沒有儀表回路圖，可以根據(jù)現(xiàn)場的實際，對儀表檢測或控制系統(tǒng)進行回路分解，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是一個常見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量的熱水溫度送至TC調(diào)節(jié)器，與給定溫度進行比較，水溫低于給定溫度時，調(diào)節(jié)器的輸出信號將開大調(diào)節(jié)閥，增加蒸汽流量使水溫上升。水溫高于給定溫度時，調(diào)節(jié)器的輸出信號將關(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控制系統(tǒng)各個組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號聯(lián)系，可用圖2的方塊圖來表示控制系統(tǒng)的組成，圖中每個方塊代表組成系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)。


圖2 蒸汽加熱溫度控制系統(tǒng)方塊圖
 
為了更直觀，我們按電氣信號回路來畫，如圖3所示。圖3中：A是溫度傳感元件熱電阻的輸出信號回路，又是溫度變送器的輸入信號回路。輸出的是一個與熱水溫度變化成比例的電阻信號，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回路，又是調(diào)節(jié)器的輸入信號回路。輸出的是一個與熱水溫度變化成比例的電流信號，溫度上升電流值增加，溫度下降電流值下降。C是調(diào)節(jié)器的輸出信號回路，又是執(zhí)行器的輸入信號回路。輸出的是根據(jù)溫度偏差信號的大小及預(yù)定的控制規(guī)律發(fā)出的電流信號，是一個與熱水溫度變化成反作用的電流信號，熱水溫度上升電流值下降，關(guān)小調(diào)節(jié)閥來減少蒸汽流量，使熱水溫度下降；熱水溫度下降電流值上升，開大調(diào)節(jié)閥來增加蒸汽流量，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，對下一個回路會造成什么樣的影響，這樣分析，判斷系統(tǒng)故障的思路就清晰了。該圖對供電回路，閥位反饋回路，手動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。工作過程是：液位變送器LT把液位信號傳送至DCS，DCS的LIC調(diào)節(jié)器根據(jù)液位變化輸出一個電流信號，經(jīng)過電氣轉(zhuǎn)換器去控制氣動調(diào)節(jié)閥的開度，以保持液位的穩(wěn)定。當(dāng)工藝出現(xiàn)供液量不足時，液位下降至規(guī)定值時，低液位開關(guān)LE動作，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，信號關(guān)系可看組態(tài)圖，仍可按硬接線的思路來理解及檢查回路信號。

 
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回路，又是DCS的輸入信號回路。輸出的是一個與液位變化成正比的電流信號，液位上升電流值增加，液位下降電流值下降；B是低液位檢測輸出信號回路，又是DCS的輸入信號回路，是一個開關(guān)信號；C是DCS的控制輸出信號回路，又是I/P轉(zhuǎn)換器的信號輸入回路。輸出的是根據(jù)液位偏差信號的大小及預(yù)定的控制規(guī)律發(fā)出的電流信號，是一個與液位變化成正比的電流信號，波位上升時控制電流值工開，波位下降時控制電流值下降；D是DCS的低液位聯(lián)鎖信號輸出回路，又是二位三通電磁閥的信號輸入回路，輸出、輸入的是開關(guān)信號。
 
②儀表用氣回路
把儀表用氣稱為儀表氣源回路，氣動儀表對壓縮空氣是有要求的。儀表用氣回路是基于壓縮空氣進入儀表后，仍然要向大氣排空，空氣壓縮進儀表后又回到大氣中，壓縮空氣回路不通暢，儀表仍然會出現(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)換為對應(yīng)的氣壓，通過G來控制氣動調(diào)節(jié)閥開度。二位三通電磁閥通電時聯(lián)鎖不動作，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)鎖動作時電磁閥斷電，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)檢測回路
I是液位檢測傳感回路，又是液位變送器的輸入信號回路。液位檢測傳感回路的輸出信號是差壓還是浮力等，完全取決于所用的檢測儀表類型。但其輸出的是一個與液位變化成正比的電流信號，在判斷液位檢測回路故障時要注意零點遷移問題。J是低液位檢測回路，又是液位開關(guān)的輸入信號回路，它是一個開關(guān)信號。
  
3、DCS組態(tài)回路分解
DCS組態(tài)叫路實際是一此控制算法的組合，由于是用軟件來實現(xiàn)，理解起來有點抽象，但還是可以用硬接線的回路來理解。圖6是個串級控制的組態(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，%Z011103表示:信號來自第一個節(jié)點，第一個單元，第一個槽位，第三個通道。


圖6 串級控制的組態(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。串級控制系統(tǒng)就是利用兩個串聯(lián)在一起PID的調(diào)節(jié)器，來穩(wěn)定一個工藝參數(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)通過副調(diào)節(jié)器的輸出去控制調(diào)節(jié)閥的開度，實現(xiàn)對主參數(shù)的控制。主、副兩個回路的分工明確，主回路完成“細調(diào)”任務(wù)，副回路完成“粗調(diào)”任務(wù)，副回路起到一個超前的作用?？梢岳斫鉃椋褐骰芈肥莻€定值控制系統(tǒng)，副回路是個隨動系統(tǒng)，通過以上分析，可以知道，主調(diào)節(jié)器發(fā)出命令，副調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)，小干擾由副調(diào)節(jié)器來消除，大干擾副調(diào)節(jié)器搶先調(diào)，余下的主、副一起調(diào)。當(dāng)知道某個回路有故障，對另一個回路會造成什么影響，就可以大致進行分析和判斷。


圖7 串級控制系統(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，可利用上位機的故障報警及顯示曲線來分析判斷故障，還可切換至手動操作進行觀察，根據(jù)故障現(xiàn)象進行檢查。

故障發(fā)生在DCS外部，要檢查的就是%Z011101-%Z011103三個回路，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)信號狀態(tài)分析，判斷故障發(fā)生在哪個回路，然后對相關(guān)變送器、接線、供電進行檢查。

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

4、工藝參數(shù)檢測傳遞回路
圖8是個流量檢測差壓傳遞回路示意圖，比電氣回路圖更直觀，這里的回路是針對導(dǎo)壓管中的測量介質(zhì)而言，就是差壓信號的傳遞回路，如圖中的虛線所示。正常時節(jié)流裝置前后有隨流量變化的壓力差，正管的壓力永遠大于負管，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)定的測量范圍內(nèi)，導(dǎo)壓管及閥門通暢，測量介質(zhì)要充滿導(dǎo)壓管路但又不能讓它流動，只有在排污操作時才允許測量介質(zhì)流動。測量介質(zhì)出現(xiàn)流動，說明流量檢測系統(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量室中帶有氣體、液體，都會使差壓傳遞回路不通暢，會導(dǎo)致差壓信號傳遞的失真，使變送器的輸出電流失常。


圖8 流量檢測差壓式傳遞回路示意圖

差壓信號在傳遞過程中，會受到導(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量，導(dǎo)壓管件阻力對測量的影響更大，很多蒸汽流量測量系統(tǒng)都有氣、液兩相流存在，導(dǎo)壓管的粗細、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，都會影響到關(guān)鍵阻力的大小，從而影響差壓信號傳遞的正確性。在分析、判斷故障時先對管件部分進行檢查，確定沒有問題再檢查變送器計顯示儀表。

以上4個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)場的實際進行應(yīng)用。