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控制系統(tǒng)故障實例分析
2017-6-15 閱讀(2731)
故障實例分析
①空分裝置一液位自動控制系統(tǒng)，液位測量采用電動Ⅲ型差壓變送器，計算機指示控制，氣動薄膜調節(jié)閥，開車初期，投自動液位波動很大，無法滿足生產要求。
故障檢查、分析：開車初期，由于系統(tǒng)冷量未達到平衡，同時液位導壓管內冷熱不均，造成導壓管內氣液混合，且測量值本身波動很大，投入自調后，更加重了波動。
故障處理：首先打至手動狀態(tài)，手動控制，對液位差變進行排表處理，對正負導壓管從塔壁排至掛霜后，開表。待手動穩(wěn)定一段時間以后，投入自動。經(jīng)過以上處理之后，基本可以達到工藝要求，使波動較小。
②有一簡單控制系統(tǒng)，控制器的偏差、控制器的輸出均正常，但有偏差時控制器仍然按照原控制規(guī)律動作，而被調參數(shù)仍不回給定值，有時向反向動作。
故障檢查、分析：從故障現(xiàn)象看，系統(tǒng)中的測量部分、控制部分及信號傳遞無問題，故障可能在調節(jié)閥部分（閥桿位移、膜頭堵塞、閥門定位器故障）或控制器輸出到閥門定位器的傳遞信號線部
分。檢查控制器輸出信號至調節(jié)閥間線路正常，檢查調節(jié)閥腆頭時發(fā)現(xiàn)膜頭接頭氣路被砂粒堵塞，導致控制器不能正常工作。
故障處理：疏通后，系統(tǒng)恢復正常。
③有一中壓蒸汽壓力是靠PV108放空來控制的簡單控制系統(tǒng)，某日，操作工發(fā)現(xiàn)壓力降低，控制器輸出閥位正確，但是偏差消除不了。
故障檢查、分析：從故障現(xiàn)象看，控制器輸出到安保器無問題，可能是安保器輸出到閥門定位器、調節(jié)閥問題。先檢查閥門定位器及調節(jié)閥，均無問題，再用萬用表量安保器輸出信號，結果無
輸出。
故障處理：更換輸出安保器，系統(tǒng)即恢復正常。
④某裝置一簡單控制控制回路（DCS控制系統(tǒng)，PID控制器），在投入自動后，控制器無動作。
故障檢查、分析：引起控制器不動作的原因可能是：DCS組態(tài)是否有問題、控制器自調參數(shù)是否正確。檢查DCS組態(tài)全部正確，但檢查控制器P、I、D參數(shù)時發(fā)現(xiàn)不正確。
故障處理：將P、I、D參數(shù)正確設置后，投用正常。
⑤橫河DCS系統(tǒng)單回路，產生IOP。
故障分析：IOP表示輸入開路，可能是變送器線斷或者是變送器輸入信號低于4mA或大于20mA。
⑥橫河DCS系統(tǒng)單回路，產生OOP。
故障分析：OOP代表輸出開路，可能是接線松動所致。
⑦有一個單回路控制系統(tǒng)，投自動時經(jīng)過長時間整定仍無法穩(wěn)定投用，利用給定值加干擾后有回調趨勢，并且調節(jié)周期和調節(jié)幅度正常，可是無法穩(wěn)定。
故障分析：從故障現(xiàn)象看，這個系統(tǒng)的整定參數(shù)是合適的，無法穩(wěn)定的原因不在參數(shù)上。
故障處理：重新分析回路正確設定控制器正反作用，使系統(tǒng)達到負反饋，投用后正常。
⑧有一個控制回路從開車正常投用使用多年，正藝條件未變化，控制效果越來越差。
故障檢查、分析：原來能正常投用說明參數(shù)正常，效果逐漸變差說明有漸變條件影響控制。檢查調節(jié)閥時，發(fā)現(xiàn)閥芯瀋蝕嚴重。
故障處理：閥修復后投用正常。
⑨一控制回路，原來一直正常使用，后因輸點通道壞，將AO點通道更換后，無法控制現(xiàn)場閥開度。
故障檢查、分析：因為換過通道引起故障，所以從改動處人手分析問題。因為AO卡通道更換過，并且重新下裝，控制點找不到原先的通道，所以不能控制。
故障處理：將對應的控制點重新下裝后，可以正?？刂?。
⑩一鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)原來正常投用，突然出現(xiàn)較大的波動，打到手動控制，液位波動。
故障檢查、分析：從故障現(xiàn)象說明工藝操作條件已經(jīng)和原來投用的條件不一樣了，需要重新整定參數(shù)。
故障處理：經(jīng)過加大控制強度，克服干擾波動后正常。
⑥某塔液位控制是單回路控制系統(tǒng)，在負荷調整的過程中發(fā)現(xiàn)液位不穩(wěn)定，波動較大。
故障檢查、分析：檢查發(fā)現(xiàn)液位調節(jié)閥LV0405閥開度只有7%，閥位不斷變化，調節(jié)閥在小開度下易產生喘振，定位器輸出不穩(wěn)，因此調節(jié)閥不穩(wěn)。
故障處理：將調節(jié)閥打開到15%以后調節(jié)閥恢復正常，但過量大無法保證液面，使用前后手閥*才保證了正?？刂?。
⑥某石化裝置一液位單回路控制系統(tǒng)，由于負荷降低，LV402閥開度只有5%，結果產生了振動，液位不穩(wěn)。
故障分析：調節(jié)閥在小開度下極易產生振動，振動時就影響閥門定位器振動，輸出不穩(wěn)，因此自調不穩(wěn)。
故障處理：將前或后截止閥稍關小一些，限一部分流量，到閥位開到15%時，振動消失，閥門定位器也穩(wěn)定了，投自動運行正常。
⑥一液位簡單控制系統(tǒng)(DCS系統(tǒng)PID控制器，調節(jié)閥為氣開調節(jié)閥)無法投入自動控制。
故障檢查、分析：引起無法投入自動的主要原因是：控制器參數(shù)不當、控制對象問題或調節(jié)閥有問題．檢查上述處個故障點，在對調節(jié)閥檢查時發(fā)現(xiàn)，調節(jié)閥內漏量很大，調節(jié)閥只要有小開度，就有很大的流量。
故障處理：對調節(jié)閥內件進行處理后，問題消失。
⑩蒸汽壓力控制系統(tǒng)的故障一例
a．蒸汽管路壓力記錄值突然降到零，而安全閥起跳，為儀表原因。在引壓管與記錄儀表之間出現(xiàn)故障時，調節(jié)閥開度突變，引起蒸汽壓力猛增，而記錄儀表卻無反應，此時可先切到手動遙控調節(jié)閥，再處理故障。
b．蒸汽管路壓力記錄值未高于設定值，安全閥即起跳，儀表人員可以對照相關儀表，如各點溫度正常，則安全閥未調好；如各點溫度值升高，則為壓力記錄值低于真實壓力。
c．壓力波動雖大，但緩慢，一般應從工藝上查找原因。
d．壓力波動呈快速振動狀態(tài)要從參數(shù)整定及儀表本身查找原因。
e．如負荷、加料回流、溫度等變化以及操作不當，均會引起設備內部壓力的變化，要從工藝操作上找原因。
f．對每臺儀表的平時壓力波動情況應心中有數(shù)，分清是異常情況還是正常情況，并可參照其他工藝參數(shù)作出判斷。
⑥液位控制系統(tǒng)故障
a．液位記錄值跑向zui大或zui小，可先對照一次表。如一次表正常，則為二次表故障。如一、二儀表一致，則手控調節(jié)閥檢查液面有無變化。有變化一般為工藝原因，如無變化一般為儀表問題。
b．帶負遷移的儀表示值跑向zui大，應懷疑負壓側泄漏。有氣相壓直接引到負壓側的儀表示值跑向zui小，應懷疑負壓側集液罐液體上升過高。
c．記錄示值波動頻率高，一般可能是參數(shù)整定不當或一次儀表振蕩等原因所致。如波動緩慢，一般為工況原因。
d．如懷疑儀表為假液位指示，一般可將系統(tǒng)切到手動，工藝，儀表人員共同用校準壓力表測出氣相壓力進行分析。
⑩溫度系統(tǒng)故障一例。
某裝置一重油溫度控制系統(tǒng)，重油通過熱交換器，采用蒸汽加熱，改變蒸汽調節(jié)閥開度，重油溫度變化緩慢，投到自動控制時溫度大幅波動。
重油溫度控制系統(tǒng)
故障分析：改變蒸汽流量、重油溫度不能明顯變化，說明檢測系統(tǒng)有滯后，檢查熱電偶測量系統(tǒng)，確認沒有問題，說明傳熱系統(tǒng)可能有問題。為了充分利用蒸汽潛熱，中壓蒸汽要冷凝成水后再通過疏水器定時排放掉。蒸汽和重油通過熱交換器進行傳熱，熱交換過程需要一定時間。中壓蒸汽溫度280℃，加熱后重油為150℃，當加熱蒸汽溫度由280℃逐漸冷卻，與熱交換后的重油溫度150℃相接近時，熱交換幾乎達到相對平衡（由于熱阻存在，有一點溫差），此時加熱蒸汽尚未全部冷凝成液體，它仍占據(jù)著熱交換器的空間，即使開大調節(jié)閥，新的蒸汽也補充不進來，即便補充也是微量。這樣造成用于熱交換的蒸汽溫度達不到設計值280℃（雖然外來蒸汽溫度是280℃），而是在280℃與蒸汽冷凝成水的溫度之間變化。由于實際用于熱交換的蒸汽溫度低于設計值，熱交換時間增加，造成溫度測量滯后，測量滯后大就遣成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
故障處理：針對該系統(tǒng)，整定PID參數(shù)，增加微分作用，加適量的積分作用，加大比例作用，P=50%，Ti=5min，Td≈1.5min，結果比較理想。
