仪表AI、AO、DI、DO回路接线及故障判断

2015.111仪表AI、AO、DI、DO回路接线及故障判断义马气化厂电仪分厂李帮军2020/5/262定义信号类型回路接线故障判断2020/5/2631、定义2020/5/264定义DCS是集散控制系统的英文缩写(DistributedControlSystem)，简而言之是：集中管理，分散控制。AIAODIAO其中字母的含义:A代表模拟量，D代表开关量，I代表输入信号，O代表输出信号。2020/5/265组合起来AI=analogin模拟量输入AO=analogout模拟量输出DI=digitalin数字量输入DO=digitalout数字量输出PI=plusein脉冲输入PO=pluseout脉冲量输入注：相对于DCS而言2020/5/2662、各种信号类型2020/5/267AI1、4~20MA0~20MA4~20MA+HART2、0-10V,0-5V,1~5V，-10-10V4、RTD热电阻5、TC热电偶进入DCS系统的现场变送器（压力P，温度T，流量F，液位L，位移X）信号。信号数值有大小，且各自的变化不一，连续变化。分有源、无源信号。接收现场仪表来的信号，经过I/O卡或模块处理后，转换成温度（℃）、压力（MPa）、液位（m、%）、流量（kg/h或Nm3/h）、浓度（%或ppm）等信号，再经通讯卡或模块、通讯电缆在DCS上指示工艺要求监视的数据；按精度分，有12bit，14bit，16bit等2020/5/268AO1、4~20MA0~20MA2、4~20MA+HARTDCS发出到现场执行器（调节阀、风门执行器、变频调速）信号。信号数值有大小，且各自的变化不一，连续变化。将现场变送器传送来的输入信号，经I/O卡转换信号给控制器，再经控制器运算后转换成4~20mADC信号，控制执行器动作。2020/5/269DI干触点现场不供电，需DCS或对方供电湿触点现场供电电接点、压差开关、开关状态（到位），只有通、断两种状态。电气上常用1表示接通，0表示断开。供电电源有220VAC/24VDC/48VDC,考虑现场电磁干扰。按隔离方式分，有继电器隔离和固态继电器隔离。2020/5/2610DO干触点DCS不配电湿触点DCS配电，需在DO卡接入电源。启停命令、开关命令，只有通、断两种状态。电气上常用1表示接通，0表示断开。DCS端与设备端协调一致。按隔离方式分，有继电器隔离和固态继电器隔离。2020/5/2611PIPOPI：脉冲量输入对脉冲进行累计PO：脉冲量输出腰轮流量计、伺服电机等脉冲输入信号（频率范围：0~6kHz），经过I/O卡或模块处理后，转换成流量信号或工艺要求的信号，再经通讯卡或模块、通讯电缆在DCS上指示工艺要求监视的数据2020/5/26123、回路接线2020/5/2613AI:净化一期PT-51CP0072020/5/2614AI：净化二期PT-53CP0462020/5/2615AI：净化二期LT-53CL0012020/5/2616AI：净化二期II-53CI0012020/5/2617AO：净化一期V-51C0072020/5/2618AO：净化二期LV-53CL0012020/5/2619DI：净化二期SBA53-P001A2020/5/2620DI：净化二期SBA53-P001A2020/5/2621DO：净化二期HS53-P001A2020/5/2622DO：净化二期LSV-43CL0012020/5/26234、故障判断2020/5/2624自控仪表回路故障检查思路当一个回路由正常工作状态突然变成故障状态（非工艺参数波动引起）时，按以下思路及方法进行检查排除：2020/5/2625第一步：确认卡件通道是否工作正常。具体的方法为：用标准信号发生器从卡件通道(非DE通讯)直接给信号，看组态程序是否有正常的数据显示。如果有正常数据，则说明卡件通道是工作正常的，否则卡件通道损坏需要进行更换到新的通道上。第二步：确认线路有无问题。在第一步的检查中确认卡件通道正常后，从现场仪表表头把信号线拆下，用标准信号发生器从现场直接给卡件通道标准信号，看组态程序是否有正常的数据显示。如果有正常数据，则说明从现场仪表电缆到卡件通道都是工作正常的，故障应该在仪表本身(99%的可能性)，否则说明信号电缆有问题(断点，接地，短路，正负极接反等)，对信号电缆进行分段检查排除故障(端子柜到卡件，端子柜到现场接线箱或表头)。第三步：经过以上两步的检查判断已经基本可以确认故障所在，在进行第二步的检查过程可以顺便测试一下仪表，如果仪表有问题就可以直接换表来解决问题了。AI2020/5/2626一般通过以上检查步骤可以找出问题所在，如果还未查出问题所在请参考以下检查步骤1.1、首先检查确认故障处于那一个回路区段（整个回路可以分为两个大区段：仪表段，从中控室端子接线排到现场仪表；自控段，从中控室端子排到控制柜）。检查方法为：将该仪表信号线从端子柜拆下（一般只拆正极即可），用FLUCK或其它测试工具，检查现场仪表有无信号反馈以及反馈数值是否正常。如果无信号反馈或反馈信号不正常（偏高、偏低、跳跃波动等）则说明，故障点处在仪表段。如果信号正常则说明故障点处在自控段。1.1.1、当确定故障点处在仪表段时，按下面步骤进行检查确定故障点的具体位置和排除故障：A、检查仪表本身有无问题，用FLUCK及其它标准测试仪器直接测试变送器的输出信号，如果输出不正常则说明仪表本身有问题，需要维修或更换；如果输出一切正常则进行一下步检查。AI2020/5/2627B、检查从现场表头到端子柜之间的仪表电缆有无问题，通过短接测电阻法或测电压法确定电缆通断情况，如果电缆不通则确定为电缆问题，用相同的方法逐段测试确定断点进行恢复，检查仪表回路接线有无松动或断裂，依次检查紧固端子柜接线排、表头、中间接线盒内接线柱。如果电缆通断正常则进行下一步检查。C、检查仪表电缆的正极有无接地现象，用万用表测试正极电缆对地电阻，正常时应该是无穷大或在200M欧以上。如果发现正极接地，可以通过调换正负极电缆来解决，如果有备用电缆最好更换一条电缆。AI2020/5/26281.1.2、当确定故障点处在自控段时，按下面步骤进行检查确定故障点的具体位置和排除故障：A、用标准信号发生器（FLUCK743等工具）从卡件通道直接给信号，看组态程序是否有正常的数据显示。如果有正常数据，则说明问题在端子柜和卡件之间的接线上，测试电缆是否畅通，接线是否牢固，正极电缆有无接地，并排除故障。如果无正常数据显示，则说明自控柜有问题，进行下一步检查。B、检查组态程序和卡件、通道是否处于激活状态。如果没有激活，应对其进行激活。如果卡件激活失败，进行下一步检查。C、检查卡件是否有电，确认电源指示和工作指示灯正常。如果不正常则说明卡件故障或供电有问题，检查恢复供电或更换卡件。重新激活卡件。AI2020/5/26292.1、首先检查确认故障处于那一个回路区段（整个回路可以分为两个大区段：仪表段，从中控室端子接线排到现场仪表等设备；自控段，从中控室端子排到控制柜）。检查方法为：将该仪表信号线从端子柜拆下（一般只拆正极即可），用万用表或其它测试工具，检查从卡件送到端子柜接线排上有无24VDC电压，并检查输出的4-20mA电流值与控制回路的输出值一致。如果输出正常则说明，故障点处在仪表段。如果输出信号不正常则说明故障点处在自控段。2.1.1、当确定故障点处在仪表段时，按下面步骤进行检查确定故障点的具体位置和排除故障：A、检查执行机构本身有无问题，用标准信号发生器直接驱动执行机构，如果执行机构工作不正常，则说明执行机构有问题，需要维修或更换。如果执行机构工作正常，则说明信号电缆有问题，进行下一步检查。B、检查确认信号电缆有无问题，用万用表直接测试回路的输出电压值和电流信号，如果输出正常则说明接线有问题；如果输出不正常则进行一下步检查。AO2020/5/2630C、检查从现场表头到端子柜之间的仪表电缆断点所在，通过短接测电阻法或测电压法确定电缆通断情况，逐段测试确定断点进行恢复，检查仪表回路接线有无松动或断裂，依次检查紧固端子柜接线排、执行机构接线柱、中间接线盒内接线柱。D、检查仪表电缆的正极有无接地现象，用万用表测试正极电缆对地电阻，正常时应该是无穷大或在200M欧以上。如果发现正极接地，可以通过调换正负极电缆来解决，如果有备用电缆最好更换一条电缆。2.1.2、当确定故障点处在自控段时，按下面步骤进行检查确定故障点的具体位置和排除故障：A、检查在端子柜和卡件之间的接线，测试电缆是否畅通，接线是否牢固，正极电缆有无接地，并排除故障。如果一切正常，则说明自控柜有问题，进行下一步检查。B、用万用表直接测试通道输出的电流信号是否正常，在程序中给定标准的输出值，测试电流输出是否正常。如果不正常进行下一步检查。2020/5/26312.1、首先检查确认故障处于那一个回路区段（整个回路可以分为两个大区段：仪表段，从中控室端子接线排到现场仪表等设备；自控段，从中控室端子排到控制柜）。检查方法为：将该仪表信号线从端子柜拆下（一般只拆正极即可），用万用表或其它测试工具，检查从卡件送到端子柜接线排上有无24VDC电压，并检查输出的4-20mA电流值与控制回路的输出值一致。如果输出正常则说明，故障点处在仪表段。如果输出信号不正常则说明故障点处在自控段。2.1.1、当确定故障点处在仪表段时，按下面步骤进行检查确定故障点的具体位置和排除故障：A、检查执行机构本身有无问题，用标准信号发生器直接驱动执行机构，如果执行机构工作不正常，则说明执行机构有问题，需要维修或更换。如果执行机构工作正常，则说明信号电缆有问题，进行下一步检查。B、检查确认信号电缆有无问题，用万用表直接测试回路的输出电压值和电流信号，如果输出正常则说明接线有问题；如果输出不正常则进行一下步检查。AO2020/5/2632C、检查组态程序和卡件、通道是否处于激活状态。如果没有激活，应对其进行激活。如果卡件激活失败，进行下一步检查。D、检查卡件是否有电，确认电源指示和工作指示灯正常。如果不正常则说明卡件故障或供电有问题，检查恢复供电或更换卡件。重新激活卡件。2020/5/26332.1、首先检查确认故障处于那一个回路区段（整个回路可以分为两个大区段：仪表段，从中控室端子接线排到现场仪表等设备；自控段，从中控室端子排到控制柜）。检查方法为：将该仪表信号线从端子柜拆下（一般只拆正极即可），用万用表或其它测试工具，检查从卡件送到端子柜接线排上有无24VDC电压，并检查输出的4-20mA电流值与控制回路的输出值一致。如果输出正常则说明，故障点处在仪表段。如果输出信号不正常则说明故障点处在自控段。2.1.1、当确定故障点处在仪表段时，按下面步骤进行检查确定故障点的具体位置和排除故障：A、检查执行机构本身有无问题，用标准信号发生器直接驱动执行机构，如果执行机构工作不正常，则说明执行机构有问题，需要维修或更换。如果执行机构工作正常，则说明信号电缆有问题，进行下一步检查。B、检查确认信号电缆有无问题，用万用表直接测试回路的输出电压值和电流信号，如果输出正常则说明接线有问题；如果输出不正常则进行一下步检查。AO2020/5/2634设备——端子——继电器——卡件电压（触点通断）检查DI2020/5/2635卡件——继电器——端子——设备电压（触点通断）检查DO2020/5/2636祝各位身体健康工作顺利