。(各环节见图二)

                                                                图二

2）DI 点--数字量（开关量）输入点：多为现场各种压力、流量、液位、温度开关，或电气来的继电器接点，或控制阀的限位开关及按钮信号。(各环节见图三)

                                                                 图三

3）AO 点--模拟信号输出点：多为去现场控制阀、调速器的电信号。(各环节见图四)

                                                                图四

4）DO 点--数字量（开关量）输出点：多为去现场电磁阀、电气继电器接点和报警的控制信号(各环节见图五)

三、故障的分析和处理

1、 模拟输入量的常见故障：

由于现场测量仪表发展日新月异，测量对象较为繁杂，点数相对较多。此类故障调试过程中发生最多，原因最为复杂，处理起来难度较大。个人不完全统计为线路故障量的40%左右。已经遇到的故障有以下几种原因：

1）电源配置不当或保险丝有问题

2）四线制/三线制/二线制/热电阻公共端 区分不清。

3）现场信号线极性配反。

4）机房接线柜端子处极性配反。

5）安全栅处电源/输入输出极性不正确。

6）AI 卡件有源/无源配置错误。

7）构成输入回路的各环节仪表参数/置位开关不正确。

8）DCS 控制点组态有误。

9）公共线室内外不对应。

10）连接导线、端子有误。

11）安全栅自身故障。

12）仪表自身故障（微乎其微）。

下面就几种典型故障现象进行详细分析论述：

1.1 现场变送器无法加信号

此种故障多为现场或机房内，用375、475 手持终端加信号进行回路检查时无法连接。现场检查多为没有电源，DCS 多显示坏值或开路。本着由室内至室外，由简到繁的原则。

1.2 热电阻/热电偶（或电阻箱）连接后无法正常指示

此种故障相对简单，环节较少，处理也相对容易。产生故障点的位置多为接线箱、接线柜、AI 卡件等处。产生原因多为设计、组织施工协调不当，造成热电阻公共端彼此不对应，热电偶补偿导线不匹配，AI 卡件通道连接不正确，组态时热电偶、热电阻类型参数选择有误，温度变送器接线、设置不正确，造成DCS 指示异常。

1.3 现场信号已正常发出，操作站无指示

此种故障出现的较为零散，多为错线、错缆、错通道、错位号。组态错误占相当比例。此种故障解决起来偶然性较大，时难时易，需对照多种图纸，逐个环节检查。

1.4 现场信号与操作站指示不对应

此种故障多为仪表设置和DCS 组态问题等软故障。具体表现在：零点和量程、是否迁移、单位换算、是否累积、是否流量开方、是否小信号切除等。

2、 数字输入量常见故障

此类信号多为现场阀位开关、泵状态、液位开关、流量开关、压力开关、温度开关、各种按钮等。各装置不同，数量差异较大，这些点多为重要的联锁点和报警点，对系统的安全性起着至关重要作用。出现的原因已遇到的有：错缆、错线、常开与常闭选择错误、设计图有误、组态有误、继电器配置有误及继电器故障、电源串入有误、卡件通道错误等。其中设计图有误和电源有误常常会伴随大量DI 点不正常，是调试中应注意的要点。

3、 数字输出量常见故障

此类信号多为控制的结果：报警灯、电磁阀、去电气或现场启/停泵信号等。此类信号数目因装置不同差异很大，关系到装置安全运行。因此调试中要更加细致，不仅要看信号正确与否，而且常常还要注意动作的时间和速度。

常见故障多为：错线、错缆、错组态以及继电器相应故障，被驱动设备自身故障也较为常见。

常见的故障现象有：条件到，报警灯不亮、电磁阀不动、电气没接到触点信号。

条件不到，报警灯误亮、电磁阀误动、电器接到错误触点信号。

条件到，电磁阀或被启动设备动作速度不符合要求等

4、 模拟输出量常见故障

此类信号为控制系统控制工艺的直接环节，也是工艺人员经常操纵和改变的变量。此类信号控制的现场设备一般包括控制阀和调速器等。由于阀的种类繁多，性能差异也很大，故阀的

选型对控制系统影响尤为重要。

已遇到的故障现象有：已输出，阀不动。输出值与阀位不对应。

输出值动作方向与阀要求动作方向相反。原因除以前模拟量所述各环节和组态外，还有阀门定位器故障。在此不做太多叙述。

5、 其它常见故障

在调试中还有两种常见故障就是电源系统故障和接地系统故障。下面就在调试中已遇到的与二者有关的故障进行分析和探讨。

5.1电源系统故障

在CFB 锅炉仪表功能测试中，正常检查送电后，没几天24 伏电源出现SHUTDOWN 自保护。当时分析原因有三，一是由回路接地，二是220 伏电源波动，三是有谐波耦合窜入电源系统。但在随后的检查中被一一排除。后来电源厂家工程师现场检测检查，认为是电源容量选择太大，负载太小，电源处于低负荷运行。

5.2接地系统故障

由于各DCS 和 ESD 厂家对接地要求不同，在调试中常常会出现因接地而使系统不能正常工作的情况。很多系统需要单独的接地，在实施时由于各种原因（践踏接地排、接地线错误搭接等）使得接地混乱不能满足系统要求。