變送器信號入常見線路故障分析吳同軍辛德偉（黑龍江化工總廠黑龍江省齊齊哈爾市161041）我廠中氮改擴建工程采用的是先進的美國霍尼威爾集散控制系統，現場變送器多為AS800系列的智能變送器。在開車投料過程中，變送器信號線出現了短路、接地等許多問題，在流程圖畫面顯示上及現場檢測過程中出現了多種現象。為了更好地解決這類問題，特舉實例加以分析。

　　1變送器的正常工況AS800系列變送器工作電壓為11. 5～45V FTA （模擬信號輸入板）提供24V DC電壓，并由其接收、處理電流信號，在操作站流程圖上顯示相應的過程值。作為一種智能變送器， AS800內部有微處理器。使用手操器可以更改其各種參數，同時檢測各相關輸出值。手操器是與變送器并聯的，測得的電流值是變送器端子處的輸出電流，而與手操器的連線位置無關。

　　2現象和分析結果現象一：液位測量中，流程圖顯示 20 ，而變送器表頭液晶顯示為88. 1.

　　檢測：圖1是檢測位置圖。用手操器測得PV值顯示為88. 1 ，輸出電流為18. 1 mA，與表頭顯示一致。又用電流表測量，當串入AI FTA（ ）端與信號線正線中間時，電流為18 mA當串入端與信號線負線中間時，電流為1. 87 mA.后來在現場變送器端子處用電流表測量，正負端子處均為18 mA.

　　分析：由檢測結果可知，變送器已經正常工作了，但信號沒有完全傳送給DCS，而是存在一定的損失。AI FTA （模擬信號輸入板）是以接收回路電流作為信號的。雖然在AI FTA （ ）端有的電流，但只有1. 87 m A的電流返回到AI FT A（　）端，形成回路電流作為信號來源，而其它電流則損失掉了。這就造成了流程圖上指示與變送器表頭顯示不一致。通過測量盤后和現場變送器端子處的電流，可知（ ）線前后電流沒有損失，而（　）線前后電流變小，說明負線絕緣不好??接地或者與屏蔽線接觸了（圖2）。通過搖信號線的絕緣證實了這一點。在盤后AI FTA說明負線并不是百分之百接地或與屏蔽線接觸，而是存在一定的阻抗。阻抗越小，漏流越大，盤后負端測得的電流越小，指示偏差越大。當電流為0時，流程圖上就不顯示具體的數值而是。阻抗越大，漏流越小，盤后負端測得的電流與實際值相差越小，指示偏差越小。當阻抗無窮大時，負線絕緣就非常好，也就能正常工作了。

　　現象二： DCS流程圖上顯示PV） ，現場變送器表頭無指示。

　　檢測：用電壓表測DCS盤后正負端子間的電壓，由于造成這種現象的原因很多，測得的電壓值可能是24V DC左右或0V DC，下面具體分析。

　　分析：在變送器沒壞的前提下，表頭沒指示，說明變送器沒有正常工作，即正常的工作電壓沒有保證。

　　系列變送器由的提供24V DC電壓，根據實際經驗得知變送器正常工作時，在盤后測得電壓為20～21V DC左右。如果實際測得為24V DC （ DCS提供的電壓） ，說明信號線路上有開路的地方。

　　（ 2）如果測得電壓為0V DC，說明正線接地（圖3）或正負線短路（圖4）。這種情況是相當危險的，因為短路就會造成過流，就有可能燒壞AI FTA電路板，影響正常的生產。因此， TDC3000X本身具有過流檢測功能。當出現過流時， DCS就會報警，同時AI FT A板上的一塊相應的電子元件也會變得很熱（如果過流時間過長，會很燙，燒毀這塊電路板） ，平時巡檢時，也可以以此電子元件的溫度作為判斷線路是否短路過流的一個依據。

　　現象三：液位測量中， DCS指示PV值為60 ，變送器表頭顯示 1. 8.

　　檢測：在盤后AI FTA端子處測得電壓為16V DC左右，且波動很大，電流為13. 8 mA.用手操器測得輸出電流為3. 8 mA （限流） ， PV值為分析：到現場觀察液位計，發現實際液位與變送器指示一致，變送器處于正常工作狀態。變送器的輸出電流是與實際過程變量一致的，正常工作狀態下不會變化。在AI FT A處得到的電流比ASK800的測量信號電流大，說明由于接觸或潮濕等原因在信號線正負端之間產生一個附加阻抗（如圖5所示）。雖然AI FT A給變送器提供但它并不是一個理想恒壓源，而等效于一個含內阻的電源。這個等效內阻可防止外部連線短路時，電流過大而損壞AI FT A電路板。產生的附加阻抗與變送器并聯，因而對整個外電路來說阻值下降（圖6是等效電路圖） ，分壓也就降低了（測量為16V DC左右，而變送器正常工作時外電路電壓為20～21V DC左右）。當這個附加阻抗的值在一定范圍內時，使整個外電路的分壓大于11. 5V DC，即變送器能正常工作的電壓，變送器能正常工作。它的測量變送電流與這個附加的并聯阻抗上產生的分流一起傳送給的FT A板，使進入模擬信號輸入板（ AI FTA）的電流值變大，而DCS就是以此電流作為信號來源，因此操作站流程圖上顯示的過程值比實際值高。

　　當這個附加的并聯阻抗小到一定程度時，使外電路的分壓小于11. 5V DC，變送器就不能正常工作了，而且使整個外電路阻值降低，電流增大，出現過流的情況。當阻值為零時，就是圖3所示的情況。

　　在液位測量中出現的這種現象，經檢查分析是由于現場變送器密封性不好，進了蒸汽，接線盒里面潮濕，端子銹跡斑斑。經干燥除銹后，排除了故障。

　　3結語雖然出現信號線故障的問題較復雜，但只要掌握現場變送器的工作特點，理解DCS接受處理信號的方式及與AS800系列變送器的關系，就能很好地分析處理這類問題。