湖南省零陵卷煙廠工程技術(shù)部　王先文

　　一、系統(tǒng)故障的基本分析方法

　　1.在分析故障前，首先要比較透徹地了解有關(guān)控制系統(tǒng)的工藝生產(chǎn)過程、工藝情況及特殊條件，了解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)意圖、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、控制器參數(shù)要求、各種儀表的性能特點(diǎn)等。

　　2.在分析和檢查故障之前，還要向現(xiàn)場(chǎng)操作人員了解生產(chǎn)的負(fù)荷、原料等是否有變化，再對(duì)儀表的記錄曲線進(jìn)行綜合分析，以初步確定故障原因和故障所在。

　　3.如果儀表記錄曲線呈直線而不變化，或記錄曲線原來為波動(dòng)，現(xiàn)在突然變成一條直線，這種情況下，故障很可能是在儀表部分。因?yàn)橛涗泝x表的靈敏度較高，參數(shù)的變化應(yīng)該能反映出來。此時(shí)可人為改變工藝條件(參數(shù))，如果記錄曲線仍不響應(yīng)，則大致能斷定是儀表系統(tǒng)出了問題。

　　4.我們觀察記錄曲線時(shí)，發(fā)現(xiàn)記錄曲線發(fā)生突變或記錄指針突跳至最大或最小位置上，此時(shí)的故障也常在儀表部分。

　　5.問題出現(xiàn)以前，儀表記錄曲線一直表現(xiàn)正常，出現(xiàn)波動(dòng)后記錄曲線變得毫無規(guī)律，或使系統(tǒng)難以控制，甚至連手操作也不能控制，此時(shí)故障可能是在工藝生產(chǎn)部分。

　　6.當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)控制室顯示儀表不正常時(shí)，可以去現(xiàn)場(chǎng)觀察同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

　　總之，分析故障原因時(shí)，除了要考慮到測(cè)量顯示儀表系統(tǒng)外，還特別要注意被控對(duì)象特性的變化和控制閥特性的變化，這些都可能是出現(xiàn)系統(tǒng)故障的原因。所以要從儀表系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)兩個(gè)方面綜合考慮，仔細(xì)分析、檢查。    

　　二、工業(yè)過程控制系統(tǒng)的故障分析

　　1.溫度控制系統(tǒng)
　　需特別注意兩點(diǎn):一是系統(tǒng)普遍采用電動(dòng)儀表，二是系統(tǒng)的滯后往往較大。
　　(1)如果記錄儀表突然變到最大或最小時(shí)，常為儀表故障。因?yàn)闇囟认到y(tǒng)滯后較大，不會(huì)發(fā)生突變。此時(shí)的故障原因常常是熱電偶或熱電阻引線斷路、放大器失靈等。

　　(2)記錄儀表指針出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象時(shí)，常為儀表PID參數(shù)整定不當(dāng)?shù)仍颉?/p>

　　(3)記錄儀指針出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，可能是由于工藝上工況有大的變化引起的；如當(dāng)時(shí)工況上無大的變化，則常為儀表本身原因。此時(shí)可將控制器切換到手動(dòng)操作，若波動(dòng)大大減小，則為控制器本身故障，否則是記錄儀放大器故障。

　　(4)控制器輸出漂移或輸出電流突然變?yōu)樽畲蠡蜃钚?，而同時(shí)溫度記錄值卻無大的變化，常為控制器的放大器故障，或是輸出回路有故障。

　　(5)當(dāng)我們觀察到控制器的輸出電流回不到零點(diǎn)上，或在較大反偏差時(shí)輸出反而增大時(shí)，首先考慮故障是否出在控制器本身，然后再考慮其他原因。

　　2.壓力控制系統(tǒng)

　　下面以蒸汽壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)為例來分析和判斷故障。
　　(1)如果蒸汽管路壓力記錄突然降至零而安全閥起跳時(shí)，此時(shí)是儀表出現(xiàn)故障。這種故障一般發(fā)生在引壓管到記錄儀表之間。控制閥開度發(fā)生突變，引起蒸汽壓力驟增而記錄儀無反應(yīng)，這時(shí)可先轉(zhuǎn)入手動(dòng)遙控控制閥，再處理系統(tǒng)儀表故障。

　　(2)蒸汽管路的壓力記錄值沒有高于規(guī)定值，而安全閥起跳，這時(shí)可互相對(duì)照其他相關(guān)儀表(特別是該蒸汽系統(tǒng)溫度指示值)。如果各點(diǎn)溫度正常，證明安全閥沒有調(diào)整好。如果各點(diǎn)溫度升高，則是壓力記錄值低于真實(shí)壓力，應(yīng)檢修儀表。

　　(3)觀察壓力波動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)壓力示值有快速振蕩現(xiàn)象，這時(shí)要從控制器參數(shù)整定值及非儀表方面查找原因。

　　(4)當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力波動(dòng)較大，但較緩慢時(shí)，建議從生產(chǎn)工藝上查找原因。

　　(5)生產(chǎn)中負(fù)荷、加料、溫度等起變化以及操作不正確時(shí)，均會(huì)引起設(shè)備內(nèi)的壓力變化，這時(shí)應(yīng)從工藝操作上查找原因。

　　(6)平時(shí)要做到對(duì)每個(gè)儀表的壓力波動(dòng)情況心中有數(shù)，能分清是正常還是非正常情況，或能參照其他工藝參數(shù)情況做出正確判斷。

　　3.流量控制系統(tǒng)
　　(1)流量記錄值達(dá)到最小時(shí)，則首先應(yīng)檢查現(xiàn)場(chǎng)一次儀表，如果正常，則是二次表出現(xiàn)故障。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)一次儀表也指示最小，再觀察控制閥開度，若開度為零，則常為控制器到控制閥儀表之間的故障造成的。當(dāng)一次儀表指示最小，但控制閥開度正常，故障原因可能為:系統(tǒng)壓力不夠、泵堵、管路結(jié)晶以及操作失誤等。若故障是儀表方面時(shí)，原因可能有:孔板檢測(cè)時(shí)正引壓管堵、變送器正壓室漏、轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子卡在下部、橢圓齒輪流量計(jì)齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵等。

　　(2)當(dāng)流量記錄值達(dá)到最大時(shí)，則一次儀表也常常會(huì)指示最大。此時(shí)可手動(dòng)遙控控制閥，如果流量能降下來，則一般為工藝工況原因造成。若流量值降不下來，則可能為儀表方面的原因。

　　(3)如果流量波動(dòng)較頻繁，我們可將控制切換到手動(dòng)，如波動(dòng)仍頻繁，則一般為工藝方面的原因。如果波動(dòng)減少，則常是儀表方面原因或控制器參數(shù)整定不合適。

　　4.液位控制系統(tǒng)
　　(1)液位記錄值變到最大或最小時(shí)，我們可檢查一次儀表，如一次儀表正常，則為二次儀表故障。如二次儀表正常，則可手操控制閥檢查液面指示是否有變化，若有變化，一般為工藝方面原因；若無變化，則很有可能是儀表方面的故障。

　　(2)帶負(fù)遷移的儀表指示值若變到最大，則可能是負(fù)壓側(cè)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。如果由氣相直接引到負(fù)壓室的儀表指示值變到最小時(shí)，可能是負(fù)壓側(cè)等液罐中液體上升過高，應(yīng)及時(shí)排出。

　　(3)記錄指針出現(xiàn)很快地波動(dòng)現(xiàn)象，可能是控制器參數(shù)整定不合適、一次儀表振蕩或儀表信號(hào)管路等故障。如波動(dòng)較緩慢，常為工藝工況方面原因造成的故障。

　　以上只是簡(jiǎn)單介紹了常見的單獨(dú)控制系統(tǒng)的故障分析，而實(shí)際上化工過程中各參數(shù)間是密切聯(lián)系、相互影響和依賴的，當(dāng)幾個(gè)系統(tǒng)同時(shí)投運(yùn)后，則可能出現(xiàn)各系統(tǒng)間的相互干擾。這一問題可以從工藝合理性上考慮解決，也可以從設(shè)計(jì)復(fù)雜控制系統(tǒng)或引進(jìn)控制方案等方面加以解決。