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。
DCS与DEH系统故障应急处置预案
1.1 编制目的：为防止分散控制系统(DCS)与汽轮机数字式电液控制系统(DEH)故障导致事故扩大，避免由于 DCS 与 DEH 系统故障导致设备损坏事件的发生，特制定本预案。
1.2 编制依据：根据《中华人民共和国突发事件应对法》、国家安监总局《生产经营单位生产事故应急预案编制导则》、《危（wei）险化学品事故应急救援预案编制导则》和上级相关要求，又依据《火力发电厂(热工控制系统)设计技术规程》、《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写本预案。
1.3 合用范围本应急预案合用于*****公司*****电厂分散控制系统(DCS)与汽轮机数字式电液控制系统(DEH)故障事件的应对工作。
1.4 应急基本处置原则分散控制系统(DCS)与汽轮机数字式电液控制系统(DEH)故障：指分散控制系统(DCS)与汽轮机数字式电液控制系统(DEH)硬件、软件以及系统浮现故障导致锅炉、汽轮发机电组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障，造成设备被迫住手运行，对机组运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。
1.4.1 当浮现重要辅机控制异常， DEH 控制异常、局部区域信号异常、部份主/ 重要运行参数失去控制或者其显示不能真实反映实际工况等分散控制系统部份失灵情况时，由值长按照规程，通过运行方式的调整、现场操作等可以利用的一切手段，尽可能使机组运行稳定、设备处于安全状态。
当部份操作员站浮现故障时，应由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应住手重大操作)，同时迅速联系热工检修人员排除故障。
1.4.2 当分散控制系统故障导致机组跳闸以及全部操作员站浮现故障时 (所有上位机"黑屏"或者"死机")，值长即将安排运行人员去就地监视给水泵和除氧器运行情况，并将给水泵液偶执行器和除氧器上水调节门打至就地操作或者手摇执行器进行调整，保证汽包水位正常；，同时派人到汽包就地监视汽包水位，并通过双色水位计和电接点水位计密切监视汽包水位。
浅谈DCS集中控制系统常见故障及处理方法
浅谈DCS集中控制系统常见故障及处理方法摘要：集中控制系统的主要特性是集中管理和分散控制。
现在应用十分广泛，主要是用来监控现场装置，对数据实时监控，方便快捷的了解装置的运行情况，熟悉系统的维护和故障的处理，相信对系统的运行有很高的可靠性，本文主要阐述了如何加强DCS控制系统应用的处理方法，为工程现场应用提供借鉴。
关键词：DCS集中控制系统；故障；处理方法一、DCS 系统概况DCS 是集散控制系统，主要是将控制造成的危险性分散，将管理和显示功能集中，把现场各处比较分散的控制对象采用电、气、液压等的方式集中到一个控制室来控制和监视，以减少控制成本，实现高度集中的自动化。
机电一体化控制系统是一套功能先进、应用广泛的DCS 集散控制系统。
它通过功能完善的设计，既可以做到监控数据的集中显示、管理，又可使数据采集、过程控制分散到现场各地，符合当今工厂自动化发展的要求。
它的基本组成分为四大部分:中央控制站、远程高速数据通道、机电一体化界面、机电一体化输入输出适配单元，由这四部分即可把常规工业装置与信息系统连接起来，如果再与其它网络互联，逐级向上递接，便可实现大规模生产调度管理系统、生产综合能源计量系统等，并使各种现有的办公网络加入到生产系统中来，为企业的信息管理建立提供动态生产数据。
控制系统还设计了报警和趋势显示画面。
有实时报警和历史报警。
趋势画面分实时趋势和历史趋势，分别显示实时数据和历史数据两种趋势显示。
有时发生故障通过查找历史趋势，可以分析出原因和查找产生故障的时间。
二、DCS 控制系统的故障分析与处理DCS 控制系统在工厂中已成为过程控制的核心，对DCS系统的维护在企业中都有严格的规定。
要求仪表维护人员在做好维护工作的同时，还应当具有当系统发生故障，能迅速而准确地判断出故障点并进行处理的能力。
2.1一般故障通过平时出现的问题和解决处理方法，总结出一般故障主要有以下几点：2.1.1仪表设备故障这类故障是最普遍的，我们站经常出现的是由于变送器正负引压室堵塞导致传输信号有误，从而传输到ME上引起报警；控制柜模块损坏；接线松动等引起的。
DCS系统检修要求及内容、常见故障判断及排除处理方法
DCS系统检修要求及内容、常见故障判断及排除处理方法一、DCS系统检修要求及内容：（一）、检修要求：1、DCS控制系统使用一定年限后，由于工业现场环境恶劣，如灰尘多、经常有腐蚀性气体等，容易造成元件的老化、损坏等情况，可能导致系统通讯不畅，信号偏移等故障，2、必须定期（与全厂大修同步）对系统进行全面地维护和检测，清除系统中可能存在的隐患，保证DCS控制系统的长期稳定运行。
（二）、检修内容：1、硬件的吹扫和清洗：①、将计算机内的可拆卸部件、各散热风扇的滤网、各I/O卡件进行吹扫和清洗；②、将各控制站内的部件，包括主控卡、I/O卡件、机笼、各通讯卡件进行吹扫和清洗。
2、接地系统的检修：①、对各接地端子进行检查，各操作站的接地进行检查；②、各控制站（电源、机笼）接地检查；③、对地电阻的测试，建议采用“钳式”接地电阻测量仪。
3、上电检测：①、完成吹扫和清洗后，检查供电电源是否满足要求；②、对系统硬盘硬件作全面检查；③、对系统软件及组态软件作全面检查；④、检查所有控制回路的PID参数及其他需要记录的参数；⑤、检查SBUS通讯是否通畅。
4、系统综合功能检查：重新上电后，检查并确认系统网络及卡件工作正常，对I/O通道进行精度测试（使用过程效验仪）。
二、常见故障判断处理方法：（一）、DCS控制系统故障判断方法：1、观察监控软件的系统故障指示灯，当系统故障指示灯红/绿交替闪烁并发出报警声响时，说明系统发生了故障；2、查看监控软件的“故障诊断”画面，当DCS发生故障时，“故障诊断”画面将以红色闪烁的标识故障发生的位置以及故障具体信息，并在“故障诊断”中将故障信息记录到历史故障信息中；3、通过使用“故障分析”软件SCDiagnose进行故障分析，它可以进行I/O通道的故障分析；4、检查各主控卡、数据转发卡、I/O的故障指示灯“FAIL”灯的情况，当卡件“FAIL”灯亮时，说明该卡件发生了故障；5、通过其他可察觉异常情况判断系统是否发生故障，如实时监控的数据刷新明显太慢，操作站的监控软件响应速度明显下降等。
DCS系统中温度测量回路常见故障分析
DCS系统中温度测量回路常见故障分析2019-08-13摘要：温度是化⼯⽣产过程中最基本的受控参数之⼀，⽽热电偶因其结构简单、稳定性好、价格低廉、寿命长等优点成为使⽤最⼴泛的测温元件。
本⽂以研究热电偶的测温原理为基础，结合霍尼韦尔PKS系统测量回路的特点，分析各种温度测量中的故障，并提出解决办法，达到温度受控的⽬的。
关键词：热电偶；PKS系统；故障分析。
⼤庆炼化公司炼油⼆⼚ARGG车间采⽤的是霍尼韦尔PKS控制系统，温度隔离栅的型号是MTL5575，模拟量输⼊卡件型号为PAIH01，控制器型号为C300。
现场测温元件以热电偶和热电阻为主，其中K型热电偶使⽤最⼴，本⽂就以K型热电偶为例来对温度测量回路的故障进⾏分析。
⼀、热电偶的⼯作原理1.基本原理将材质不同的两种导体两端结合在⼀起，构成⼀个封闭的回路，⽽当回路中两种材质的结合点温度不⼀样时，这个封闭的回路就会有电势产⽣，我们把这现象叫做热电效应，同样把产⽣的电势叫做热电势。
热电偶进⾏温度测量就是基于上述原理进⾏的，我们通常把直接与介质接触的的⼀端叫做测量端或⼯作端，另⼀端叫做补偿端或冷端。
在⼤部分情况下，冷端都是指DCS的控制室，冷端温度就是控制室的温度。
热电偶所产⽣热电势的⼤⼩只取决于热电偶所采⽤的材质成分和⼯作中测量端和补偿端的温度差，与偶丝的长短和直径没有关系，当热电偶材质确定后，热电势的⼤⼩只与两端的温度差有关，并且当冷端温度⼀定时，热电势与测量端温度成单值函数关系。
2.冷端补偿热电偶热电势的⼤⼩与其两端温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0℃时分度的。
在实际应⽤中，由于热电偶冷端暴露的空间受到周围环境温度的影响，所以测温中的冷端温度不可能保持在0℃不变，也不可能固定在某⼀温度不变，⽽热电偶电势即决定于热端温度，也决定与冷端温度，所以如果冷端温度⾃由变化，必然会引起测量误差，为了消除这种误差，必须进⾏冷端温度补偿。
MTL5575型温度隔离栅能⾃动的识别控制室的温度进⾏冷端补偿，⽽不需要单独的设定⼀个冷端温度，只需对热电偶的型号及量程等基本信息进⾏组态即可应⽤。
DCS系统常见的故障
DCS系统常见的故障一、现场仪表故障这类故障是现场变送器、执行机构等故障造成的，如报警信息IOP、00P、ERR、TRA、ANS，需联系现场维护班及时处理。
横河系统∶00P输出开路报警IOP输入开路报警。
ANS;回讯DI信号和输出DO信号不一致。
中控系统∶TRA∶输入电流小于3.6毫安，或大于21毫安。
ERR∶输入电流大于3.6小于4毫安，或大于20毫安小于21毫安。
二、操作不当造成的故障DCS系统出现的一些提示报警，系统某功能不能使用以及某些控制不能正常操作，或者是操作员无法进行操作的情况，DCS系统并没有故障，而是操作不当或操作错误引起的。
如横河的MHL，MLO，IMAN报警以及中控的监控画面切换到观察员等情况。
MHL;控制回路投自动时，输出MV超过高限设定MH ML0∶控制回路投自动时，输出MV小于低限设定ML IMAN∶手动初始化，付回路或分程器没投串级。
三、网络通讯故障诊断网络故障诊断比较复杂，网络报警是非常到致命的系统报警，出现这类报警时，工艺操作人员应立即通知DCS组抓紧解决。
控制网是两条冗余的电缆，两条电缆同时工作，并且互为冗余，当有一根电缆故障时，系统将使用另一条电缆通讯，保证系统正常运行，若处理不及时，另一根再出现故障，系统通讯部分中断，严重时，系统将处于不可控事故状态。
四、操作站下装故障∶指无法将组态修改从工程师站下装到操作站，这是一种软件故障，诊断方法如下∶（1）检查网络IP地址设置是否正确。
（2）运行cmd命令，在DOS窗口用Ping命令检查bus2是否正常。
（3）检查该操作站的计算机名称与工作组是否符合CS3000系统规范。
（4）检查防火墙是否关闭。
五、光缆故障分析∶由于集中控制，所有装置到控制中心都铺设了两条冗余的控制光缆，如果两条线路同时出现故障，控制中心的操作将处于失控状态、无法监视操作，其故障诊断如下∶（1）先检查光电交换机是否正常工作。
（2）用打光笔检测在用光纤的通断，不通则另换令一芯。
常见的仪表故障及判断处理
常见的仪表故障及判断处理一、自动化仪表系统故障的判断思路由于生产操作管道化、流程化、全封闭等特点,特别是现在的化工企业自动化水平很高,工艺操作与检测仪表密切相关,工艺人员通过检测仪表显示的各类工艺参数,比如反应温度、容器的压力和液位、物料流量、原料的成分等来判断工艺生产是否正常,产品的质量是否合格;仪表指示出现异常现象指示不变化,不稳定,偏高、偏低等,本身包含两种因素：一是工艺因素,仪表已经真实准确的反映出工艺异常情况;二是仪表因素,由于仪表测量系统某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符;这两种因素总是混淆在一起,很难马上判断出故障到底出现在哪里;仪表维护人员要提高仪表故障判断能力,除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外,还需熟悉测量系统中每一个环节;在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析;总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因;所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,这才能帮助仪表维护人员拓宽思路,有助于分析和判断故障现象,及时查找原因所在,快速排除故障;二、五大测量参数仪表控制系统故障分析步骤1、流量控制仪表系统故障分析步骤过程控制系统中,流量检测和调节是较复杂的系统,流量仪表查故障时,不应仅局限于一次表、二次表、管线、三阀组等几个方面,还应从设计安装和现场工况等进行全面检查;1流量控制仪表系统指示值达到最小时,首先检查现场检测仪表,当现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到DCS之间故障;当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因工艺方面有系统压力不够、泵堵、系统管路堵塞、冬天开车介质结晶、以及操作不当等原因造成;若是仪表方面的故障,原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等; 2流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大;此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成;若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；检查仪表信号传送系统是否正常;3流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成;主要案例分析流量指示值波动大;故障现象：测量水流量的差压孔板流量计指示值波动大,且无规则;分析与判断：检查差压变送器实际差压值是否波动,不波动排除为控制系统故障,差压流量计本身问题;按前面所述的分析判断方法,可初步判断为引压管线有堵的现象或其他异常;检查引压管线时发现负压室引压管线内部有空气,以致负压管线压力波动大,导致流量波动大;处理方法：将负压室引压管线气体排尽后,波动现象消失;2.液位控制仪表系统故障分析步骤1液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况;如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统；如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因;2差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏,重新灌封液,调零点；有气相压直接引到负压侧的仪表指示值变化到最小时,首先检查差压变送器负压侧集液罐液面是否上升过高,如果上升过高,应及时排液;防止负相导压管灌液最简单的方法,是将负相取压点的位置向上移动,定期检查、排液;3电浮筒液位界位的测量受介质的影响较大,如有指示偏大或偏小,首先要考虑工艺介质是否有变化,或者介质温度变化造成介质的密度变化,若指示无变化,则考虑介质结晶、结冰、粘稠等原因;4液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析液面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成;容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁;如没有变化可能是仪表故障造成或仪表参数整定不当造成;主要案例分析分馏塔液位波动大时高时低,指示不稳;工艺过程：由一台液位计与控制室控制系统组成分馏塔液位调节系统;故障现象：在生产过程中,分馏塔液位指示不稳,时高时低,导致调节系统失调,影响了工艺的正常操作;分析与判断：分馏塔液位控制系统是保证分馏塔液位控制在有效范围,如果液位高于控制范围高限,将引起压缩机带液,液位低于控制范围低限,那么高压气体进入低压系统,后果将不堪设想;工艺要求该液位调节系统必须灵、准、稳,如果分馏塔液位不稳,则不能达到系统正常控制的目的;根据故障判断思路进行检查,首先把调节系统打在手动位置进行手动调节,看液位是否能稳定下来,从而来判断到底是液位计故障,还是调节器或调节阀故障;通过手动调节,液位逐渐稳定,没有再出现波动;这说明液位计及调节阀没有问题,液位出现波动是由于调节系统的PID 参数设置不当所引起的;处理方法：把调节系统打在手动位置进行调节,待工艺状况及液位指示稳定后,对调节系统的PID 参数重新整定,然后,把调节系统恢复到自动控制,通过观察记录曲线看PID 参数的设置是否合理;通过对调节系统PID 参数的整定,该问题得到解决;3、温度控制仪表系统故障分析步骤温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大;而最主要的特点是滞后较大,因此非正常的快速波动,反映了温度控制仪表系统的故障；另一方面,若长时间温度保持不变,也可能有故障存在;1温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障;因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化;此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线、短路或变送器失灵造成;2温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID 调整不当造成;也可能为线路原因,如在信号传送过程中受到外界干扰;3温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作没有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障;此时可将调节器由自动切换到手动控制,若波动大大减小,则为调节器故障所致;如故障依旧,应从工艺上查找原因;4温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;主要案例分析控制室温度指示比现场温度指示低;工艺过程：温度指示调节系统,采用热电偶作为测温元件,除热电偶外,在装置上采用双金属温度计就地显示;故障现象：控制室温度指示和现场就地温度指示不符,控制室温度指示比现场温度指示低50 ℃;分析与判断：双金属温度计比较简单、直观,首先从控制室温度指示入手;在现场热电偶端子处测量热电势,对照相应温度,确定偏低,说明不是调节器指示系统有故障,问题出在热电偶测温元件上;抽出热电偶检查,发现在热电偶保护套管内有积水;积水造成下端短路,一则热电势减小,二则热电偶测量温度是点温,即热电偶测温点的温度,由于有积水,积水部分短路,造成热电偶测量点变动,引起测量温度变化;处理方法：就是将保护套管内的水分充分擦干或用仪表空气吹干,热电偶在烘干后再安装;重新安装后,要注意热电偶接线盒的密封和补偿导线的接线要求,防止雨水再次进入保护套管内;4、压力控制仪表系统故障分析步骤1压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象;不堵,则考虑DCS侧故障;2压力控制仪表系统指示值出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种波动多半是工艺操作或调节器PID 参数整定不当造成;主要案例分析控制室压力指示波动大,实际工艺压力稳定;故障现象：控制室所显示的压力指示曲线波动大,且无规则,工艺人员反映的实际压力稳定;分析与判断：使用万用表的直流电流档,串联测量变送器输的电流值;该变送器正常输出电流范围为：4~20 mA;测量值稳定为 mA,根据测量的电流值换算的压力值与工艺的测量值一致;判断故障为DCS 系统侧出现故障;处理方法：DCS 系统更换安全栅、输入模块,或更换该测量点的输入通道;5、成分分析控制仪表系统故障分析步骤在线气体成分分析仪表的故障,多数发生在样品预处理系统;因样品流量、压力、温度不稳定,或因样气中含水、尘埃、油雾等原因产生故障时有发生,现以二氧化硫分析控制仪表系统为例;1二氧化硫分析控制仪表系统指示值逐渐变小,如果不是工艺操作原因,一般故障出现在分析系统本身,首先检查现场分析单元是否有样气流量,如果没有样气流量,或是样气流量过小,则可能是采样针型调节阀或干燥过滤器堵塞,此时需要疏通样气管路或是更换干燥过滤器的棉花;2二氧化硫分析控制仪表系统指示值逐渐变大,最后指向满刻度方向卡死的现象,一般故障出现在分析系统本身,这是因为样气中带来的粉尘与水蒸汽含量过高,分析单元的干燥过滤器不能达到很好的过滤与干燥效果,样气中的粉尘与水蒸汽不可避免将进入热导池中,从而污染了热导池与桥臂,导致误差越来越大,严重时将损坏测量桥臂,出现向满刻度卡死的现象;三、石油化工企业仪表自动化设备的故障预防与维护措施1、仪表设备的分级管理与预防性维护石油化工企业的仪表设备巡回检查制度,是仪表设备预防维护的一种方式,可以及时发现仪表设备运行中出现的问题或异常,把设备故障消灭在萌芽状态,防微杜渐;但随着企业规模扩大,仪表设备台件数的不断增加,从几万台件增加到十几万台件,而仪表维护人员又不断减少,在这种情况下,设备管理模式必须要不断创新,以适应企业发展需要;结合日常设备巡检制度,实行仪表设备分级管理可以突出重点,加强关键仪表管理;以石油化工公司为例,仪表维护实行二级维护,一级维护在班组,全员维护,设备按区域承包到人,由班长监督指导;重要设备在一级维护基础上实行二级维护,每周一次,由区域主管工程师负责,检查重要设备运行状况,监督一级维护的维护质量,并进行可预见性维护及故障处理;对重大关键设备再实行每月一次的特别护理,由公司主管部门负责;实行分级维护之后,由于各级维护人员的职责明确,分工清晰,突出重点及关键设备;医生加护士的管理模式是仪表设备分级管理的体现,也是仪表设备预防性维护的另一种方式;设备管理工程师就是医生,负责制订维护方案、故障处理方案、检修方案等,如制订仪表维护保养计划、仪表周检计划、仪表校验计划、仪表备品配件计划、仪表检修计划等,而护士就是具体维护人员,按医生制订计划或方案去实行,负责向医生及时反馈信息,工作目标明确,有的放矢;这种管理模式的目的不仅职责明确,而且管理工程师可以指导、监督维护人员具体工作;2、仪表设备的生命周期和预防性维护同一台仪表设备因使用环境不同,其使用寿命肯定也不相同,环境是指仪表与外部接触的空气环境、内部接触的介质环境以及仪表安装位置等,所以不同装置环境下使用的仪表设备不尽相同,对温度、材质、压力等级也就有不同要求;那么如何运用设备维护策略,通过科学理论,结合维护经验,对设备进行生命周期成本分析,测算设备生命周期,量化仪表设备维护管理,在仪表设备故障发生前有计划、有预见性地进行维护检修或更新,掌握主动权,就显得十分必要;石油化工企业仪表设备可分三大部分,即测量仪表、控制系统以及执行机构部分;以下从三方面探讨仪表设备的寿命管理;现场测量仪表不外乎就是温度、压力、流量、液位等参数的测量仪表,对现场仪表进行寿命管理,首先要运用统计学方法,找出多年来仪表在同一装置相同环境下发生的故障,分析产生故障的主要原因,从而相应制订预防措施;其次要区分关键仪表与非关键仪表,关键仪表一旦发生故障是要影响装置安稳长运行的,给企业带来损失,因此对关键或重要仪表设备,一定要建立仪表生命周期档案,确定各类仪表平均无故障时间MTBF,依此确定定期保养或检修计划,同时进行风险评价,甚至提前更新设备;例如联锁仪表或关键性仪表可在两个生产周期后强制换下,换下仪表检修校验后可作为应急备件或非重要仪表备件;石油化工企业控制系统均采用DCS,DCS可靠性高,故障率低,自诊断报警功能强,机柜间设置在装置周边的安全区,机房建设标准高,使用环境好,而且重要仪表控制回路又采用冗余配置,因此DCS设备生命周期较长,优于现场仪表设备;一般DCS制造商在出厂时都有明确的MTBF与使用寿命的建议,若在每个生产周期强制进行一次DCS点检或清扫保养,一般可以使用5个生产周期或10年以上;例如石油化工公司关键生产装置近40套DCS使用寿命均超过12年,这与平日严格执行仪表设备每日巡回检查制度与DCS管理制度,且每个生产周期进行一次DCS点检保养有关;生产控制的执行机构绝大部分是仪表调节阀仪表调节阀应用面广,故障率高,故障点多,调节阀内件、盘根及其附件使用寿命差异较大,对其实行寿命管理十分必要;石油化工公司对仪表调节阀实行寿命管理,在统计分析各类不同装置仪表调节阀各种故障基础上,对不同装置调节阀的部件及其附件制订不同预防性维护方案,确定相应的寿命管理办法;进一步利用排列图对调节阀故障原因进行分析,造成调节阀故障的主要原因是附件故障、控制过程故障、盘根漏与内漏,占故障总频率的%;而卡/堵、整台更换也是次要原因,占故障总频率的15%左右;也有C类故障但是数量不多,其故障类型是调节阀本体故障,应从寿命角度上进行考虑;分析故障产生原因,发现调节阀在多年实际使用中受各类因素的多种影响,并直接对调节阀的使用寿命与故障产生原因有关;如人的因素,维护保养未做到位,保养方法错误、技术数据不遵守等;阀体材料设计选择及附件质量因素;工艺各类操作条件因素,包括操作压力与压差、温度及介质变化;受到各类环境因素的影响,包括调节阀安装区域的环境温度、环境湿度,雨季的影响、冬季低温与夏天高温的影响,风源的质量影响,电源的质量影响,都直接关系到调节阀的使用寿命与故障产生的频率;对仪表设备进行预防性维护,还应该以仪表回路为基础,一个仪表回路不仅包括测量仪表、控制器、执行机构等“大设备”,它还有接线端子、保险丝、继电器、电磁阀及定位器、电缆以及回路的供电与接地等“小设备”构成,维护过程中对任何环节都不应该放过,一点有问题,整个回路就不能正常工作;因此,对这些“小设备”,特别是重要回路、关键回路中的任何设备或部件,更应该建立生命周期档案,进行生命周期成本分析,测算设备生命周期中最佳的维护策略,将设备维护与生产、设备费用联系起来,降低成本与风险;3 、仪表设备的预防性维护措施近年来,有石油化工企业设备管理推行TNPM管理,是指全面规范化生产维护,是规范化的TPM,是全员参与步步深入的,通过制订规范,执行规范,评估效果,不断完善、改进TPM;实行TNPM的主要环节:首先要走进现场,观察现实,了解现物;然后要找出规律,分析原理,提炼优化;再制订行为包括操作、维护、保养、维修等规范,给出文件化的行为准则;最后跟踪、评价,找出不足,并持续改进,再优化,形成新规范;石化公司仪表设备管理,实行TNPM管理,即规范化的TPM,做到仪表设备维护检修程序规范化,备件管理规范化,前期管理规范化,维修模式规范化,润滑管理规范化,现场管理规范化,组织结构规范化等;在规定现场仪表设备巡检维护方面,明确巡检要点,如规范化变送器、长行程执行机构、调节阀等详细巡检内容,由点到面,并做到可视化管理;仪表设备管理,注重预防为主,推行“第一次把事情做对”,规范作业行为,规范作业程序,设备故障部分来源于维护人员的不专业,作业不规范,组织有多年现场仪表维护经验的技师、班长,把多年积累下的科学、有效、成功的仪表自动化设备维护经验,以及基于风险评价的预见性的维护经验,编写到仪表维护作业指导书中去,建立仪表设备维护档案、手册;例如,编写DCS 维护作业指导书,调节阀检修维护作业指导书,液位仪表、流量仪表维护作业指导书,特殊仪表维护作业指导书等;通过一系列作业执导书来规范全体仪表维护人员作业行为,提高仪表设备的维护水平;另一方面,还根据作业维护执导书,结合仪表设备运行状况,定期编制预见性维护计划,如仪表设备的月检修计划、维护保养计划等,确保设备的长周期运行;4、利用自诊断技术实现仪表设备预防性维护随着仪表设备自诊断技术的不断完善,可以减轻仪表设备维护工作量,充分利用自诊断信息,确定维护检修或保养计划,促使仪表预防性维护工作更准确具体;例如：艾默生公司的6081-P型PH分析变送器, 主要有接线自诊断功能、被测溶液自诊断功能、传感器自诊断功能等;接线自诊断功能主要是相关接线的开路、短路诊断,被测溶液自诊断功能主要是温度、p H值超限诊断,p H 传感器响应时间的测定等;其在线自诊断功能可连续监测标定错误、高/低温报警、玻璃电极破裂、参比电极失效、ROM故障、传感器失效、CPU故障及玻璃电极与参比电极的各种警告信息等;再如：HART智能定位器通过嵌入式阀门诊断软件可以实现完整的定量阀门诊断,并建立完整的阀门数据库;可以把工厂阀门特性曲线与数据输入到客户的AMS系统中,建立在线的阀门数据库,以便与将来做的曲线与数据进行比较,获得最完整的阀门性能与健康状态信息.5、规范各环节为仪表设备的预防性维护创造条件石油化工企业仪表及自控设备设计选型,在遵循石化标准规范的同时,还应根据具体装置的生产规模、流程特点、操作要求与自动控制水平,选择技术先进、成熟可靠、功能完善、维护方便,售后服务与技术支持良好的仪表与自控设备;而且现场仪表选型还应满足工艺过程温度、压力的等级及所处场所防爆等级、防护等级的要求;设备采购部门在货比三家同时,更应该注重产品长周期运行的可靠性及维护方便性,不能只比价格;仪表设备的规范安装,不仅可确保仪表设备正常运行,而且还大大减少日后仪表设备日常维护或预防性维护工作量;例如,在石油化工企业新上装置中时常发生因设计选型不当,或没按设计标准采购,或因施工安装不当等,造成仪表设备不能按时投用,从而影响装置运行,有时即便投用,也为日后设备长周期运行留下隐患,给设备维护工作带来压力;四、结束语通过对五大测量参数仪表控制系统常见故障的判断思路及处理措施进行分析和总结,对今后怎样快速处理和判断自动化仪表常见故障提供了一种工作思路和检修方法;但由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂,系统中的故障原因是多种多样的,仪表故障判断既需要很强的专业知识,更需要丰富的实践经验,因此正确判断、及时处理生产过程中出现的仪表故障,是仪表维护人员必须具备的能力,而且也最能反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平,要在平时的实践中不断的学习、不断的总结经验,提高自己的工作能力和业务水平,才能在实际工作中缩短处理仪表故障的时间,有效提高自动化控制系统的质量,保证安全生产;对于石油化工企业而言在仪表自动化设备的管理时,应该将重点工作放在保养环节中,以良好的保养措施来避免故障的出现,这才是对自动仪表的最好故障措施;同时企业要针对预防性维护的方法与模式进行优化升级,提高维护效率;。
DCS故障判断思路和故障判断及处理方法
DCS故障判断思路和故障判断及处理方法des的可靠性很高，但在中仍然避免不了会出故障，电工学习网小编在本文和大家分享DCS故障判断思路和DCS故障处理相关知识。
通常DCS故障按故障性质可分为人为故障和设备故障；软件故障和硬件故障；按故障的危害程度可分为一般故障和严重故障。
1、DCS故障判断思路DCS出现故障可能会涉及控制器、网络通信、硬件故障、软件故障、电源、人为等因素，其涉及面很广。
经验证明DCS 故障绝大多数发生在现场仪表、测量线路及执行器，而安全栅、电源方面也时有发生。
DCS和工艺是紧密相连的，出现异常时要结合实际工况，分析测量控制参数是否处于正常状态，以此来判断是工艺问题还是DCS故障。
因此，在检查DCS 故障时，要综合考虑、从点到面的进行思考、分析、判断。
①软件故障在正常运行时出现的不多，主要出现在调试期间和修改组态后。
因此，在判断系统故障时，应该先从硬件作手，尤其是现场仪表、温度变送器/单晶硅变送器等传感部件及执行器的检查。
硬件故障可分别从人机接口和过程通道两方面来判断。
人机接口故障处理起来要容易些，因为多个工作站只会是其中的一个发生故障，只要处理及时一般不会影响系统的监控操作。
过程通道故障，如发生在就地I/O模件或一次设备时,将直接影响控制或监视功能，其后果比较严重；对修理人员的技术要求也要高，处事不乱对仪表工也是一个考验。
②电子电路最易出故障的是电源电路，对于DCS也不例外。
电源发生故障，将直接影响DCS的正常工作。
实践证明，电源模块使用时间长后，电子元器件失效导致电源模块发生故障的几率较高。
此外，不能忽视电源线连接的故障，如接线头松动、螺栓连接点松动、锈蚀引起的接触不良故障。
③网络通信出现故障轻则掉线、脱网，重则死机、重启；网络通信出故障的影响面很大，但也较容易判断和发现，直接进行修理。
④要重视DCS的干扰问题。
要使DCS之间实现信号顺利传送，理想状态就是参与互传互递的DCS共有一个“地”，且它们之间的信号参考点的电位应为零，但在生产现场是不可能做到的。
仪表DCS系统维护及测量仪表常见故障处理
自动测量与检测今 日 自 动 化Automatic measurement and DetectionAutomation Today2020.7 今日自动化 ｜ 732020年第7期2020 No.7DCS 系统在电力、石油、化工行业得到了普遍应用，对生产系统的正常稳定运转发挥着很大作用，严谨细致的维护是保证设备正常运行的基础，DCS 控制系统日渐成熟完善，愈来愈广泛地应用到各工业生产行业，强劲的基本功能，为工业生产带来强大的经济收益。
随着石油、化工企业工艺自动化水平的不断提高，对仪表检维修人员的技能维护水平提出了更高要求。
为了缩短处理现场仪表故障时间，保证安全生产、提高经济效益，本文结合目前使用的DCS 控制系统的日常巡检、维护，现场仪表的故障判断维护、排查处理等方面，进行了探讨和总结，提出了一系列的防护措施，做了简单的介绍。
1 D CS 的维护DCS 系统维护分为日常维护和系统停车时检修两种。
1.1 日常维护（巡检）（1）每天定时巡检：做好日常排查隐患工作，是保证系统正常运行的关键。
（2）做好除尘工作：定期做好控制柜和操作台的外表、散热风扇、机柜过滤网等的表面卫生清洁打扫工作，有损坏的元器件需要及时更换，保持控制柜散热良好。
（3）巡检内容：①环境检查：对DCS 室内中央空调的运行情况定期检查，室内要保持恒温，发现异常情况要及时汇报并处理。
②仪表卡件的日常检查和维护：通过眼观（CPU 卡件、I/O 卡件的状态指示灯是否正常指示，有无报警异常），耳听（元器件风扇运行有无异声），手摸（触摸电源表层温度是否正常），发现故障隐患并及时处理，提前做好预防措施。
③DCS 画面检查：巡检时和工艺人员及时有效地沟通，查看是否有故障诊断画面，是否有故障提示等设备运行异常的现象。
④做好DCS 维护检修记录：如果在维护过程中有DCS 信号强制、历史数据调用管理、重要仪表联锁的投入/切除等操作措施，操作人员应该如实、认真、详细做好记录，以备日后查询。
DCS控制系统中常见故障及处理
DCS控制系统中常见故障及处理DCS系统具有较高的灵活性与扩展性。
具有先进的过程操作画面(动态流程画面。
分组回路画面。
总貌画面。
报警画面。
趋势记录画面等)，具有各种控制功能，运算功能，并能实现工艺参数趋势预测，历史数据显示和各种报警功能。
从而实现对工艺生产全过程的集中监视、控制和管理。
同时 DCS 系统的各种模块能够带电插拔、更换，这些都是常规仪表所不具备的或需要经过复杂的组合才能实现。
一、DCS控制系统故障分类（一）硬件故障这类故障是指过程控制层的故障，主要是DCS系统中的模块，特别是I/O模块损坏造成的故障，其次是DCS接地不牢靠，导致卡件损坏。
这类故障一般比较明显且影响也是局部的，比如：参数显示没有变化，排除现场仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等。
它们主要是由于使用不当或使用时间较长，模块内元件老化所致。
如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大将会大大缩短模块的使用寿命，因此鉴于DCS系统对温度、湿度、清洁度的严格要求。
在安装前，操作室尤其是过程控制室的土建、安装、电气、装修工程必须完工，如在夏季，空调要及时启用。
另外，尤其在管道夹层上过程控制室，其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好，否则，一旦管道漏汽窜入盘柜，即有可能造成重大故障。
（二）软件故障这一类故障是软件本身的错误引起的。
一般出现在DCS系统投运调试阶段，因为应用软件程序复杂，工作量大，所以应用软件错误难以避免，这就要求在DCS调试试运阶段组态人员和运行人员应十分认真，及时发现并配合DCS系统调试人员解决问题，此类故障在DCS系统正常运行后很少见。
第二类故障就是在系统正常运行时需增加控制点，在线修改程序导致系统出错或者死机，这就要求DCS编程组态人员对系统非常熟悉，预先做好控制方案，再进行实施，实施前必须做好程序备份，避免错误发生时，可及时挽救不必要的损失。
（三）人为故障失误原因多种多样，有维护人员操作错误、专业水平欠佳、监护不到位、没有进行事故预想、管理有漏洞等原因。
DCS系统巡检与维护和故障处理及应急预案
一、DCS系统巡检1、定时巡检：每天分两次在规定时间巡检。
2、做好除尘工作：每周一次做好控制柜、操作台外表卫生清洁工作;每周一次对机柜内计算机、控制站、风扇等表面定期打扫卫生;每两周定期更换机柜过滤网。
每天检查控制柜、操作台风扇运行，损坏后及时更换。
3、巡检内容：1）环境检查：DCS系统要求的运行环境：温度15℃至28℃;振动振幅＜0.5mm;湿度45%至70%,不结露;含尘量达到二级标准。
这样，洁净的空气可以避免产生通风不畅，灰尘聚集到电路板和机架槽的表面，形成覆盖层产生的不利影响：积尘受潮后，形成局部短路，造成卡件工作异常或损坏。
在日常巡检中我们对DCS室内中央空调的运行状况的定期检查，发现空调设备不正常运行或室内温度、湿度异常时，要及时处理。
2）每天的例行检查和维护。
检查各CPU、1/0卡件、电源模块的工作状态，通过眼看（看状态指示灯是否在正常指示位，有无报警指示等），耳听（听电源和冷却风扇运行有无摩擦等其它异常声音），手摸（触摸电源表面确认温度是否正常），提前发现设备可能存在的故障隐患并及时处理；3）每天巡检时还查看DCS画面设备状态图，确定各系统设备的包括节点及网络状态是否正常运行或工程师站、操作站有无死机现象，如有设备运行异常，则应做好措施并及时恢复正常。
此外还检查操作站的历史趋势及SOE系统是否能正常记录最近时间的历史数据，查对温度补偿值及每天的重要报警历史数据，便于及时发现系统设备的异常。
4）建立建全DCS维护检修系列管理制度，对影响系统安全的操作权限，组态修改、计算机软件管理、系统防病毒等应有详细的要求规定;DCS信号强制、历史数据调用管理、重要联锁投入/切除等严格管理，特别是装置运行期间原则上不进行组态的修改或硬件的改动，防止系统发生意外，造成装置停运。
5）定期检查各控制器的负载情况，定期测试CPU负荷率，确定所有控制站的中央处理单元恶劣工况下的负荷率不超过60%,操作站、数据管理站的中央处理单元恶劣工况下负荷不超过40%,如果测试数据接近上限值，不得再增加点数或增加CPU负荷的其它操作。
DCS系统常见故障分析及对策
DCS系统常见故障分析及对策袁利剑;南英淑;刘立岩【摘要】文中分析了某装置的DCS系统的常见故障,针对DCS系统专业管理及各专业全方位管理,介绍了通过科学的技术管理手段,可以最大限度地规避DCS故障的发生,确保DCS系统长周期平稳运行.【期刊名称】《炼油与化工》【年(卷),期】2015(026)002【总页数】4页(P53-56)【关键词】DCS系统;故障;管理;长周期【作者】袁利剑;南英淑;刘立岩【作者单位】中国神华榆林化工分公司机动工程部,陕西榆林719302;大庆石化公司化工一厂,黑龙江大庆163714;大庆石化公司化工一厂,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】TP273.5DCS（Distributed Control System）即分散控制系统，广泛应用在石油、化工、电力、冶金、轻工等生产领域。
目前国内石化行业应用的主流DCS进口品牌为Yokogawa、Honeywell等，国产品牌为浙大中控、和利时等［1］。
DCS系统作为工业生产的中枢神经部分，它的连续、平稳、可靠运行是实现装置长周期运行的必要条件。
因此需要分析影响DCS系统稳定性的各项因素，以采取相应的操作对策。
DCS故障表象千差万别，但其成因归纳起来为5类。
（1）DCS先天不足，自身存在自身缺陷。
（2）DCS系统配置规划设计不当。
（3）维护人员维护操作不当。
（4）制度管理有缺陷或执行不当。
（5）仪表专业外部影响因素。
1.1 DCS系统缺陷该类故障较为常见，主要表现为DCS功能不完善、运行不稳定等，了解了系统的秉性，则可以避其短、取其长。
（1）各家DCS系统的热偶输入卡，抗干扰能力比较弱，当卡件附近有对讲机使用的情况下，PV值的波动会很大［2］。
（2）和利时HOLLiAS-MAC5，冗余功能不完全，在特定的情况下存在CPU不切换缺陷；报警提示功能不完善，如报警显示“R网故障”实际上是CPU故障；历史报警信息，无法在线显示。
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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）。