风机导叶阀门输出指令存在无规律波动案例

风机导叶阀门输出指令存在无规律波动案例

一、故障现象及描述

本装置原料气风机相关测点信号，由现场PLC先通讯至高纯碳车间和利时DCS系统，再经和利时DCS系统通讯卡转发至艾默生DCS系统通讯卡，实现数据上传与控制。导叶阀 HV1 的指令输出、开度反馈等信号均通过该通讯链路进行传输。

运行期间，艾默生DCS系统中 HV1 出现异常：阀门输出指令存在无规律波动，开度反馈保持稳定无异常，系统未产生相关报警及联锁动作。故障期间同画面其他点位通讯正常，可排除整体通讯链路故障。

图1  DCS通讯架构与信号链路示意图

二、故障影响范围及分析

本次故障虽未造成装置停车，但对系统控制稳定性及设备安全运行存在一定影响：

工艺运行方面：阀门指令异常波动易造成调节输出偏离工艺设定值，影响风机风量稳定，进而导致净化车间相关工艺参数出现波动，不利于装置平稳运行；

系统控制方面：指令异常反映出艾默生DCS下位程序点位配置存在隐患，若同类问题重复出现，将影响整个通讯链路点位的控制可靠性；

设备运行方面：持续的指令波动可能导致阀门执行机构异常动作，长期运行将加剧内部部件磨损，缩短设备使用寿命，增加后期维护成本。

三、故障排查与处理

（一）初步排查：对HV1相关信号回路、供电及接线进行检查，未发现线路松动、信号干扰等异常情况；

检查风机PLC柜内安全栅、模拟量信号回路，确认4~20mA信号传输稳定；

检查PLC、和利时DCS与艾默生DCS之间通讯状态，确认通讯卡件、链路连接均正常，排除系统整体通讯及现场硬件故障。

（二）原因定位

对艾默生DCS下位程序点位组态及通讯输出地址配置进行专项核查：

调取系统操作日志与点位历史趋势，确认HV1指令开始波动的时间，与UPSTO6测点组态下装时间完全吻合；

核对下位程序Module点位配置信息，发现UPS TO6与HV1对应的COM_202通讯输出地址完全一致，存在通讯输出地址重复冲突；

最终确认：因下位程序通讯输出地址配置重复，导致艾默生DCS系统在数据交互时出现信号争抢干扰，致使阀门输出指令产生无规律波动。

[ 知识点 ] 知识点：DCS系统中每个通讯输出地址必须唯一。若两个点位共用同一地址，会在数据交互时产生信号争抢，导致输出数据无规律跳变，这是艾默生DCS组态中常见但易被忽视的隐患。

（三）故障处理

将HV1切至手动控制模式，稳定阀门输出信号，避免工艺参数持续受影响；

经核实，UPSTO6测点现场已停用且不再投入使用，直接在艾默生DCS下位程序中删除该冲突点位，释放占用的通讯输出地址；

完成组态修改后执行程序下装，并对HV1相关控制回路进行复位，消除地址冲突带来的信号干扰；

将HV1切回自动控制模式，观察阀门指令输出恢复稳定，故障彻底消除。

（四）延伸排查

对艾默生DCS系统内同区域、同通讯链路的下位程序点位进行组态复核，重点核查通讯输出地址唯一性，确认无其他地址重复、配置错误等隐患。

图2  故障排查与处理流程图

四、故障原因分析

在进行UPS TO6测点下位程序组态下装作业时，未对艾默生DCS系统内已有通讯输出地址进行核对，导致该测点与HV1对应的COM_202通讯输出地址（ACTRL13/O1/C18/P01/DEV01/DS02/R40001）重复冲突，引发阀门指令输出波动。

（二）根本原因

组态作业前未开展通讯输出地址检索核对，对艾默生DCS下位程序点位通讯输出地址唯一性管控不到位；

组态修改及下装作业未执行双人复核确认，点位配置错误未能提前发现；

作业人员对艾默生DCS组态点位连接规则、通讯输出地址冲突危害认识不足，风险防控意识薄弱；

停用测点未及时在系统组态中清理删除，占用有效通讯输出地址资源，埋下点位冲突隐患。

图3  故障原因分析图（鱼骨图）

五、预防措施

规范艾默生DCS组态作业管理，凡涉及下位程序点位新增、修改、下装等工作，严格按照组态规范执行操作，杜绝随意配置。

强化组态作业通讯输出地址核对，每次进行点位组态前，必须先检索系统内已有通讯输出地址信息，确保新增点位与在用点位地址不重复、不冲突。

严格落实组态作业双人复核制度，对通讯输出地址、信号类型、连接关系等关键信息交叉确认，无误后方可执行程序下装。

加强艾默生DCS组态技能培训，重点讲解点位连接规范、通讯输出地址配置要求及冲突防范要点，提升作业人员组态操作水平。

及时清理系统闲置点位，对现场已停用的测点，同步在艾默生DCS下位程序中删除组态信息，避免占用通讯输出地址引发同类问题。