儀表AI、AO、DI、DO回路接線及故障判斷

1、2015.111義馬氣化廠 電儀分廠 李幫軍2021-9-222l定義l信號類型l回路接線l故障判斷2021-9-2231、定義2021-9-224定義DCS是集散控制系統(tǒng)的英文縮寫(Distributed Control System)，簡而言之是：集中管理，分散控制。AI AO DI AO其中字母的含義:A代表模擬量，D代表開關(guān)量，I代表輸入信號，O代表輸出信號。2021-9-225組合起來AI=analog in 模擬量輸入AO=analog out 模擬量輸出 DI=digital in 數(shù)字量輸入 DO=digital out 數(shù)字量輸出PI =pluse in 脈沖輸入PO =pl

2、use out 脈沖量輸入 注：相對于DCS而言2021-9-2262、各種信號類型2021-9-227AI1、420MA 020MA 420MA+HART2、 0-10V,0-5V, 15V，-10-10V4、RTD 熱電阻5、TC 熱電偶 進入DCS系統(tǒng)的現(xiàn)場變送器（壓力P，溫度T，流量F，液位L，位移X）信號。信號數(shù)值有大小，且各自的變化不一，連續(xù)變化。分有源、無源信號。接收現(xiàn)場儀表來的信號 ，經(jīng)過I/O卡或模塊處理后，轉(zhuǎn)換成溫度（）、壓力（MPa）、液位（m、%）、流量（kg/h或Nm3/h）、濃度（%或ppm）等信號，再經(jīng)通訊卡或模塊、通訊電纜在DCS上指示工藝要求監(jiān)視的數(shù)據(jù)；按精度

3、分，有12bit，14bit，16bit等2021-9-228AO1、420MA 020MA2、420MA+HART DCS發(fā)出到現(xiàn)場執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門執(zhí)行器、變頻調(diào)速）信號。信號數(shù)值有大小，且各自的變化不一，連續(xù)變化。 將現(xiàn)場變送器傳送來的輸入信號，經(jīng)I/O卡轉(zhuǎn)換信號給控制器，再經(jīng)控制器運算后轉(zhuǎn)換成420mADC信號，控制執(zhí)行器動作。2021-9-229DI干觸點 現(xiàn)場不供電，需DCS或?qū)Ψ焦╇姖裼|點 現(xiàn)場供電電接點、壓差開關(guān)、開關(guān)狀態(tài)狀態(tài)（到位），只有通、斷兩種狀態(tài)。電氣上常用1表示接通，0表示斷開。供電電源有220VAC/24VDC/48VDC,考慮現(xiàn)場電磁干擾。按隔離方式分，有繼電器

4、隔離和固態(tài)繼電器隔離。2021-9-2210DO干觸點 DCS不配電濕觸點 DCS配電，需在DO卡接入電源。啟停命令命令、開關(guān)命令，只有通、斷兩種狀態(tài)。電氣上常用1表示接通，0表示斷開。DCS端與設(shè)備端協(xié)調(diào)一致。按隔離方式分，有繼電器隔離和固態(tài)繼電器隔離。2021-9-2211PI POPI ：脈沖量輸入 對脈沖進行累計PO：脈沖量輸出腰輪流量計、伺服電機等脈沖輸入信號（頻率范圍：06kHz），經(jīng)過I/O卡或模塊處理后，轉(zhuǎn)換成流量信號或工藝要求的信號，再經(jīng)通訊卡或模塊、通訊電纜在DCS上指示工藝要求監(jiān)視的數(shù)據(jù)2021-9-22123、回路接線2021-9-22132021-9-22142021

5、-9-22152021-9-22162021-9-22172021-9-22182021-9-22192021-9-22202021-9-22212021-9-22222021-9-22234、故障判斷2021-9-2224自控儀表回路故障檢查思路 當(dāng)一個回路由正常工作狀態(tài)突然變成故障狀態(tài)（非工藝參數(shù)波動引起） 時，按以下思路及方法進行檢查排除：2021-9-2225l第一步：確認卡件通道是否工作正常。具體的方法為：用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器從卡件通道(非DE 通訊)直接給信號，看組態(tài)程序是否有正常的數(shù)據(jù)顯示。如果有正常數(shù)據(jù)，則說明卡件通道是工作正常的，否則卡件通道損壞需要進行更換到新的通道上。 l第二

6、步：確認線路有無問題。在第一步的檢查中確認卡件通道正常后，從現(xiàn)場儀表表頭把信號線拆下，用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器從現(xiàn)場直接給卡件通道標(biāo)準(zhǔn)信號，看組態(tài)程序是否有正常的數(shù)據(jù)顯示。如果有正常數(shù)據(jù)，則說明從現(xiàn)場儀表電纜到卡件通道都是工作正常的，故障應(yīng)該在儀表本身(99%的可能性)，否則說明信號電纜有問題(斷點，接地，短路，正負極接反等)，對信號電纜進行分段檢查排除故障(端子柜到卡件，端子柜到現(xiàn)場接線箱或表頭)。l第三步：經(jīng)過以上兩步的檢查判斷已經(jīng)基本可以確認故障所在，在進行第二步的檢查過程可以順便測試一下儀表，如果儀表有問題就可以直接換表來解決問題了。AI2021-9-2226l一般通過以上檢查步驟可以找出問題

7、所在，如果還未查出問題所在請參考以下檢查步驟 1.1、 首先檢查確認故障處于那一個回路區(qū)段（整個回路可以分為兩個大區(qū)段： 儀表段，從中控室端子接線排到現(xiàn)場儀表；自控段，從中控室端子排到控制柜）。檢查方法為：將該儀表信號線從端子柜拆下（一般只拆正極即可），用FLUCK或其它測試工具，檢查現(xiàn)場儀表有無信號反饋以及反饋數(shù)值是否正常。如果無信號反饋或反饋信號不正常（偏高、偏低、跳躍波動等）則說明，故障點處在儀表段。如果信號正常則說明故障點處在自控段。 1.1.1、當(dāng)確定故障點處在儀表段時，按下面步驟進行檢查確定故障點的具體位置 和排除故障： A、檢查儀表本身有無問題，用FLUCK及其它標(biāo)準(zhǔn)測試儀器直接

8、測試變送器的輸出信號，如果輸出不正常則說明儀表本身有問題，需要維修或更換；如果輸出一切正常則進行一下步檢查。AI2021-9-2227B、檢查從現(xiàn)場表頭到端子柜之間的儀表電纜有無問題，通過短接測電阻法或測電壓法確定電纜通斷情況，如果電纜不通則確定為電纜問題，用相同的方法逐段測試確定斷點進行恢復(fù)，檢查儀表回路接線有無松動或斷裂，依次檢查緊固端子柜接線排、表頭、中間接線盒內(nèi)接線柱。如果電纜通斷正常則進行下一步檢查。 C、檢查儀表電纜的正極有無接地現(xiàn)象，用萬用表測試正極電纜對地電阻，正常時應(yīng)該是無窮大或在200M歐以上。如果發(fā)現(xiàn)正極接地，可以通過調(diào)換正負極電纜來解決，如果有備用電纜最好更換一條電纜。

9、 AI2021-9-22281.1.2、當(dāng)確定故障點處在自控段時，按下面步驟進行檢查確定故障點的具體位置 和排除故障：A、 用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器（FLUCK743等工具）從卡件通道直接給信號，看組態(tài)程序是否有正常的數(shù)據(jù)顯示。如果有正常數(shù)據(jù)，則說明問題在端子柜和卡件之間的接線上，測試電纜是否暢通，接線是否牢固，正極電纜有無接地，并排除故障。如果無正常數(shù)據(jù)顯示，則說明自控柜有問題，進行下一步檢查。 B、 檢查組態(tài)程序和卡件、通道是否處于激活狀態(tài)。如果沒有激活，應(yīng)對其進行激活。如果卡件激活失敗，進行下一步檢查。 C、 檢查卡件是否有電，確認電源指示和工作指示燈正常。如果不正常則說明卡件故障或供電有問題，

10、檢查恢復(fù)供電或更換卡件。重新激活卡件。AI2021-9-22292.1、 首先檢查確認故障處于那一個回路區(qū)段（整個回路可以分為兩個大區(qū)段： 儀表段，從中控室端子接線排到現(xiàn)場儀表等設(shè)備；自控段，從中控室端子排到控制柜）。檢查方法為：將該儀表信號線從端子柜拆下（一般只拆正極即可），用萬用表或其它測試工具，檢查從卡件送到端子柜接線排上有無24VDC電壓，并檢查輸出的4-20mA電流值與控制回路的輸出值一致。如果輸出正常則說明，故障點處在儀表段。如果輸出信號不正常則說明故障點處在自控段。2.1.1、 當(dāng)確定故障點處在儀表段時，按下面步驟進行檢查確定故障點的具體位置和排除故障： A、檢查執(zhí)行機構(gòu)本身有無

11、問題，用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，如果執(zhí)行機構(gòu)工作不正常，則說明執(zhí)行機構(gòu)有問題，需要維修或更換。如果執(zhí)行機構(gòu)工作正常，則說明信號電纜有問題，進行下一步檢查。B、檢查確認信號電纜有無問題，用萬用表直接測試回路的輸出電壓值和電流信號，如果輸出正常則說明接線有問題；如果輸出不正常則進行一下步檢查。 AO2021-9-2230C、檢查從現(xiàn)場表頭到端子柜之間的儀表電纜斷點所在，通過短接測電阻法或測電壓法確定電纜通斷情況，逐段測試確定斷點進行恢復(fù)，檢查儀表回路接線有無松動或斷裂，依次檢查緊固端子柜接線排、執(zhí)行機構(gòu)接線柱、中間接線盒內(nèi)接線柱。 D、檢查儀表電纜的正極有無接地現(xiàn)象，用萬用表測試正極電纜對

12、地電阻，正常時應(yīng)該是無窮大或在200M歐以上。如果發(fā)現(xiàn)正極接地，可以通過調(diào)換正負極電纜來解決，如果有備用電纜最好更換一條電纜。2.1.2、 當(dāng)確定故障點處在自控段時，按下面步驟進行檢查確定故障點的具體位置和排除故障：A、 檢查在端子柜和卡件之間的接線，測試電纜是否暢通，接線是否牢固，正極電纜有無接地，并排除故障。如果一切正常，則說明自控柜有問題，進行下一步檢查。 B、 用萬用表直接測試通道輸出的電流信號是否正常，在程序中給定標(biāo)準(zhǔn)的輸出值，測試電流輸出是否正常。如果不正常進行下一步檢查。 2021-9-22312.1、 首先檢查確認故障處于那一個回路區(qū)段（整個回路可以分為兩個大區(qū)段： 儀表段，從

13、中控室端子接線排到現(xiàn)場儀表等設(shè)備；自控段，從中控室端子排到控制柜）。檢查方法為：將該儀表信號線從端子柜拆下（一般只拆正極即可），用萬用表或其它測試工具，檢查從卡件送到端子柜接線排上有無24VDC電壓，并檢查輸出的4-20mA電流值與控制回路的輸出值一致。如果輸出正常則說明，故障點處在儀表段。如果輸出信號不正常則說明故障點處在自控段。2.1.1、 當(dāng)確定故障點處在儀表段時，按下面步驟進行檢查確定故障點的具體位置和排除故障： A、檢查執(zhí)行機構(gòu)本身有無問題，用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，如果執(zhí)行機構(gòu)工作不正常，則說明執(zhí)行機構(gòu)有問題，需要維修或更換。如果執(zhí)行機構(gòu)工作正常，則說明信號電纜有問題，進行

14、下一步檢查。B、檢查確認信號電纜有無問題，用萬用表直接測試回路的輸出電壓值和電流信號，如果輸出正常則說明接線有問題；如果輸出不正常則進行一下步檢查。 AO2021-9-2232C、 檢查組態(tài)程序和卡件、通道是否處于激活狀態(tài)。如果沒有激活，應(yīng)對其進行激活。如果卡件激活失敗，進行下一步檢查。 D、 檢查卡件是否有電，確認電源指示和工作指示燈正常。如果不正常則說明卡件故障或供電有問題，檢查恢復(fù)供電或更換卡件。重新激活卡件。2021-9-22332.1、 首先檢查確認故障處于那一個回路區(qū)段（整個回路可以分為兩個大區(qū)段： 儀表段，從中控室端子接線排到現(xiàn)場儀表等設(shè)備；自控段，從中控室端子排到控制柜）。檢查方法為：將該儀表信號線從端子柜拆下（一般只拆正極即可），用萬用表或其它測試工具，檢查從卡件送到端子柜接線排上有無24VDC電壓，并檢查輸出的4-20mA電流值與控制回路的輸出值一致。如果輸出正常則說明，故障點處在儀表段。如果輸出信號不正常則說明故障點處在自控段。2.1.1、 當(dāng)確定故障點處在儀表段時，按下面步驟進行檢查確定故障點的具體位置和排除故障： A、檢查執(zhí)行機構(gòu)本