DCS仪表回路基本故障处理
仪表一般故障的规律、判断及处理
仪表故障的一般规律01气动仪表对气动仪表而言大部分故障出在漏、堵、卡三个方面。
漏因为气动仪表的信号源来自压缩空气，所以任何一部泄漏都会造成仪表的偏差和失灵。
易漏的部分有仪表接头、橡皮软管、密封圈、垫，特别是一些尼龙件、橡胶件，容易老化造成泄漏。
通过分段憋压的方法很容易找到泄漏点。
堵因为仪表用空气中仍含有一定水汽、灰尘和油性杂质，会使一些节流元件堵塞或半堵塞。
如放大器节流孔、喷嘴等处，只要沾上一点灰尘，就会程度不同地引起输出信号改变，特别是潮湿天气，空气中湿度大，更易发生。
卡因为气动信号驱动力矩小，只要某一部位摩擦力增大，都会造成传动机构不佳或反应迟钝。
常见部位有连杆、指针和其他机械传动部件。
02电动仪表对电动仪表而言，大部分故障出在接触不良、短路、断路、松脱等几个方面。
接触不良仪表插件板、线路端子的表面氧化、松动及导线的似断非断，均是造成接触不良的重要原因。
断路仪表引线一般较细，在拉机芯或操作中稍有相碰，都可能造成断路，保险丝烧毁，电气元件内部断路也是一方面。
短路导线的裸露部分相碰，晶体管，电容击穿是短路的常见现象。
松脱主要是机械部分，如滑线盘、指针、螺钉等。
03DCS、PLC、FCS 系统大部分故障出现在I/O 卡、安全栅、通讯、CRT、雷电或静电干扰、UPS、接地、环境、组态等九个方面。
I/O 卡取自装置现场的开关信号，因静电积累、干扰电压造成的叠加电位较高和长期处于大电流导通状态（如控制电磁阀），经常会造成I/O 卡无触点接点开关管和功放管的损坏。
电焊机地线搭接或夹接在信号保护管上，信号线在电焊电流的作用下产生感应电压，在感应电压冲击和接地电压双重作用下致使I/O 卡损坏。
安全栅一些齐纳式安装栅具有过流速断或过流夹断的功能，当工艺波动时会使输出瞬间升高，进入安全栅过流区，从而引发安全栅输出电压截止，对于联锁回路，如机组的防喘振控制，就会引发停车联锁。
CRT因内存数据意外丢失（自动加载一般需要2～3 分钟）或显卡、CPU 卡故障时，操作站CRT 会出现屏幕死锁或黑屏。
仪表回路试验方法及问题处理
仪表回路试验方法及问题处理[摘要]仪表回路试验是装置开车前的联动检查，是对现场仪表的状态、特性以及计算机控制系统（dcs/plc/esd等）组态功能的检查和确认。
本文从四个方面介绍了仪表回路试验的方法以及常见故障的处理措施。
经实践检验，该方法和措施对仪表回路的试验工作具有参考价值。
[关键词]仪表回路试验故障处理中图分类号：th70 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-315-02随着计算机技术的迅猛发展，石化行业自动化程度越来越高，仪表测量趋于数字化、智能化、自动控制采用计算机控制系统（如dcs、esd、plc等），这使得自动控制更具高精度性、实时性和复杂性。
石油化工装置，特别是大型石化装置其仪表检测控制点多达上万、仪表回路多则几千。
保证仪表回路连接正确、室内外仪表编号一一对应、仪表测量精度和控制系统组态功能正确是仪表正常使用、发挥检测控制功能的前提。
所以在仪表使用前，必须进行仪表回路试验（俗称仪表联校）。
仪表系统可由简单回路和复杂回路组成，在设计文件中，回路和回路中的仪表设备均标有由代号、符号和编号组成的位号，并有各回路的回路图。
根据回路图并结合工程项目现场特点，可以合理安排仪表回路试验和系统试验计划，对试验进度和试验质量可以按照试验记录进行检查和控制。
常见仪表回路有检测回路、控制回路、开关量回路、脉冲回路、报警系统及程序控制系统和联锁系统等。
一、回路试验应在系统投用前进行，试验前应具备下列条件1、室内计算机控制系统及所用ups系统安装、接线、调试全部都合格完成；2、回路中的仪表设备、装置和仪表线路、仪表管道安装完毕；3、组成回路的各仪表的单台试验和校准已经完成；4、仪表配线和配管经检查确认正确完整，配件附件齐全；5、回路的电源、气源和液压源已能正常供给并符合仪表运行的要求。
二、仪表回路试验的质量要求（1）精度要求。
仪表单校精度符合产品精度指标；回路试验误差值不应超过回路内各单元仪表允许基本误差平方和的平方根值。
和利时DCS系统常见故障及处理方法
工程技术DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.05.044和利时DCS系统常见故障及处理方法①解向军(神华陕西国华锦界能源有限责任公司 陕西神木 719319)摘 要：DCS 系统凭借完善的控制功能、灵活的系统组态、安全可靠的运行状态及强大的适用性，在化工、石油、电力等领域得到了广泛的应用。
和利时作为中国领先的自动化与信息技术解决方案提供商，也推出了其设计研发的DCS系统。
目前，和利时DCS系统在国内的应用日渐增多，但是控制系统使用过程中难免会出现一些故障影响企业的正常运行。
本文结合DCS系统的特点，就和利时DCS系统应用中常见的故障进行分析并提出了相应的处理办法。
关键词：DCS系统 故障 处理方法中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)02(b)-0044-03①作者简介：解向军(1981,10—),男,汉族，陕西神木人，本科，工程师，研究方向：热工专业，工业自动化。
1 DCS系统概述DCS系统具有成本适中、控制功能强大、可靠性较高等优势，得到了越来越多工业生产企业的青睐，尤其是大型电力企业。
工业的发展和城市化的推进使得社会电力需求不断提高，电力企业发电机组的容量和运行参数也随之增大，DC S系统直接关系着生产控制的水平和机组运行的安全性。
因此必须要加强DCS系统的运行维护，当故障发生时可以找出故障部位和发生原因，采取有效的处理对策，促进DCS系统可靠性和企业运行稳定性的提高。
2 DCS系统故障诊断为了确保故障处理的有效性，提高DCS系统故障的处理效率，相关技术人员必须要明确故障诊断流程和具体的诊断方法。
2.1 DCS系统故障诊断流程技术人员需要根据故障发生的环境、故障引发的现象对DCS系统故障的原因和故障部位进行诊断。
DCS系统故障诊断的步骤包括：(1)排查使用不当引起的故障。
操作故障常见的类型包括操作失误故障、端子接线故障、模块安装故障以及供电电源故障等。
DCS报警系统存在问题分析及整改措施
DCS报警系统存在问题分析及整改措施新疆克拉玛依石化公司葛晓强李荣李欣摘要：以具体案例为事实，详细分析装置集中控制系统报警存在的设置和管理的问题，针对存在的问题进行了整改，并制定了预防措施。
关键词：报警；问题；整改引言目前炼厂日常操作采用最多的就是DCS（Distributed Control System）系统暨装置集中控制系统，装置DCS系统本身或生产工况发生异常时，系统能够利用计算机自动扫描，及时发现，及时发出信号，并在第一时间提醒和警示操作人员进行处理，必要时计算机还可以根据预先设定的计算机控制程序进行自动处理，这一全过程就是DCS的报警过程。
报警基本包括系统报警和过程报警两种类型，具体表现形式是以下几种：A、相关位号的数据、图例颜色变化（变成红色或者黄色）；B、报警系统的声音提醒；C、灯光闪烁（变成红色或者黄色）；D、对于高级、完善的系统甚至可以实现自停、自应急等程序控制。
报警体现了集中控制的先进性，同时为装置提供了安全保障。
但是如果对报警设置和管理不当，又会造成处理不及时、安全隐患等诸多问题，下面就以具体实例来分析集中控制系统的报警存在的问题，并对存在的问题进行了整改，并制定了预防措施。
1报警存在的问题1.1报警设置过多在一套装置上把很多的功能都赋予报警，如加氢装置调节阀数量多达上千个，对该调节阀限位大量设置报警，操作过程中是每间隔3秒钟、5秒钟就报警一个，DCS画面满盘数据闪烁，左上角不停地在闪黄色、红色的位号、数据，一天报警成千上万，不仅影响正常操作与监控，而且造成操作人员的麻痹思想，熟视无睹了。
统计某石化公司各生产装置在2010年4月26～5月2日报警数量，具体见表1所示。
从表1中我们可以看到，单套装置报警非常多，按照岗位操作人员每分钟处理一个报警测算，实际报警远远超过了操作人员的处理能力，因此过多的报警信息，不但不能起报警作用，反而削弱了重要报警信息的预警提示功能。
以2003年8月北美洲东部地区发生了一次大面积停电事故为例。
DCS控制系统故障分析及处理解析
DCS控制系统故障分析及处理解析摘要：在多个领域内，分散控制系统都有着广泛应用并发挥重要作用。
本文主要对分DCS控制系统产生的各种故障进行阐释,并对相关处理方法作了说明,为分散控制系统采取反事故措施，同时为反事故演习的开展提供有意义的参考。
关键词:：故障；分析；DCS控制系统分散控制系统中以微处理器为基础，在生产中可以集中进行监视、操作、管理以及分散控制，这便是集中分散控制系统，称之为DCS系统。
与集中型计算机控制系统以及常规模拟仪表相比，DCS系统有其十分明显的特点。
首先操作管理更加便捷，DCS系统的人机反馈都是通过CRT、键鼠等硬件实现的。
如同网上冲浪，可以监视生产装置以及工厂的运行状况。
其次是系统构成更加灵活，DCS控制系统是由通过网络通信系统将各个工作站组网而成，它的一些性质如同“因特网”一样。
根据不同的生产需要，可以随时加入或者舍去某些工作站。
系统组态灵活多变，并且安全可靠性更高。
再次，安装、调试方便，相比原先的模拟控制系统而言，DCS系统方便快捷，同时它的控制功能丰富，最初的模拟控制回路实现的复杂运算，现在由高精度的微处理器来计算实现。
具有信息资源共享的功能，如同上述所讲，工作站即看作互联网上的每个网站，在DCS系统中，倘若有足够的权限，将会得到任何需要的参数。
虽然DCS系统更具优势，但在日常实践中，控制系统会发生各类故障，这就需要我们懂得处理分析。
1 实践中常见的故障分析1.1 系统故障分散控制系统由系统软件和控制软件组成,一般情况下操作系统使用的是WindowsNT410中文版，控制软件使用的则是XDPS210/R05SP2。
由软件引起的XDPS故障一般情况下都是由多个原因共同造成的,是作为系统的综合反映的体现。
在日常的工作实践中,经常可以看到在投运不久的新软件上，DCS系统软件故障发生的概率要高过其他,但是问题的排查相对简单。
即使是在运行的老系统发生故障的概率相对而言比较小,一旦有问题发生,排查起来就会相当困难，常常需要厂家工作人员到现场进行分析、处理，从而更加全面了解和掌握控制系统软件,并投入大量的工作量。
DCS控制系统维护保养管理与故障排查处理、冗余测试方法
DCS控制系统维护保养管理与故障排查处理、冗余测试方法一、DCS控制系统的维护保养管理：1、维护保养：①、定期对DCS控制系统电源进行检查，对于冗余电源系统要定期进行切换实验工作。
同时对UPS电源进行定期的切换检查，对电池应按照要求进行定期放电充电。
定期检查网络接头和各连接线是否牢固，控制柜内的各接线端子是否牢固可靠。
定期检查系统风扇是否工作正常，风道有无阻塞，以使得系统能长期可靠地运行。
经常检查控制单元、I/O模块、其他模块等的工作是否正常。
定期检查接地是否牢固，测试接地电阻是否符合要求。
②、定期检查控制器、计算机等的工作负荷，并注意是否有升高现象。
定期检查硬盘，并删除零碎文件，历史文件经常进行外设归档备份。
③、对于DCS控制系统和其他系统的接口，建议在其他系统侧的网关站上，加装病毒防火墙，并及时更新病毒库。
同时及时更新操作系统的补丁，提高系统的防护性。
④、在运行时，原则上不再进行软、硬件的改动。
⑤、对DCS控制系统所有的修改，无论是组态软件、系统软件还是文件属性等，都应在工程师站(记录本)有详细的文字记录。
每次改动组态后都要进行把主站拷贝到副站的工作。
⑥、应定期让所有的操作员站重新启动一次，以清理计算机长期运行的累计误差。
养成定期备份组态软件的习惯，每次更新点目录后应该把工程师站组态安装目录下的所有文件拷贝到各个操作员站的相应目录中，否则工程师站的损坏可能会导致系统无法更新点目录。
⑦、DCS控制室要在合适的温度、湿度、灰尘度。
应定期检查工作环境和通风状况，避免通风散热不良导致的硬件故障或硬件加速老化，一般每一个季度应该给操作员站和DPU站进行吹灰一次。
2、预防性维护管理：①、系统供电、接地系统检修检查。
定期检查UPS电池容量和充放电时间，对接地进行接地电阻测试。
②、在工艺允许前提下，定期对冗余电源、服务器、控制器、通讯网络等进行冗余测试。
③、对系统卡件进行点检。
检查和整理以延长设备的寿命。
④、操作站、控制站停电检修。
仪控DCS故障诊断及处理
仪控DCS故障诊断及处理仪控DCS（分布式控制系统）是工业自动化控制中的关键设备，负责监测和控制整个生产过程。
仪控DCS也会出现故障，给生产带来不便。
本文将介绍仪控DCS故障的诊断及处理方法，希望能够帮助读者更好地解决相关问题。
一、仪控DCS故障的常见类型1. 通信故障：仪控DCS由多个控制单元组成，它们之间通过通信网络进行数据交换。
通信故障可能导致控制单元之间无法正常通信，进而影响整个系统的运行。
2. 控制逻辑故障：控制逻辑是仪控DCS的核心部分，负责执行各种控制策略。
控制逻辑故障可能导致系统无法按照预定的控制策略来操作，影响生产过程的稳定性。
3. 传感器故障：传感器用于采集各种现场参数，包括温度、压力、流量等。
传感器故障可能导致系统无法准确获取现场参数，影响控制系统的闭环控制性能。
1. 故障现象的观察：当发生仪控DCS故障时，首先需要对故障现象进行仔细观察。
包括系统的报警信息、现场设备的运行状态、控制系统的输出信号等。
3. 系统日志的查看：仪控DCS系统通常会有各种日志记录，包括操作日志、报警日志、故障日志等。
通过查看系统日志，可以了解系统的运行状态，帮助诊断故障。
4. 现场设备的检查：对于与故障相关的现场设备，需要进行详细的检查，包括传感器、执行机构、控制单元等，以了解设备的运行情况。
5. 仪表检查：对于与传感器有关的故障，需要进行仪表检查，包括检查传感器的供电情况、信号接线是否正确、传感器本身的工作状态等。
1. 紧急处理：当发生严重的仪控DCS故障时，需要立即采取紧急处理措施，包括停止相关设备的运行、增加备用设备的运行等，以防止事态扩大。
2. 故障分析：在紧急处理之后，需要对故障进行详细的分析，包括故障发生的原因、故障的影响范围、故障的可能解决方案等。
3. 故障排除：根据故障分析的结果，进行相应的故障排除工作，包括更换故障部件、重新调整控制策略、修改控制逻辑等。
4. 系统恢复：在完成故障排除之后，需要对系统进行恢复，包括重新启动系统、重新校准传感器、重新设置控制参数等。
DCS仪表回路基本故障处理
信号+ 信号-
信号+ 信号-
6.3DO信号线路2
信号+ 信号-
1 9
5 14
13 4
12 8
电气来火线 去电气火线
去电气火线 电气来火线
试题
1、绘制电路图：系统卡件接受4~20mA信号，卡件不供电，现场2线制变送器。
2、绘制电路图：系统卡件DI信号2线制接线方式，卡件自带电源；现场开关为 2线无源方式，请绘制出采用继电器隔离的DI信号接线图。
DCS仪表回路基本故障处理
1.1 4-20mA AI信号的处理
• 2线制信号的故障处理,注意控制回路改手动
– 卡件供电
P+
安
变送器
全 栅
S+
P+ 系统卡件
S+ 250Ω电阻
1.2 4-20mA输入信号的处理
• 2线制信号的故障处理，注意控制回路改手动
-卡件不供电，通过隔离栅供电
P+ 变送器
S+
24V+ 24V-
P+
端
变送器 S+
子
S- com
24V+ S+
系统卡件
24V-
1.5 4-20mA输入信号的测量
1、测量P+端电压输出，判断是否在正常范围 18~24V。（对地测量或对电源负端测量）
2、测量S+端电流，判断是否在正常指示范围 4~20mA或1~5V直流电压（和利时-AI卡件、 MTL5541，电流信号无法正确表达电流值，只能 测电压）。
S+
24V
S碱渣
S24v参考
系统卡件
5.3 DI信号
• DI信号，一般双线，送出一个电压信号 （5V或24V），通过返回的电压信号检测 开关的状态。
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S+
24V
S碱渣
S2• DI信号，一般双线，送出一个电压信号 （5V或24V），通过返回的电压信号检测 开关的状态。
S- OR
S+
24V-
安全栅
S-
24V
系统卡件
南气分
24V+
5.4DI信号继电器隔离
1
信号+
24V+
9
5
信号-
14
13
24V-
4
12
8
DI卡+ DI卡-
1、用万用表电流档测量信号正端的工作电流， 判断是否在正常范围。
2、用万用表电流档测量卡件或安全栅输出两 端的输出信号是否正确。（需拆掉外部信 号线路）
3、用万用表电流档测量卡件或安全栅输出两 端的输出信号是否正确。（直接并接外部 线路，简易测量，数据不精确）
2.2 可能产生的故障
1、卡件输出通道故障、安全栅、隔离栅故障。 2、现场阀门电气转换器故障。 3、阀门定位器故障。 4、现场阀门反向动作有可能是信号线接反造
1.5可能产生的故障-3
3、现场测量24V供电电压不正常 A、供电电压为0，保险丝坏。 B、供电电压偏小，带指示灯的供电保险坏。
2.1 4-20mA输出信号的处理
• 4-20mA输出信号故障处理注意提醒操作员 阀门改副线
S+ 阀门
S-
S+ 阀门
S-
安全栅
S+ A+ 系统卡件
S- A -
2.2 4-20mA输出信号的测量
成的。（部分阀门的电气转换器可以靠信 号线的正、反接法调整阀门的正、反向动 作）
2.3 故障案例
案例： 1、二常双阀门控制案例。 2、重油某厂家阀门案例。（输出到一定阀位
会全开或关闭） 3、连续重整加氢裂化进料阀不定期关闭（未
知原因）
3.1热电偶信号的处理
• 采用短接线短接显示室温或外界气温简单 判断
1.5可能产生的故障-1
1、信号超限:＜4mA或＞20mA，或者两个线 路电流不一致，不同测量点电流值不同。 A、现场变送器零点漂移，测量信号与实际 不符。 B、仪表回路中存在接地，导致电流分流或 并流。 C、安全栅、隔离栅故障、现场变送器故障。
测量：以信号正线路电流值为准。
1.5可能产生的故障-2
S-
S+
安全栅
S+
S+
系统卡件
SS-
3.2热电偶信号的测量
1、用二极管档，测量回路是否断路。 2、用mV档测量现场来信号值
3.3热电偶信号可能产生的故障
1、现场断路，热电偶烧毁。 2、线路中某处接地，一般产生在现场接线柱
侧。 3、安全栅或者隔离珊坏。
4.1热电阻信号的处理
• 热电阻信号
B B A
5.5 DI信号的测量及故障处理
1、现场侧2信号间有直流电压降，现场开路， 无直流电压降，现场闭合。
2、两端对地测量电压值，都无电压时，应为 供电故障（5.1、5.2）,5.3为现场闭合。
3、线路断开时，内侧两线均无电压值，可检 查直流供电，或卡件供电。
6.1 DO信号
• DO信号，一般通过继电器送出一个状态， 一般分为干触点（电气联锁用）、24V直流 电源两种（启动电磁阀）。
万用表电阻档测量信号时，输出电压高，无法 精确测出某点松动或氧化造成的阻值变化。只能 采用排除法测量。
5.1 DI信号
• DI信号，一般双线，送出一个电压信号 （5V或24V），通过返回的电压信号检测 开关的状态。
安全栅
S+
24
系统卡件
S-
S-
5.2 DI信号
• DI信号，一般双线，送出一个电压信号 （5V或24V），通过返回的电压信号检测 开关的状态。
信号+ 信号-
信号+ 信号-
6.3DO信号线路2
信号+ 信号-
1 9
5 14
13 4
12 8
电气来火线 去电气火线
去电气火线 电气来火线
试题
1、绘制电路图：系统卡件接受4~20mA信号，卡件不供电，现场2线制变送器。
DCS仪表回路基本故障处理
1.1 4-20mA AI信号的处理
• 2线制信号的故障处理,注意控制回路改手动
– 卡件供电
P+ 变送器
S+
安全栅
P+ 系统卡件
S+ 250Ω电阻
1.2 4-20mA输入信号的处理
• 2线制信号的故障处理，注意控制回路改手动
-卡件不供电，通过隔离栅供电
P+ 变送器
S+
隔离栅
24V+ 24V-
S+ 250Ω电阻
S-
系统卡件
1.3 4-20mA输入信号的处理
• 2线制信号的故障处理注意控制回路改手动
-卡件不供电，通过24V直流电源供电，
P+ 变送器 S+
端子
24V+
S+ 系统卡件 A24V -
1.4 4-20mA输入信号的处理
• 3线制信号的故障处理注意控制回路改手动
2、现场表不工作（有电） A、表功率高，经过安全栅后，工作电压不够，如： MTL5042与MTL5041（输出电压高）。 B、接线方式与变送器要求不匹配，如二线制、四 线制接线匹配问题；隔离栅接线端子位置等 （MTL5042）。 C、信号线路过长（500米以上），可考虑提供＞ 24V的供电（罐区36V直流电源）。 D、信号回路中2处接地-现场接地与室内接地共 存（北催化220V交流供电仪表）。 E、供电电压偏小。（指示灯的供电保险坏）
S+
24V+
继电器
端子
S-
24V-
6.2DO信号
6.3DO信号
• 4-8-12
1-5-9
• 常闭-常开-公共端 常闭-常开-公共端
• 13-14励磁端 ，14为+。继电器表面有接线 图。
6.3DO信号线路1
1
电源来24V+ 9
5
信号+
14
信号-
13
4
电源来24V+ 12 8
电源或接地
电源或接地
安全栅
B
B
B
B
安全栅
A
A
系统卡件
4.2热电阻信号的测量
1、测量AB1、AB2电阻，阻值应相等。 2、测量B1B2电阻值，AB1-B1B2为信号值。
B1 B2 A
安全栅
4.3热电阻信号的故障
热电阻大多采用桥路测量原理测量（微电流信 号），受电阻值和微电流干扰影响较大。 1、线路接点松动、氧化等引起电阻值增大的因素都 会造成测量信号不准。 2、线路中某点接地。 3、电阻烧毁。
-通过24V直流电源供电
P+ 变送器 S+
S- com
端子
24V+ S+
系统卡件
24V-
1.5 4-20mA输入信号的测量
1、测量P+端电压输出，判断是否在正常范围 18~24V。（对地测量或对电源负端测量）
2、测量S+端电流，判断是否在正常指示范围 4~20mA或1~5V直流电压（和利时-AI卡件、 MTL5541，电流信号无法正确表达电流值，只能 测电压）。