Honeywell DCS电源故障分析与改造.pdf

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1、330化工自动化及仪表第43卷HoneywellDCS电源故障分析与改造王本京周一民(江苏中能硅业科技发展有限公司检维护分厂，江苏徐州221004)摘要随着HoneywellDCS使用时间的延长，系统柜中少许电源因老化或受到其他因素干扰出现故障，影响了控制系统的稳定运行，增加了化工生产的潜在风险。为此，对原配电源进行分析和试验摸索，用其他品牌的电源加以替代，节省了维修成本和时间，消除了安全隐患。关键词电源故障DCS电源改造中图分类号TH862+．7文献标识码B文章编号1000-3932(2016)03-0330-03在现代大型化工生产过程中，生产是动态

2、的连续过程，生产环节相互依存，易燃易爆的化工生产特点要求各物料流程需节能、稳定、安全地传递下去。但随着装置自控使用年限的增加，硬件设备都会产生老化损坏等故障，控制失灵就会给化工生产带来危险¨’2J。许多学者和技术人员，从不同的角度对自控系统的供电电源进行了研究，姚建红等基于小波变换对电缆故障测距加以研究⋯，王同尧就控制室和现场机柜室电缆进线密封设计进行了探讨¨1，付光杰等基于模糊RBF网络对高频感应加热电源控制进行了研究"1，李莉和刘秀琴则对仪表和控制系统的供电现状和发展趋势进行了综述¨1，吕馨和郭金光对高频开关电源PowerPlus在湿式静电除尘器I

3、WS中的应用做了详细的分析说明¨-，黄天辰等对高精度数控直流稳压电源的设计与实现进行了详细阐述¨J，林洪俊对炼油厂仪表供电方案进行了研究"J。在某多晶硅企业使用的HoneywellTPS系统中，电源为原装进口配套专业电源，该系统已运行近八年，其冗余电源时常发生损坏报警现象。对于已损坏的电源，更换为原装新电源当然是最好、最安全的选择，但电源组件存在采购周期长且价格较高的问题。国内也有电源维修单位，但从恢复电源进而恢复电源冗余，保证系统稳定的时间上和性价比上不能满足企业要求¨1。为此，公司组织技术力量，选择质量可靠且性价比高的品牌电源代替原装进口电源，既解

4、决了购买备件难且价格高的问题，又解决了外修的电源寿命和性能不稳的问题。1HoneywellDCS电源供电系统概况HoneywellDCS系统柜为模块化设计，由一个电源模组和最多3个卡笼构成，电源模组分别为3个卡笼提供一对冗余电源，如图1所示。图1HoneywellDCS电源供电系统柜示意图HoneywellDCS电源模组主要包含3个部分：两块直流开关电源构成一对冗余电源，将220V(AC)转换为24V(DC)主电源，并为3．6V(DC)充电电池和48V蓄电池组提供充电电源；电源背板+框架，包含电源分配接口和蓄电池管理模块；48V蓄电池组。Honeywe

5、llDCS电源分配：每路卡件箱连接两根电源电缆，接收24V(DC)、3．6V(DC)和6V(AC)电源。2HoneywellDCS供电电源解析HoneywellDCS供电电源的分配端口为6组收稿日期：2015—11,20(修改稿)第3期王本京等．HoneywellDCS电源故障分析与改造电源分配端口。电源模组通过电源背板上的6组电源分配端口为卡笼提供电源，如图2所示。端子电压分布：2号端子24V，4号端子一2．7V，5号端子3．6V，1、3、6号端子短路接地。也就是说，只要改造中选择所替代的电源能够提供这3种电压就能使得系统卡笼正常工作。图2单个电源分

6、配端口从电源箱的说明标签即可了解到输出电源功率550W，再细分电源，输出24V为20A、54V为1A、6V为35mA。经过对电源模组的仔细分析，发现原装电源的输出各部分的作用是：24V／20A为系统主供电电源，为卡笼提供驱动电源，并经蓄电池管理模块转换为4V电源为3．6V充电电池提供充电电压；54V／1A为48V蓄电池组提供充电电流，由于系统未选配蓄电池组，因而该级电源没有实际用途，暂不考虑；6V／35mA经电源背板转换为一2．7V电压，提供给电源分配端子4，由于该6V电源仅由主电源输出，副电源的该级电压输出为悬空，可见一2．7V电压应为不影响系统的辅

7、助电压，因为DCS电源设计为单电源时系统能够正常运行，实际试验结果也证实了该结论，关闭系统主电源，电源分配端子上的4号引脚的一2．7V电压变为0，系统仍正常运行。充电电池和蓄电池组，电源系统提供两种后备蓄电池组：3．6V充电电池，由3节1．2V镍氢充电电池组成，在系统失电时能为控制器的内存提供一个保持电压，使在线数据不丢失，在供电恢复时能快速使系统恢复正常工作而不需要组态下装，节约几分钟时间，实际应用意义不大；48V蓄电池组，该蓄电池组能在系统失电时提供工作电源，使系统正常工作一段时间，因此系统电源还必须具备将48V电压转换为24V系统工作电压的能力，

8、此处未配置该电池。3电源损坏原因分析拆开损坏电源箱的密闭盖，发现长周期运行的电源，存在灰尘较大