簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)故障示例簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)也稱為單回路反饋控制系統(tǒng)，是指由被控對(duì)象、測(cè)量變送器、控制器和調(diào)節(jié)閥組成的單回路閉環(huán)控制系統(tǒng) 它是石油、化工等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常見的嘴控制系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛，嘴數(shù)量眾多。 該簡(jiǎn)易控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，易于調(diào)整和投入運(yùn)行，能夠滿足一般生產(chǎn)過(guò)程的控制要求，因此得到廣泛應(yīng)用。 特別適用于被控對(duì)象純滯后小、時(shí)間常數(shù)小、負(fù)載和干擾變化相對(duì)平緩或?qū)Ρ豢刈兞恳筝^低的場(chǎng)合。 簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)通常被分成受控變量。zui通常分為五個(gè)控制系統(tǒng):溫度、壓力、流速、液位和成分。1.1簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)故障判斷控制系統(tǒng)通過(guò)在檢測(cè)系統(tǒng)中增加控制單元和執(zhí)行單元形成閉環(huán)。控制系統(tǒng)不僅繼承了檢測(cè)系統(tǒng)的故障現(xiàn)象，而且控制系統(tǒng)本身的控制原理和控制規(guī)律使得控制系統(tǒng)故障的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)。 本文以一個(gè)簡(jiǎn)單的流量控制系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明故障判斷過(guò)程。 控制系統(tǒng)由電動(dòng)壓差變送器、單回路指示控制器和帶電動(dòng)閥門定位器的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥組成。 故障現(xiàn)象是控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，流量指示器波動(dòng)很大。 當(dāng)處理這種故障時(shí)，應(yīng)清楚地理解控制系統(tǒng)的組成，并理解過(guò)程，例如過(guò)程介質(zhì)、簡(jiǎn)單過(guò)程流、進(jìn)料流或排出流、或精餾塔回流、液體、氣體或蒸汽(圖10-3) (1)現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)故障的基本分析步驟①對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程和條件有更深入的了解，了解儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、性能和參數(shù)要求等。 (2)了解現(xiàn)場(chǎng)操作人員生產(chǎn)負(fù)荷和原材料參數(shù)的變化，檢查故障儀表的記錄曲線，綜合分析確定儀表故障原因 (3)如果儀器記錄曲線是一條死線(沒有任何變化的線稱為死線)，或者記錄曲線較初波動(dòng)，現(xiàn)在突然變成一條直線，則儀器系統(tǒng)中很可能存在故障 目前，大多數(shù)記錄儀都是集散控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有很高的靈敏度，能夠非常靈敏地反映參數(shù)的變化。 此時(shí)，可以人為地改變工藝參數(shù)，以觀察曲線的變化。 如果沒有變化，基本上可以斷定儀器系統(tǒng)有問(wèn)題。如果有正常變化，儀器系統(tǒng)沒有大問(wèn)題。 (4)當(dāng)改變工藝參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)記錄曲線突然變化或跳至較大或較小，此時(shí)的故障經(jīng)常出現(xiàn)在儀表系統(tǒng)中。 ⑤故障發(fā)生前儀器記錄曲線始終正常。波動(dòng)發(fā)生后，記錄曲線變得不規(guī)則或使系統(tǒng)難以控制，甚至手動(dòng)操作也無(wú)法控制。此時(shí)，故障可能是由進(jìn)程操作系統(tǒng)引起的。 ⑥當(dāng)發(fā)現(xiàn)集散控制系統(tǒng)顯示儀表異常時(shí)，可現(xiàn)場(chǎng)檢查同一可視儀表的指示值。如果它們非常不同，儀器系統(tǒng)可能有故障。 簡(jiǎn)而言之，在分析現(xiàn)場(chǎng)儀表故障的原因時(shí)，應(yīng)特別注意被測(cè)控制對(duì)象和控制閥特性的變化，這可能是現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)故障的原因。 因此，有必要對(duì)儀器系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮和仔細(xì)分析，并檢查原因。 (2)四個(gè)主要測(cè)量參數(shù)控制系統(tǒng)故障分析步驟①溫控系統(tǒng)故障分析步驟 在分析溫度控制系統(tǒng)的故障時(shí)，首先要注意的是溫度控制系統(tǒng)儀表的測(cè)量往往滯后很多。 A.通常由于儀器故障，記錄指針突然變大或變小 由于溫度計(jì)系統(tǒng)測(cè)量滯后大，這是不可能的。突變與現(xiàn)狀。 故障的主要原因是熱電偶、熱阻補(bǔ)償線斷開或變送器放大器故障。 B.記錄指針的快速振蕩主要是由控制參數(shù)pid的不正確調(diào)整引起的 記錄指針的大幅度波動(dòng)。如果當(dāng)時(shí)的工作條件有很大變化，通常是由于這個(gè)過(guò)程。如果當(dāng)時(shí)的工作條件沒有大的變化，這通常是儀器的原因。 此時(shí)，調(diào)節(jié)器可以手動(dòng)切斷。 如果波動(dòng)大大減小，則是調(diào)節(jié)器故障，否則是記錄放大器故障。 如果出現(xiàn)直線儀表記錄線、曲線漂移等異?，F(xiàn)象，應(yīng)懷疑是否為錯(cuò)誤指示 儀器人員可以撥測(cè)量電纜槽，查看是否有向下的扭矩。如果有瞬間，那是正常的。如果沒有瞬間或者瞬間太小，那是儀器的原因。 如果工藝人員懷疑溫度值有誤差，儀表人員可以先手動(dòng)切斷調(diào)節(jié)器，并通過(guò)比較相關(guān)指示值來(lái)輔助判斷。如有必要，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)可用于現(xiàn)場(chǎng)相同檢測(cè)位置的測(cè)試和檢查。 f-如果溫度記錄值沒有很大變化，調(diào)節(jié)器輸出漂移或輸出電流突然變大或變小，這通常是調(diào)節(jié)器放大器故障或輸出環(huán)路問(wèn)題。 g .如果調(diào)節(jié)器的輸出電流不歸零或?qū)Ρ榷容^大，輸出反而會(huì)增加，這是調(diào)節(jié)器的問(wèn)題 高溫控制系統(tǒng)本身的故障分析:檢查調(diào)節(jié)閥的輸入信號(hào)是否變化。如果沒有變化，調(diào)節(jié)閥工作，調(diào)節(jié)閥隔膜頭處的隔膜泄漏；檢查調(diào)節(jié)器定位器的輸入信號(hào)是否變化。輸入信號(hào)不會(huì)改變，但輸出信號(hào)會(huì)改變。定位器有故障。檢查定位器的輸入信號(hào)是否變化，然后檢查調(diào)節(jié)器的輸出是否變化。如果調(diào)節(jié)器的輸入沒有改變，輸出也改變了，這是調(diào)節(jié)器本身的故障。 (2)壓力控制系統(tǒng)故障分析步驟a .當(dāng)壓力控制系統(tǒng)儀表顯示快速振蕩波動(dòng)時(shí)，首先檢查過(guò)程運(yùn)行是否有變化，這主要是由于過(guò)程運(yùn)行不良和控制器的pid參數(shù)設(shè)置造成的 B.壓力控制系統(tǒng)的儀表中顯示了死區(qū)，并且在過(guò)程操作改變后，壓力指示保持不變。常見故障發(fā)生在壓力測(cè)量系統(tǒng)中。首先，檢查壓力導(dǎo)管系統(tǒng)是否堵塞，檢查壓力變送器的輸出系統(tǒng)是否變化，控制器的測(cè)量指示系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。 (3)流量控制系統(tǒng)故障分析步驟A——當(dāng)流量控制系統(tǒng)儀表的指示值達(dá)到較小時(shí)，首先檢查現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表。如果正常，故障出在顯示儀器上 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器的指示也很小時(shí)，檢查調(diào)節(jié)閥的開度。如果調(diào)節(jié)閥的開度為零，通常是調(diào)節(jié)閥和控制器之間的故障。 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器顯示嘴小，調(diào)節(jié)閥開度正常時(shí)，故障可能是由于系統(tǒng)壓力不足、系統(tǒng)管道堵塞、缺栗、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹? 儀表出現(xiàn)故障的原因有:孔板差壓流量計(jì)可能被正壓導(dǎo)管堵塞；差壓變送器正壓室泄漏；機(jī)械流量計(jì)是齒輪堵塞或過(guò)濾塞等。 B.當(dāng)流量控制系統(tǒng)儀表的指示值達(dá)到較大值時(shí)，檢測(cè)儀表也會(huì)經(jīng)常指示較大值。 此時(shí)，手動(dòng)遙控閥可以打開或關(guān)閉。如果流量可以減少，通常是由工藝操作引起的。 如果流量值沒有下降，這是由儀器系統(tǒng)造成的。檢查流量控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否工作。檢查儀表測(cè)量導(dǎo)壓系統(tǒng)是否正常；檢查儀器信號(hào)傳輸系統(tǒng)是否正常 C.流量控制系統(tǒng)中儀器的指示值經(jīng)常波動(dòng)，因此可以將控制改為手動(dòng)。如果波動(dòng)減小，這是由于儀器或儀器控制參數(shù)p] d不合適。如果波動(dòng)仍然頻繁，這是由于工藝操作。 (4)液位控制系統(tǒng)故障分析步驟a .當(dāng)液位控制系統(tǒng)儀表指示值變?yōu)檩^大或較大小時(shí)，檢查檢測(cè)儀表是否正常。如果指示正常，將液位控制改為手動(dòng)遙控，查看液位的變化。 如果液位能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，故障出在液位控制系統(tǒng)中。如果液位不能穩(wěn)定，通常是工藝系統(tǒng)造成的故障，應(yīng)從工藝方面找出原因。 B.如果差壓式液位控制儀表的指示與現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表的指示不匹配，首先檢查現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表是否正常。如果指示正常，檢查差壓式液位計(jì)負(fù)壓導(dǎo)管的密封液是否有泄漏；如果有泄漏，重新密封灌封溶液并調(diào)整零點(diǎn)。沒有泄漏?？赡軆x器的負(fù)遷移量是錯(cuò)誤的。重新調(diào)整遷移量，使儀器指示正常。 c .當(dāng)液位控制系統(tǒng)中的儀表指示值頻繁變化時(shí)，應(yīng)首先分析液位控制對(duì)象的容量，以分析故障原因。大容量通常是由儀器故障引起的。 對(duì)于那些小容量的，首先要做的是分析過(guò)程操作是否有任何變化。如果有任何變化，這一過(guò)程很可能導(dǎo)致頻繁的波動(dòng)。 如果沒有變化，可能是儀器故障造成的。

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