沒(méi)有儀表回路圖，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際，對(duì)儀表檢測(cè)或控制系統(tǒng)進(jìn)行回路分解，然后畫出儀表回路圖，這樣的回路圖不用拘于形式，只要方便儀表及控制系統(tǒng)維修就行。系統(tǒng)回路可分為電氣回路、儀表氣源回路、工藝介質(zhì)檢測(cè)的導(dǎo)壓管回路三種。

1、溫度控制系統(tǒng)的回路分解
圖1是一個(gè)常見(jiàn)的蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)。用TT熱電阻一體化溫度變送器測(cè)量的熱水溫度送至TC調(diào)節(jié)器，與給定溫度進(jìn)行比較，水溫低于給定溫度時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)將開(kāi)大調(diào)節(jié)閥，增加蒸汽流量使水溫上升。水溫高于給定溫度時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)將關(guān)小調(diào)節(jié)閥，減少蒸汽流量使水溫下降。

圖1 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)示意圖

                       
為了直觀地看出這個(gè)控制系統(tǒng)各個(gè)組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號(hào)聯(lián)系，可用圖2的方塊圖來(lái)表示控制系統(tǒng)的組成，圖中每個(gè)方塊代表組成系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)。


圖2 蒸汽加熱溫度控制系統(tǒng)方塊圖
 
為了更直觀，我們按電氣信號(hào)回路來(lái)畫，如圖3所示。圖3中：A是溫度傳感元件熱電阻的輸出信號(hào)回路，又是溫度變送器的輸入信號(hào)回路。輸出的是一個(gè)與熱水溫度變化成比例的電阻信號(hào)，溫度上升電阻值增加，溫度下降電阻值下降。B是溫度變送器的輸出信號(hào)回路，又是調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)回路。輸出的是一個(gè)與熱水溫度變化成比例的電流信號(hào)，溫度上升電流值增加，溫度下降電流值下降。C是調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)回路，又是執(zhí)行器的輸入信號(hào)回路。輸出的是根據(jù)溫度偏差信號(hào)的大小及預(yù)定的控制規(guī)律發(fā)出的電流信號(hào)，是一個(gè)與熱水溫度變化成反作用的電流信號(hào)，熱水溫度上升電流值下降，關(guān)小調(diào)節(jié)閥來(lái)減少蒸汽流量，使熱水溫度下降；熱水溫度下降電流值上升，開(kāi)大調(diào)節(jié)閥來(lái)增加蒸汽流量，使熱水溫度上升。

 
 圖3 蒸汽加熱溫度控制系統(tǒng)電氣回路示意圖

知道各回路是如何工作的，就可以知道當(dāng)該回路有故障時(shí)，對(duì)下一個(gè)回路會(huì)造成什么樣的影響，這樣分析，判斷系統(tǒng)故障的思路就清晰了。該圖對(duì)供電回路，閥位反饋回路，手動(dòng)操作器回路作了省略。

2、DCS液位控制及聯(lián)鎖系統(tǒng)回路分解
圖4是一個(gè)反應(yīng)器液位控制及聯(lián)鎖系統(tǒng)圖。該系統(tǒng)具有液位調(diào)節(jié)，低液位聯(lián)鎖控制功能。工作過(guò)程是：液位變送器LT把液位信號(hào)傳送至DCS，DCS的LIC調(diào)節(jié)器根據(jù)液位變化輸出一個(gè)電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)電氣轉(zhuǎn)換器去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以保持液位的穩(wěn)定。當(dāng)工藝出現(xiàn)供液量不足時(shí)，液位下降至規(guī)定值時(shí)，低液位開(kāi)關(guān)LE動(dòng)作，使LS低液位聯(lián)鎖的輸出失壓，使二位三通電磁閥斷電將氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，以保證生產(chǎn)的安全。


圖4 反應(yīng)器液位控制及聯(lián)鎖系統(tǒng)圖

為使于檢查故障，按電氣回路、儀表用氣回路、工藝參數(shù)檢測(cè)回路畫出圖5。圖5中DCS卡件的輸入，輸出端子，DCS的控制及聯(lián)鎖均屬于軟連線，信號(hào)關(guān)系可看組態(tài)圖，仍可按硬接線的思路來(lái)理解及檢查回路信號(hào)。

 
圖5 反應(yīng)器液位控制及連鎖系統(tǒng)回路示意圖

①電氣回路 
A是液位變送器的輸出信號(hào)回路，又是DCS的輸入信號(hào)回路。輸出的是一個(gè)與液位變化成正比的電流信號(hào)，液位上升電流值增加，液位下降電流值下降；B是低液位檢測(cè)輸出信號(hào)回路，又是DCS的輸入信號(hào)回路，是一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)；C是DCS的控制輸出信號(hào)回路，又是I/P轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入回路。輸出的是根據(jù)液位偏差信號(hào)的大小及預(yù)定的控制規(guī)律發(fā)出的電流信號(hào)，是一個(gè)與液位變化成正比的電流信號(hào)，波位上升時(shí)控制電流值工開(kāi)，波位下降時(shí)控制電流值下降；D是DCS的低液位聯(lián)鎖信號(hào)輸出回路，又是二位三通電磁閥的信號(hào)輸入回路，輸出、輸入的是開(kāi)關(guān)信號(hào)。
 
②儀表用氣回路
把儀表用氣稱為儀表氣源回路，氣動(dòng)儀表對(duì)壓縮空氣是有要求的。儀表用氣回路是基于壓縮空氣進(jìn)入儀表后，仍然要向大氣排空，空氣壓縮進(jìn)儀表后又回到大氣中，壓縮空氣回路不通暢，儀表仍然會(huì)出現(xiàn)故障。E是I/P轉(zhuǎn)換器的供氣回路；F是二位三通電磁閥的供氣回路，由I/P轉(zhuǎn)換器將DCS調(diào)節(jié)器輸出的電流轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的氣壓，通過(guò)G來(lái)控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度。二位三通電磁閥通電時(shí)聯(lián)鎖不動(dòng)作，I/P轉(zhuǎn)換器的輸出氣壓從F至G控制調(diào)節(jié)閥，當(dāng)?shù)鸵何宦?lián)鎖動(dòng)作時(shí)電磁閥斷電，至調(diào)節(jié)閥的壓縮空氣F被關(guān)斷，調(diào)節(jié)閥膜片通過(guò)G至H放空，在彈簧力的作用下調(diào)節(jié)閥將處于全關(guān)閉狀態(tài)。

③工藝多數(shù)檢測(cè)回路
I是液位檢測(cè)傳感回路，又是液位變送器的輸入信號(hào)回路。液位檢測(cè)傳感回路的輸出信號(hào)是差壓還是浮力等，完全取決于所用的檢測(cè)儀表類型。但其輸出的是一個(gè)與液位變化成正比的電流信號(hào)，在判斷液位檢測(cè)回路故障時(shí)要注意零點(diǎn)遷移問(wèn)題。J是低液位檢測(cè)回路，又是液位開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)回路，它是一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。
  
3、DCS組態(tài)回路分解
DCS組態(tài)叫路實(shí)際是一此控制算法的組合，由于是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，理解起來(lái)有點(diǎn)抽象，但還是可以用硬接線的回路來(lái)理解。圖6是個(gè)串級(jí)控制的組態(tài)圖，主控制器TIC100的輸出OUT與副調(diào)節(jié)器FIC100的給定端SET相連接。%Z011101-%Z011103是控制回路的硬件連接號(hào)，%Z011103表示:信號(hào)來(lái)自第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，第一個(gè)單元，第一個(gè)槽位，第三個(gè)通道。


圖6 串級(jí)控制的組態(tài)圖

我們把組態(tài)圖轉(zhuǎn)換成常規(guī)的控制系統(tǒng)方塊圖，如圖7所示，就很直觀和容易理解了。串級(jí)控制系統(tǒng)就是利用兩個(gè)串聯(lián)在一起PID的調(diào)節(jié)器，來(lái)穩(wěn)定一個(gè)工藝參數(shù)。處于外面的是主回路，由主變送器、主調(diào)節(jié)器、主對(duì)象構(gòu)成閉合回路。處于里面的是副回路，由副變送器、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、副對(duì)象構(gòu)成閉合回路。主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定值。系統(tǒng)通過(guò)副調(diào)節(jié)器的輸出去控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)主參數(shù)的控制。主、副兩個(gè)回路的分工明確，主回路完成“細(xì)調(diào)”任務(wù)，副回路完成“粗調(diào)”任務(wù)，副回路起到一個(gè)超前的作用?？梢岳斫鉃椋褐骰芈肥莻€(gè)定值控制系統(tǒng)，副回路是個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)以上分析，可以知道，主調(diào)節(jié)器發(fā)出命令，副調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，小干擾由副調(diào)節(jié)器來(lái)消除，大干擾副調(diào)節(jié)器搶先調(diào)，余下的主、副一起調(diào)。當(dāng)知道某個(gè)回路有故障，對(duì)另一個(gè)回路會(huì)造成什么影響，就可以大致進(jìn)行分析和判斷。


圖7 串級(jí)控制系統(tǒng)方塊圖

首先要判斷故障是發(fā)生在DCS內(nèi)部，還是在外圍設(shè)備或者連線上。如果在DCS內(nèi)部，可利用上位機(jī)的故障報(bào)警及顯示曲線來(lái)分析判斷故障，還可切換至手動(dòng)操作進(jìn)行觀察，根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行檢查。

故障發(fā)生在DCS外部，要檢查的就是%Z011101-%Z011103三個(gè)回路，一是檢查變送器至卡件的電流是否正常，二是檢查變送器是否正常，三是檢查副調(diào)節(jié)器的輸出電流是否正常。根據(jù)信號(hào)狀態(tài)分析，判斷故障發(fā)生在哪個(gè)回路，然后對(duì)相關(guān)變送器、接線、供電進(jìn)行檢查。

以上外部回路的檢查方法也適用于串級(jí)控制CPID模塊。該模塊是將兩個(gè)常規(guī)PID控制模塊集成在一起，形成一個(gè)功能豐富，使用簡(jiǎn)便的組合控制模塊。它仍有主變送器和副變送器兩路輸入信號(hào)及副調(diào)節(jié)器一路輸出信號(hào)。

4、工藝參數(shù)檢測(cè)傳遞回路
圖8是個(gè)流量檢測(cè)差壓傳遞回路示意圖，比電氣回路圖更直觀，這里的回路是針對(duì)導(dǎo)壓管中的測(cè)量介質(zhì)而言，就是差壓信號(hào)的傳遞回路，如圖中的虛線所示。正常時(shí)節(jié)流裝置前后有隨流量變化的壓力差，正管的壓力永遠(yuǎn)大于負(fù)管，流量越大差壓也越大，變送器的輸出電流也越大，通常要求儀表在規(guī)定的測(cè)量范圍內(nèi)，導(dǎo)壓管及閥門通暢，測(cè)量介質(zhì)要充滿導(dǎo)壓管路但又不能讓它流動(dòng)，只有在排污操作時(shí)才允許測(cè)量介質(zhì)流動(dòng)。測(cè)量介質(zhì)出現(xiàn)流動(dòng)，說(shuō)明流量檢測(cè)系統(tǒng)有泄漏故障，如平衡閥內(nèi)漏，取樣網(wǎng)、排污閥、導(dǎo)壓管或接頭泄漏。閥門或?qū)汗苡卸氯?，?dǎo)壓管或差壓變送器測(cè)量室中帶有氣體、液體，都會(huì)使差壓傳遞回路不通暢，會(huì)導(dǎo)致差壓信號(hào)傳遞的失真，使變送器的輸出電流失常。


圖8 流量檢測(cè)差壓式傳遞回路示意圖

差壓信號(hào)在傳遞過(guò)程中，會(huì)受到導(dǎo)壓管件(包括導(dǎo)壓管、閥門、冷凝器、隔離器)阻力的影響，尤其是蒸汽流量的測(cè)量，導(dǎo)壓管件阻力對(duì)測(cè)量的影響更大，很多蒸汽流量測(cè)量系統(tǒng)都有氣、液兩相流存在，導(dǎo)壓管的粗細(xì)、閥門的類型、閥門安裝位置的變化、導(dǎo)壓管接頭的焊接質(zhì)量、變送器的安裝位置等，都會(huì)影響到關(guān)鍵阻力的大小，從而影響差壓信號(hào)傳遞的正確性。在分析、判斷故障時(shí)先對(duì)管件部分進(jìn)行檢查，確定沒(méi)有問(wèn)題再檢查變送器計(jì)顯示儀表。

以上4個(gè)儀表回路及控制系統(tǒng)回路的分解例子只是提供一些思路和方法，昌暉儀表的目的是使大家受到啟發(fā)能舉一反三，并能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用。