從控制系統的原理知道,調節器安裝在生產過程上并置于自動后,閉環回路就形成了。調節器的輸出會影響測量值,而測量值的變化又會影響調節器的輸出,閉環回路實現了通過反饋進行控制的目的。因此,在判斷和處理控制系統故障時,可基于“閉環回路”這一原理來查找問題。如果“閉環回路”被破壞了,控制系統就成開環狀態,這時反饋控制就不存在。
使反饋回路成為開環的原因
①傳感元件或變送器,測量端的安全柵,DCS板卡出現故障,使調節器失去了測量輸入信號。
②調節器出現故障,或者調節器被置于手動,既使調節器的輸入信號有變化,但調節器的輸出就不會隨偏差變化。
③調節器有輸出信號,DCS輸出模塊,操作端安全柵,電氣閥門定位器出現故障,使調節器失去對過程的控制作用。
④執行機構或調節閥出現故障,或者無閥位信號反饋給調節器,使調節閥不能按調節器的輸出動作。
控制回路不正常,先按以上的原因進行檢查,檢查控制回路沒有形成“閉環回路”的原因。一定要掌握串級控制系統的工作原理及結構,在此基礎上對其他復雜控制系統的故障檢查也就容易掌握。
反饋回路成了開環,實質是信號流中斷造成的。因此,判斷和查找故障時,可采取測量電流信號的方法,即以調節器為中心,先檢查調節器至執行器的所有回路是否有問題,如調節器供電正常否,調節器有無輸出電流,電路連接是否正常等;然后再檢查調節器的輸入信號是否正常,各單元的電線連接是否正常,變送器有無信號輸出;通過檢查電流信號,來判斷變送器至調節器的所有電路是否正常。以上檢查是通過信號電流的有無來判斷故障范圍或部件的。
DCS的記錄可為判斷控制系統故障提供幫助,充分利用DCS的各種報警信息,實時趨勢,歷史及操作記錄等信息;再結合工藝及相關儀表的情況,來分析、判斷控制系統的故障。
控制系統失靈時,將調節器切換至手動狀態,通過手動操作來觀察調節閥的動作,執行機構及調節閥能正常動作,說明從調節器到調節閥之間的電路是正常的,故障部位在調節器內或調節器之前。再把調節器切換至自動狀態,改變給定值,觀察調節器的輸出電流是否會變化,輸出沒有變化故障在調節器;輸出有變化說明調節器基本正常;再檢查調節器的輸入信號。
閉環控制系統所有回路的故障,最終都將反映到調節閥的異常動作上,判斷和處理控制系統的故障,一定要從全局出發,對控制系統的各個回路進行檢查及分析。傳感元件及變送器、安全柵等回路有故障,將會影響控制系統的正常工作,故障檢查及處理方法在昌暉儀表官網的技術文庫中有介紹,讀者可閱讀相關文章。