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摘 要：随着互联网以及软件技术的不断发展，DCS控制系统得到了极为广泛的运用，尤其在各行各业行业得到了广泛而深入的应用。先进的技术应用也会使得维护的门槛不断提高，因此维护人员应当熟练的掌握DCS技术，从而对现场仪表方面的测量回路进行故障分析、查找与处理，从而提高维护的质量以及效率。
关键词：信号；DCS；故障；分析；查找；处理
DCS在国内自控行业被称之为集散控制系统，从上世纪80年代引入我国之后，便在国内的众多行业得到了广泛的运用。但是，该类设备在运作的过程之中，其仪表计量回路会经常出现故障，例如：仪表计量回路出现零位偏差大、数据大幅度跳跃，在同一计量点之中，其在不同系统之中数据差值过大。所以，当DCS系统中仪表计量回路出现故障之时，应当结合当前有效的办法，从而提升其计量的准确性，以此来保证设备能够正常的运作。
1 DCS的概述
分散控制系统是指计算机对企业的生产过程进行管理、操作、监视等，并实现对其分散控制的技术。DCS技术具有诸多的优点，例如：控制功能较完善、显示与操作较为集中、安装方便、运行可靠、人机界面较为适宜等。
2 仪表回路的概述
电测仪表在DCS的计量测点，在进行采集的过程之中，通常利用变送器实现对模拟信号的输出信号。信号通过变送器后，便能根据屏蔽线缆传送至分散处理单元的端子板采样，同时与其前端数据处理器进行互相配合，从而让模拟信号转变为数字信号，最后通过I/O传送至BC的控制卡站，从而实现了与计算机之间的有效链接。
3 DCS在运行过程中仪表计量回路的常见故障分析与处理
3.1计量显示数据跳跃的问题
在集散系统的运作过程之中，仪表计量回路经常会出现计量显示数据跳跃的情况，而出现此种情况的原因主要有：变送器负载能力不够、变送器故障、回路抗干扰能力不足、变送器、回路电缆老化导致传输信号过差、抗干扰能力弱以及DCS相应的AI卡件出现故障等。接下来，我们就以一个案例，来进行故障分析与处理，例如：A发电机的定子b相电压及显示值在15~26kv不断跳跃时，应当了解到2号发电机的定子b相电压，其变送器的带负载能力约为2500Ω，其进行模拟信号输出主要有两套装置进行共用。在对其基本情况进行了解之后，则需要对其进行诊断；首先，需要对变送器进行合格性检验，其结果显示合格，但是其数显仍旧在跳跃。其次，我们对模拟信号回路的总电阻进行了测试，发现变送器的负载能力依然处于正常范围之内，可数显仍在跳跃。接下来，又再一次检查了变送器的外壳，发现其外壳为金属材质，所以，变送器的抗干扰能力极强，同时检查其回路电缆屏蔽线是否牢固，经检验后发现电缆屏蔽线接地依然牢固，可数显仍在跳跃。然后，又通过对DPU上的端子板进行了位置调换，同时更换了其中的AI卡件，可数显仍在跳跃。最后，通过反复检查之后，发现两套装置均是不同厂商的产品，通过售后联系电话联系了生产商，了解到两套设备输入回路不相匹配，从而导致了模拟信号收到了严重干扰。因此，我们为远动无功调控装置进行配置变送器，最终数显处于稳定状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接下来，我们将再次通过一个案例，了解一个关于液位计案例，首先，当液位控制仪表系统的指示值，便至最大或最小之时,维修人员应当检查检测仪表，并检查其当前的工作状态,经过检查之后，发现它的指示正常，此时可以把液位控制调为手动遥控液位；在调节过后，还需要看液位的具体变化情况。若液位能够稳定地处在一定范围内,则表示液位控制系统出现了故障;若出现了稳不住液位的情况,通常情况下是工艺系统出现了问题,此时需要从工艺方面寻找具体的原因。若现场直读式指示仪表指示与差压式液位控制仪表指示出现不一致的情况之时，首先，需要检查现场直读式指示仪表，并查看其是否处于正常的工作状态；经检查之后其指示正常,那么则需要再次检查差压式液位仪表负压导压管封液，并查看其是否出现漏液的情况;如果出现了严重渗漏，则需要选择重新灌封液并调零点;如果没有出现渗漏,可能是仪表的负迁移量出现了问题，此时需要重新调整迁移量，从而让仪表指示正常。当液位控制仪表系统指示值，其出现频繁变化之时,首先，需要分析液面控 制对象的容量大小,从而来查找出现故障的原因；通常情况下，其容量过大会造成仪表故障。若出现容量小，那么就需要分析工艺操作情况；若工艺操作出现了问题，则有可能导致其数值出现频繁变动的情况。经过检查之后，其均没有变化，此时则很有可能是仪表故障造成了故障。我们再来了解一个，关于流量控制仪表系统的故障问题，例：当流量控制仪的表系统，其指示值变为最小值时，首先，需要对现场仪表进行检查；经检查之后仪表均处于正常的工作状态，则表明显示仪表出现了故障。若现场检测仪表的指示，其也最小值,则需要对调节阀开度进行检查；经检查之后发现，其调节的阀开度为零,此时则表明了调节阀到调节器之间出现了故障。若现场检测仪表，其指示便为最小,并且调节阀开度处于正常范围,那么其故障原因，则很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、操作不当等多种情况造成的。如果仪表方面出现了故障,其主要原因有:正压引压导管堵、机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等问题。若流量控制仪表系统，其指示值达到最大的时候,通常情况下，检测仪表也将指示为最大。此时，可以选择手动遥控调节阀开大或关小的方式，对这种问题进行解决；若流量出现了下降，通常情况下为操作工艺出现的问题。若流量值没有下降,则表明了仪表系统出现了故障,此时需要检查流量控制仪表系统的调节阀，并查看其是否动作;与此同时，还需要检查仪表测量引压系统，查看其是否处于正常工作状态，并检查仪表信号传送系统，是否没有故障。如果出现了流量控制仪表系统，其指示值频繁波动之时，再将其控制改为手动，若此时波动较小,则是仪表方面的原因，或是仪表控制参数PID出现的问题，若波动仍然比较频繁,则表明了工艺操作方面出现的问题。
3.2 计量显示零位偏差过大的问题
当计量显示出现零位偏差过大之时，其主要原因有：变送器出现故障、输出的回路信号受到了严重干扰等，除此之外，也有可能是测量点在集散控制系统中的组态设置出现了错误。接下来，我们将以案例的形式，对其可能出现的问题进行排查与处理，例:Y发电机出现了零位显示有偏差的情况。首先，我们了解其回路的基本情况，该发电机机的电流变送设备，其模拟信号则由屏蔽线缆传送至集散控制系统中的信号采集回路。我们在对其故障进行诊断的过程之中，首先，对变送器的质量进行检查，发现其结果是合格的，但零位显示仍有偏差。接着，我们又选择了更换AI卡的方式，发现零位显示仍有偏差。然后，我们又对回路线缆屏蔽线的接地情况进行检查，发现其均接地牢固，可定位显示仍有偏差。最后，我们检查了变送器的外壳发现其材质为塑料，在更换为金属外壳之后，零位显示正常，经排查发现，由于回路信号受到的干扰而导致计量显示零位偏差过大。
4 集散控制系统中仪表计量回路故障的主要防范措施
集散控制系统在其运作的过程之中，仪表计量回路会经常出现故障，因此我们需要采取一定的故障防范措施，例如：我们在对集散控制系统进行改造与安装的过程之中，应当对其回路进行相应的检查，从而保证其电缆屏蔽接地处于牢固的状态，或者在部分干扰较为强烈的环境之中，安装变送器之时，应当考虑产品本身的抗干扰能力，避免因为环境干扰问题而造成系统运行故障。除此之外，在进行设备采购的过程之中，尽量使用同一厂商的产品，避免输入回路互相不匹配的情况，而导致模拟信号受到严重干扰。最后，在进行人员操作时，应当按照使用手册进行系统操作，避免因为操作错误而引发系统运作故障。
5 结束语
DCS系统中仪表计量回路会经常出现故障，但是在进行问题排查与处理的过程之中，也应当具备相应的操作技巧，从而提高工作的效率。除此之外，维护人员应当了解基本的维护常识，从而能够根据自身的职业判断并迅速找到故障点，以此来提高维护的工作质量，通过对仪表计量回路的维护，也能够保证整套系统能够处于正常运作状态之中。
参考文献：
[1]安思群.《电气仪表工程安装调试与维护技术实用手册》金版电子出版公司出版，2014,4.
[2]北京和利时系统工程股份有限公司. 《HOLLIAS-MACSV应用系统技术手册》2015.
[3]国家石油和化学工业局.《石油化工仪表安装设计规范》.2016,03.
论文作者:赖国祥
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第02期
论文发表时间:2019/6/17
标签：仪表论文; 回路论文; 故障论文; 系统论文; 变送器论文; 零位论文; 指示论文; 《当代电力文化》2019年第02期论文;