16个单回路反馈控制系统故障处理实例

在文章《单回路反馈控制系统故障排查步骤与处理方法》中对故障处理步骤和方法均做了介绍，昌晖仪表在本贴中整理了16个现场故障实例，通过分析这些实例提升仪表工的实际动手能力

1、空分装置一液位自动控制系统，液位测量采用差压变送器、DCS和气动薄膜调节阀构成调节系统，开车初期，投自动液位波动很大，无法满足生产要求
单回路反馈控制系统故障实例分析http://yunrun.com.cn/tech/669.html
故障检查、分析：开车初期，由于系统冷量未达到平衡，同时液位导压管内冷热不均，造成导压管内气液混合，且测量值本身波动很大，投入自调后，更加重了波动。
故障处理：首先打至手动状态，手动控制，对液位差变进行排表处理，对正负导压管从塔壁排至挂霜后，开表。待手动稳定一段时间以后，投入自动。经过以上处理之后，基本可以达到工艺要求，使波动较小。

2、有一简单控制系统，控制器的偏差、控制器的输出均正常，但有偏差时PID调节器仍然按照原控制规律动作，而被调参数仍不回给定值，有时向反向动作
故障检查、分析：从故障现象看，系统中的测量部分、控制部分及信号传递无问题，故障可能在调节阀部分（阀杆位移、膜头堵塞、阀门定位器故障）或PID调节器输出到阀门定位器的传递信号线部分。检查PID调节器输出信号至调节阀间线路正常，检査调节阀膜头时发现膜头接头气路被砂粒堵塞，导致控制器不能正常工作。
故障处理：疏通后，系统恢复正常。

3、有一中压蒸汽压力是靠PV108放空来控制的简单控制系统，某日，操作工发现压力降低，PID调节器输出阀位正确，但是偏差消除不了
故障检查、分析：从故障现象看，PID调节器输出到安保器无问题，可能是安保器输出到阀门定位器、调节阀问题。先检查阀门定位器及调节阀，均无问题，再用万用表量安保器输出信号，结果无输出。
故障处理：更换输出安保器，系统即恢复正常。

4、某装置一简单控制控制回路（DCS控制系统，PID控制器），在投入自动后，控制器无动作
故障检查、分析：引起控制器不动作的原因可能是：DCS组态是否有问题、控制器自调参数是否正确。检查DCS组态全部正确，但检查控制器P、I、D参数时发现不正确。
故障处理：将PID参数整定正确设置后，投用正常。

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5、横河DCS系统单回路，产生OOP故障报警
故障分析：OOP表示输入开路，可能是变送器线断或者是变送器输入信号低于4mA或大于20mA。

6、横河DCS系统单回路，产生OOP
故障分析；OOP代表输出开路，可能是接线松动所致。

7、有一个单回路控制系统，投自动时经过长时间整定仍无法稳定投用，利用给定值加干扰后有回调趋势，并且调节周期和调节幅度正常，可是无法稳定
故障分析：从故障现象看，这个系统的整定参数是合适的，无法稳定的原因不在参数上。
故障处理：重新分析回路正确设定PID调节器的正反作用，使系统达到负反馈，投用后正常。

8、有一个控制回路从开车正常投用使用多年，正艺条件未变化，控制效果越来越差
故障检查、分析：原来能正常投用说明参数正常，效果逐渐变差说明有渐变条件影响控制。检查调节阀时，发现阀芯冲蚀严重。
故障处理：阀修复后投用正常。

9、DCS系统中一控制回路，原来一直正常使用，后因输点通道坏，将AO点通道更换后，无法控制现场阀开度
故障检查、分析：因为换过通道引起故障，所以从改动处入手分析问题。因为AO卡通道更换过，并且重新下装，控制点找不到原先的通道，所以不能控制。
故障处理：将对应的控制点重新下装后，可以正常控制。

10、一锅炉汽包液位控制系统原来正常投用，突然出现较大的波动，打到手动控制，液位波动
故障检查、分析：从故障现象说明工艺操作条件已经和原来投用的条件不一样了，需要重新整定参数。
故障处理：经过加大控制强度，克服干扰波动后正常。

11、某塔液位控制是单回路控制系统，在负荷调整的过程中发现液位不稳定，波动较大
故障检查、分析：检查发现液位调节阀LV0405阀开度只有7%，阀位不断变化，调节阀在小开度下易产生喘振，定位器输出不稳，因此调节阀不稳。
故障处理：将调节阀打开到15%以后调节阀恢复正常，但过量大无法保证液面，使用前后手阀限量才保证了正常控制。

12、某石化装置一液位单回路控制系统，由于负荷降低，LV402阀开度只有5%，结果产生了振动，液位不稳
故障分析：调节阀在小开度下极易产生振动，振动时就影响阀门定位器振动，输出不稳，因此自调不稳。
故障处理：将前或后截止阀稍关小一些，限一部分流量，到阀位开到15%时，振动消失，阀门定位器也稳定了，投自动运行正常。

13、一液位简单控制系统（DCS系统PID控制器，调节阀为气开调节阀）无法投入自动控制
故障检查、分析：引起无法投入自动的主要原因是：控制器参数不当、控制对象问题或调节阀有问题，检査上述处个故障点，在对调节阀检查时发现，调节阀内漏量很大，调节阀只要有小开度，就有很大的流量。
故障处理：对调节阀内件进行处理后，问题消失。

14、蒸汽压力控制系统的故障一例
a、无纸记录仪上蒸汽管路压力记录值突然降到零，而安全阀起跳，为仪表原因。在引压管与记录仪表之间出现故障时，调节阀开度突变，引起蒸汽压力猛增，而无纸记录仪却无反应，此时可先切到手动遥控调节阀，再处理故障。
b、无纸记录仪上蒸汽管路压力记录值未高于设定值，安全阀即起跳，仪表人员可以对照相关仪表，如各点温度正常，则安全阀未调好；如各点温度值升高，则为压力记录值低于真实压力。
c、压力波动虽大，但缓慢，一般应从工艺上查找原因。
d、压力波动呈快速振动状态要从参数整定及仪表本身查找原因。
e、如负荷、加料回流、温度等变化以及操作不当，均会引起设备内部压力的变化，要从工艺操作上找原因。
f、对每台仪表的平时压力波动情况应心中有数，分清是异常情况还是正常情况，并可参照其他工艺参数作出判断。
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15、液位控制系统故障一例
a、在光柱调节器上显示液位值跑向最大或最小，可先对照一次表。如一次表正常，则为二次表故障。如一、二仪表一致，则手控调节阀检查液面有无变化。有变化一般为工艺原因，如无变化一般为仪表问题。
b、带负迁移的仪表示值跑向最大，应怀疑负压侧泄漏。有气相压直接引到负压侧的仪表示值跑向最小，应怀疑负压侧集液罐液体上升过高。
c、记录示值波动频率高，一般可能是参数整定不当或一次仪表振荡等原因所致。如波动缓慢，一般为工况原因。
d、如怀疑仪表为假液位指示，一般可将系统切到手动，工艺、仪表人员共同用校准压力表测出气相压力进行分析。

16、温度系统故障一例。
某装置一重油温度控制系统，重油通过热交换器，采用蒸汽加热，改变蒸汽调节阀开度，重油温度变化缓慢，投到自动控制时温度大幅波动
故障分析：改变蒸汽流量、重油温度不能明显变化，说明检测系统有滞后，检查热电偶测量系统，确认没有问题，说明传热系统可能有问题。为了充分利用蒸汽潜热，中压蒸汽要冷凝成水后再通过疏水器定时排放掉。蒸汽和重油通过热交换器进行传热，热交换过程需要一定时间。中压蒸汽温度280℃，加热后重油为150℃，当加热蒸汽温度由280℃逐渐冷却，与热交换后的重油温度150℃相接近时，热交换几乎达到相对平衡（由于热阻存在，有一点温差），此时加热蒸汽尚未全部冷凝成液体，它仍占据着热交换器的空间，即使开大调节阀，新的蒸汽也补充不进来，即便补充也是微量。这样造成用于热交换的蒸汽温度达不到设计值280℃（虽然外来蒸汽温度是280℃），而是在280℃与蒸汽冷凝成水的温度之间变化。由于实际用于热交换的蒸汽温度低于设计值，热交换时间增加，造成温度测量滞后，测量滞后大就造成系统不稳定。
故障处理：针对该系统，整定智能温控器PID参数，：增加微分作用，加适量的积分作用，加大比例作用，P=50%，Ti=5min，Td≈1.5min，结果比较理想。