现场总线调试故障总结

一、故障现象分析处理
1、只要送电就偶尔报通讯故障，各子站随机出现通讯故障。

粗略检测回路电阻，阻值为112Ω左右，阻值在正常范围内。

对故障1，首先检查接线顺序问题，通讯DP头A、B端子的电缆是否有接反现象，其次看接线是否有不良现象，然后测量总线上的回路电阻值，理论上电阻值在110Ω左右就没有问题；偶尔报通讯故障一般就是信号衰减的问题，主要有接线和通讯头两方面原因。

2、各子站随机出现通讯故障。

粗略检测回路电阻，阻值为85Ω，阻值不在正常范围内。

对故障2，检查两端的DP通讯头，发现末尾的DP通讯头阻值异常，应该是220Ω，却只有140Ω左右，更换正常DP通讯头后，恢复正常。

3、运行时偶尔22～25子站报通讯故障，不运行时没有问题。

粗略测量阻值为112Ω，阻值在正常范围内。

对故障3，接线和通讯头均正常，测量阻值为112Ω，阻值在正常范围内，电缆也没有新增。

但是运行时报故障，判断是设备运行导致故障的发生，应是电磁干扰、变频电机在运行时影响通讯所致。

在电缆隧道中，通讯电缆与电机的动力电缆是在一起的。

为证实这一判断把这4个子站所带的电机全部停下，然后试车，发现不再报通讯故障。

因此，故障原因就是电磁干扰。

这种情况需重新敷设，避免通讯电缆和动力电缆同隧道。

二、问题分析
1、单个从站故障
现场总线控制系统中的从站基本都是安装在现场的设备，而现场环境比较恶劣，灰尘、雨水、振动等会影响现场设备的使用寿命。

当某个从站故障时，它会通过总线向主站发出大量的故障信息，如果总线中某处数据传输存在瓶颈，就有可能造成网络堵塞，导致所有从站与主站失去通信。

在闭冷水系统中，水的压力高、流速快，管道会有较大的振动，造成个别电动门频繁故障，故障电动门通过总线向DCS卡件发送大量报警信息。

而这个系统中光电转换器就是一个瓶颈，报警信息足够多时会使光电转换器出现数据堵塞而中断网络。

网络一旦中断，所有现场总线电动门就无法在DCS中操控。

只有处理
好故障电动门，同时清空光电转换器数据，才能使网络恢复正常。

2、从站之间的地址冲突
总线上所有的站点共享一条公用的传输通道，同一时刻只能由一个节点发送信息，多个节点同时传输数据时，会造成信号的混淆。

Profibus DP系统中总线上的报文用节点地址来组织，每个Profibus DP主站节点和从站节点都有一个地址，此地址在整个总线上必须是唯一的。

所以一旦网络上有重复的从站地址，就会出现信号混淆，导致总线系统故障。

比如闭冷水系统如果有两个电动门总线地址冲突，整条总线上的电动门都会与DCS失去通信。

3、总线系统传输介质故障
（1）传输介质断线
现场总线的拓扑结构决定了一旦总线系统中某处出现断点，断点后的节点必然会失去与总线系统的通信。

比如闭冷水系统中如果某处总线电缆断线，其后的电动门都会与DCS失去通信，远方无法操控，但不会影响断点前的电动门。

（2）传输信号衰减
总线系统信号在传输中会出现衰减，因此传输距离有限，只能覆盖一定的地理范围，这也是总线的拓扑结构决定的。

Profibus DP总线网络的传输距离无中继最长可达1.2km，传输距离超过1.2km ，信号将出现较大的衰减，这会大大影响主站与从站之间的通信质量。

在闭冷水系统中，一条总线上最多有12个电动门，且无中继，所以有时出现总线报警。

在这种情况下从总线终端依次隔离一个或几个电动门，减少总线长度到合理的范围内，数据传输就可恢复正常。

另外双绞线长时间使用会出现表面氧化，使接触电阻增大，也可能使传输信号衰减，影响数据传输质量。

（3）双绞线交叉接线
采用双路冗余网络的DP总线系统，如果两路双绞线接线出现交叉，会使系统的抗干扰能力下降，遇强干扰可能导致网络故障。

闭冷水系统现场电动门使用A／B双路冗余总线网络，双绞平行接线，即所有设备的A路连接组成A网，B 路连接组成B网。

如果A网接到电动门的B路，B网接到电动门的A路，此时系统虽然可以正常传输数据，但抗干扰能力下降。

由于现场干扰源较多，如电机的启停等，导致DCS会出现许多莫名其妙的总线系统报警，非常频繁时会出现网络
堵塞。

三、关于故障点的查找方法
闭冷水系统中最常出现的故障是不明原因的报警，典型现象是所有从站设备不停地轮番报警，造成通信中断这种现象往往是网络中某个节点故障引起，如果这条总线上的设备较多，查找起故障点来会相当困难，处理时可以使用折半查找法也叫二分法，快速找出故障点。

闭冷水系统中，最长的一条总线上有12个电动门，我们依次编号为1～13，第13个为终端电动门。

发生报警时，首先把第7个电动门设置为终端，这样相当于8～13号电动门都被隔离，再根据报警是否存在判断对1～7号电动门或8～13号电动门使用折半查找法，重复以上步骤直到找出故障点。

四、电动执行机构调试故障分析及处理方法
1、故障现象：电机旋转，但没有驱动阀门
原因及处理： 1)手—自动切换损坏，将手自动切换更换即可
2）电机的齿轮脱落或磨损，与涡杆上的转动齿轮未啮合。

将齿轮按上或更换。

3）阀门转动爪之间间隙过大或损坏，阀门传动轴套丝口损坏。

4）涡轮与涡杆之间齿轮磨损严重或损坏，间隙过大。

2、故障现象：就地可以操作，但是远控不可以操作。

分析原因：1）指令线和反馈线有问题，检查接线。

2）远控切换开关损坏，更换新的转换开关。

3）有一定的闭锁条件。

如液位、流量、压力等。

3、故障现象：阀门能正确开启和关闭，但是CRT没有反馈。

分析原因： 1）端子排接线松动，紧固一下接线即可。

2）卡件损坏，更换相应的卡件。

3）反馈线有问题，检查接线
4）提供反馈的行程开关未动作或者行程开关损坏，重新调整行程或者更换行程开关。

4、故障现象：电动装置电动机不能启动
分析原因：1）电源故障，检查空开是否已经合闸。

2）按钮失灵，检查按钮是否损坏。

3）电源电压过低，查出电源电压过低的原因。

4）力矩开关动作，重新进行调整。

5）接触器和继电器有问题，检查。

5、故障现象：执行机构振荡
分析原因：1）死区过小，调节灵敏度电位器增大死区
2）DCS 信号不好，或者屏蔽不好,检查DCS 信号或者屏蔽线有没
有松动.
6、故障现象：无论怎样加信号，执行机构只向一个方向转
分析原因：死区过小。

调节灵敏度电位器增大死区。

7、故障现象：执行机构对信号不灵敏或双向无输出
分析原因：死区过大。

调节灵敏度电位器减小死区。

8、故障现象: 没有外设行程开关的执行机构在全开或全关位置附近时，电机
始终带电来回转动。

分析原因：指令与反馈未达到允许偏差范围内的平衡。

1、在全开位置时，调节阀位反馈至略大于20mA，2、在全关位置时，调节阀位反
馈至略小于4mA。

9、故障现象:位置反馈始终不能调整至4-20mA 范围内
分析原因：位置电位器定位不准。

根据反馈电流，调节电位器机械位置，使其处于4-20mA 可调范围。