简单控制系统的故障诊断

简单控制系统故障示例简单控制系统也称为单回路反馈控制系统，是指由被控对象、测量变送器、控制器和调节阀组成的单回路闭环控制系统 它是石油、化工等行业生产过程中常见的嘴控制系统，应用广泛，嘴数量众多。 该简易控制系统结构简单，投资少，易于调整和投入运行，能够满足一般生产过程的控制要求，因此得到广泛应用。 特别适用于被控对象纯滞后小、时间常数小、负载和干扰变化相对平缓或对被控变量要求较低的场合。 简单的控制系统通常被分成受控变量。zui通常分为五个控制系统:温度、压力、流速、液位和成分。1.1简单控制系统故障判断控制系统通过在检测系统中增加控制单元和执行单元形成闭环。控制系统不仅继承了检测系统的故障现象，而且控制系统本身的控制原理和控制规律使得控制系统故障的复杂性远远超过相应的检测系统。 本文以一个简单的流量控制系统为例来说明故障判断过程。 控制系统由电动压差变送器、单回路指示控制器和带电动阀门定位器的气动薄膜调节阀组成。 故障现象是控制系统不稳定，流量指示器波动很大。 当处理这种故障时，应清楚地理解控制系统的组成，并理解过程，例如过程介质、简单过程流、进料流或排出流、或精馏塔回流、液体、气体或蒸汽(图10-3) (1)现场仪表系统故障的基本分析步骤①对生产过程、生产过程和条件有更深入的了解，了解仪表系统的设计方案、设计意图、结构、特点、性能和参数要求等。 (2)了解现场操作人员生产负荷和原材料参数的变化，检查故障仪表的记录曲线，综合分析确定仪表故障原因 (3)如果仪器记录曲线是一条死线(没有任何变化的线称为死线)，或者记录曲线较初波动，现在突然变成一条直线，则仪器系统中很可能存在故障 目前，大多数记录仪都是集散控制系统计算机系统，具有很高的灵敏度，能够非常灵敏地反映参数的变化。 此时，可以人为地改变工艺参数，以观察曲线的变化。 如果没有变化，基本上可以断定仪器系统有问题。如果有正常变化，仪器系统没有大问题。 (4)当改变工艺参数时，发现记录曲线突然变化或跳至较大或较小，此时的故障经常出现在仪表系统中。 ⑤故障发生前仪器记录曲线始终正常。波动发生后，记录曲线变得不规则或使系统难以控制，甚至手动操作也无法控制。此时，故障可能是由进程操作系统引起的。 ⑥当发现集散控制系统显示仪表异常时，可现场检查同一可视仪表的指示值。如果它们非常不同，仪器系统可能有故障。 简而言之，在分析现场仪表故障的原因时，应特别注意被测控制对象和控制阀特性的变化，这可能是现场仪表系统故障的原因。 因此，有必要对仪器系统和工艺操作系统进行综合考虑和仔细分析，并检查原因。 (2)四个主要测量参数控制系统故障分析步骤①温控系统故障分析步骤 在分析温度控制系统的故障时，首先要注意的是温度控制系统仪表的测量往往滞后很多。 A.通常由于仪器故障，记录指针突然变大或变小 由于温度计系统测量滞后大，这是不可能的。突变与现状。 故障的主要原因是热电偶、热阻补偿线断开或变送器放大器故障。 B.记录指针的快速振荡主要是由控制参数pid的不正确调整引起的 记录指针的大幅度波动。如果当时的工作条件有很大变化，通常是由于这个过程。如果当时的工作条件没有大的变化，这通常是仪器的原因。 此时，调节器可以手动切断。 如果波动大大减小，则是调节器故障，否则是记录放大器故障。 如果出现直线仪表记录线、曲线漂移等异常现象，应怀疑是否为错误指示 仪器人员可以拨测量电缆槽，查看是否有向下的扭矩。如果有瞬间，那是正常的。如果没有瞬间或者瞬间太小，那是仪器的原因。 如果工艺人员怀疑温度值有误差，仪表人员可以先手动切断调节器，并通过比较相关指示值来辅助判断。如有必要，标准温度计可用于现场相同检测位置的测试和检查。 f-如果温度记录值没有很大变化，调节器输出漂移或输出电流突然变大或变小，这通常是调节器放大器故障或输出环路问题。 g .如果调节器的输出电流不归零或对比度较大，输出反而会增加，这是调节器的问题 高温控制系统本身的故障分析:检查调节阀的输入信号是否变化。如果没有变化，调节阀工作，调节阀隔膜头处的隔膜泄漏；检查调节器定位器的输入信号是否变化。输入信号不会改变，但输出信号会改变。定位器有故障。检查定位器的输入信号是否变化，然后检查调节器的输出是否变化。如果调节器的输入没有改变，输出也改变了，这是调节器本身的故障。 (2)压力控制系统故障分析步骤a .当压力控制系统仪表显示快速振荡波动时，首先检查过程运行是否有变化，这主要是由于过程运行不良和控制器的pid参数设置造成的 B.压力控制系统的仪表中显示了死区，并且在过程操作改变后，压力指示保持不变。常见故障发生在压力测量系统中。首先，检查压力导管系统是否堵塞，检查压力变送器的输出系统是否变化，控制器的测量指示系统是否出现故障。 (3)流量控制系统故障分析步骤A——当流量控制系统仪表的指示值达到较小时，首先检查现场检测仪表。如果正常，故障出在显示仪器上 当现场检测仪器的指示也很小时，检查调节阀的开度。如果调节阀的开度为零，通常是调节阀和控制器之间的故障。 当现场检测仪器显示嘴小，调节阀开度正常时，故障可能是由于系统压力不足、系统管道堵塞、缺栗、介质结晶、操作不当等原因造成的。 仪表出现故障的原因有:孔板差压流量计可能被正压导管堵塞；差压变送器正压室泄漏；机械流量计是齿轮堵塞或过滤塞等。 B.当流量控制系统仪表的指示值达到较大值时，检测仪表也会经常指示较大值。 此时，手动遥控阀可以打开或关闭。如果流量可以减少，通常是由工艺操作引起的。 如果流量值没有下降，这是由仪器系统造成的。检查流量控制系统的调节阀是否工作。检查仪表测量导压系统是否正常；检查仪器信号传输系统是否正常 C.流量控制系统中仪器的指示值经常波动，因此可以将控制改为手动。如果波动减小，这是由于仪器或仪器控制参数p] d不合适。如果波动仍然频繁，这是由于工艺操作。 (4)液位控制系统故障分析步骤a .当液位控制系统仪表指示值变为较大或较大小时，检查检测仪表是否正常。如果指示正常，将液位控制改为手动遥控，查看液位的变化。 如果液位能稳定在一定范围内，故障出在液位控制系统中。如果液位不能稳定，通常是工艺系统造成的故障，应从工艺方面找出原因。 B.如果差压式液位控制仪表的指示与现场直读式指示仪表的指示不匹配，首先检查现场直读式指示仪表是否正常。如果指示正常，检查差压式液位计负压导管的密封液是否有泄漏；如果有泄漏，重新密封灌封溶液并调整零点。没有泄漏。可能仪器的负迁移量是错误的。重新调整迁移量，使仪器指示正常。 c .当液位控制系统中的仪表指示值频繁变化时，应首先分析液位控制对象的容量，以分析故障原因。大容量通常是由仪器故障引起的。 对于那些小容量的，首先要做的是分析过程操作是否有任何变化。如果有任何变化，这一过程很可能导致频繁的波动。 如果没有变化，可能是仪器故障造成的。

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