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利用手持式測試工具對建筑控制系統(tǒng)快速排障的方法

來源: 福祿克 2020/04/16 15:19:36 已瀏覽:

隨著時代的發(fā)展,越來越多的建筑物正在部署智能控制系統(tǒng),以此作為提高能源效率、降低運營成本的途徑。

現(xiàn)如今,多數(shù)現(xiàn)代樓宇控制系統(tǒng)經(jīng)過歷代升級,功能變得越來越強大。但是,伴隨而至,故障診斷也更加復(fù)雜。那么,如何利用簡單的手持式測試工具對樓宇控制系統(tǒng)進行快速排障呢?

Part 1 常見問題

首先,我們應(yīng)當將故障診斷重點調(diào)整到控制該系統(tǒng)層的特定數(shù)字或模擬網(wǎng)絡(luò)。

◎ 在層,傳感器或執(zhí)行器發(fā)生故障。

Ps:一般的傳感器包括濕度和溫度變送器、監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量的 CO2 傳感器、電表、支路監(jiān)測器和能量表。


◎ 管理控制室,現(xiàn)場控制器報警,表示未接收到傳感器傳來的可接受值。

◎ 如果特定的面板或特定的建筑未正常通信, DDC控制器可能發(fā)出報警。

◎ 類似地,如果管理層工作站與某座或多座建筑中斷通信,工作站也可能產(chǎn)生報錯消息。

◎其他情況,大廈的人員可能會隨時打來——房間太熱或太冷。

Part 2 如何解決

?以上情況中,設(shè)備或者傳感器或執(zhí)行器可能存在故障。

?傳感器和現(xiàn)場控制器之間的電纜也可能存在故障。

?控制環(huán)路的某個環(huán)節(jié)可能發(fā)生問題,例如過程反饋可能連接到了錯誤的面板或者現(xiàn)場控制器面板內(nèi)部存在故障,以及 DDC 控制器本身可能發(fā)生故障。

這些故障可能是各種各樣的原因造成的。現(xiàn)代化樓宇控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,故障診斷人員面臨的項挑戰(zhàn)就是明確確定故障的位置。能夠登錄中央管理控制器,從體上了解問題。

◎ 控制器檢查:

如果建筑內(nèi)的某個局部被隔離,故障源很可能是現(xiàn)場控制器面板、模擬電路,或者傳感器或執(zhí)行器本身。


如果整個建筑通信發(fā)生故障,那么應(yīng)首先懷疑管理層控制器和DDC、網(wǎng)絡(luò)路由器或交換機之間的網(wǎng)絡(luò)通信。如果不能看到整個園區(qū),則應(yīng)懷疑以太網(wǎng)或 IP 骨干網(wǎng)發(fā)生故障。

◎ 以太網(wǎng)檢查:

通過檢查網(wǎng)絡(luò)連接圖標或以太網(wǎng)端口鏈路狀態(tài) LED,驗證工作是否正常??墒褂酶5摽司W(wǎng)絡(luò)診斷工具EtherScope。EtherScope 可連接至銅纜、光纜或無線以太網(wǎng),提供各種關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的概覽,幫助定位故障。

◎ 布線檢查:

 隔離故障之后,開始檢查連接故障設(shè)備的布線。如果是標準 AWG布線,使用數(shù)字萬用表檢查基本的電纜開路和短路以及阻抗故障。如果是雙絞線(UTP),可使用福祿克網(wǎng)絡(luò)的Cable IQ 或 DTX線纜分析儀。

◎ 信號檢查:

如果布線檢查一切正常,那么接下來就利用示波器捕獲波形,檢查網(wǎng)絡(luò)上通信信號的質(zhì)量。

Fluke 125B示波表是一款便攜式手持示波器,帶有用于捕獲波形的自動模式,連接后無需繁復(fù)操作即可看到波形。同時還具有網(wǎng)絡(luò)線健康、物理層測試功能??蓭椭_定信號通斷、衰減、失真等問題。


▲ Fluke 125B示波表線測試屏幕

◎ 間歇性故障:

間歇性故障一般難以診斷,因為故障隨即發(fā)生,難以捕獲。這種情況下使用具有記錄或趨勢捕捉模式的Fluke125手持式示波表,可自動捕獲故障事件波形,從而節(jié)省時間,提高工作效率。

此類故障有時候是由于振動或環(huán)境變化引起的設(shè)備、控制或布線性能下降造成的。另一個可能的原因是安裝錯誤。此類錯誤包括網(wǎng)絡(luò)布線靠近高壓源或電感負載、使用的電纜類型不正確或電纜太長。

▲ Fluke 125B示波表波形屏幕

◎ 電源故障:

電源問題也會造成設(shè)備間歇性跳閘或故障。有以下原因可能造成電源故障:

?近發(fā)生過系統(tǒng)升級,舊電源可能過載或不平衡。

?原配電系統(tǒng)提供的電源不能滿足新控制系統(tǒng)對清潔電源的要求。

?新設(shè)備可能將諧波擾動反灌回電源。

?有些情況下,翻新可能會引發(fā)故障,使故障原因不太明顯。

如果懷疑電源故障,請使用Fluke1736電能質(zhì)量記錄儀,不僅持續(xù)記錄電壓、電流、頻率、諧波,還可捕捉斷電跳閘等事件。在當今電腦等辦公設(shè)備的廣泛應(yīng)用下,幫助工程師了解故障的真正原因。

▲ Fluke1736電能質(zhì)量記錄儀

◎ 模擬檢查:

對于多層式控制系統(tǒng),也需要頻繁診斷模擬信號故障。同樣,步是定位故障。如果僅僅是建筑內(nèi)某個局部發(fā)生故障,很可能是模擬部件發(fā)生故障,因為這是樓宇控制系統(tǒng)架構(gòu)中基本的部分。


傳感器通過將其輸出信號轉(zhuǎn)換為 4-20 mA 直流電流進行通信,其他系統(tǒng)使用直流1V-5V或直流0V/2V-10V電路。

此時,快的故障診斷方法是使用毫安鉗型表測量傳感器或執(zhí)行器與現(xiàn)場控制器之間的電流或電壓,以及模擬返回到控制器的控制信號。Fluke 773毫安過程鉗型表既可測量毫安信號,也能輸出 4-20 mA 和 1V-5V或 0V/2V-10V信號。幫助工程師無需拆線,即可快速測量模擬信號,排查控制系統(tǒng)故障。

▲ Fluke 773高精度毫安級過程鉗形表

如果故障存在于電路之內(nèi),則使用 mA 或電壓輸出工具做進一步測試;

如果故障追溯到傳感器,則使用濕度、溫度、壓力或其他測量裝置來驗證傳感器讀數(shù)的準確度;

其他可能的故障包括損壞的 I/O 卡、隔離器、電源及變送器。

福祿克測試工具,值得信賴


隨著樓宇控制系統(tǒng)變越來越復(fù)雜,技術(shù)人員需要擴大故障診斷范圍、同時提升技巧。解決方案不僅限于電氣和機械,還應(yīng)考慮通信問題。無論對于內(nèi)部人員還是承包人,選擇正確的測試工具是擴展其故障診斷技術(shù)的有利機會。

Fluke 125B示波表

雙通道數(shù)字示波表和萬用表

線健康物理層測量功能

Connect-and-View? 即連即視設(shè)計,無需經(jīng)驗即可輕松使用

功率和諧波測量

可選 WiFi 適配器,將信息無線傳輸至移動設(shè)備

Fluke 1736電能質(zhì)量記錄儀

能耗管理、功率曲線

諧波測量

電壓和電流事件捕捉

可從被測設(shè)備取電,長期現(xiàn)場記錄電能質(zhì)量和能耗趨勢

Fluke 773/772 高精度毫安型過程鉗表

無需斷開回路即可測量 4 至 20 mA 信號

可拆卸鉗口,適應(yīng)更多現(xiàn)場

輸出并測量 VDC 信號源

輸出、模擬和測量電路中的 mA 信號

集成24V回路電源


當發(fā)生系統(tǒng)故障時,由于多家不同制造商設(shè)備之間的沖突將延長解決時間,產(chǎn)生額外費用。將這些工具和技術(shù)引入您的團隊可以避免不必要的付出,用更短的時間發(fā)現(xiàn)故障原因,用更快的速度解決問題。

了解更多詳情,請關(guān)注:

福祿克網(wǎng)站:http://www.fluke.com

號:flukecorp


福祿克公司(FLUKE)

福祿克公司成立于1948年,是世界電子測試工具的佼佼者,多年來,創(chuàng)造和發(fā)展了一個特定的技術(shù)市場,為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了的測量和檢測故障產(chǎn)品。福祿克的用戶涵蓋面廣,包括技術(shù)人員、工程師、計量人員等等,他們利用福祿克的測試工具進行工業(yè)用電、電器設(shè)備和過程校準的安裝、故障診斷和管理,并以此控制質(zhì)量。在過去的五年中,福祿克的測試工具屢獲殊榮,贏得了《測試與測量世界》測試工具獎、《控制工程》工程師選擇獎等50多個年度產(chǎn)品獎項,備受用戶贊譽。

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