论文部分内容阅读
[摘 要]隨着我国科技技术不断发展，通过我国对自动化仪表控制系统不断优化和完善，在企业中自动化仪表企业非常重要的作用。因此，相关人员应该积极对自动化仪表控制系统进行深入的研究，使自动化仪表控制系统的智能化越来越强，使得自动化仪表控制系统在企业中适应性更高并发挥更大的作用。本文就化工生产过程自动化仪表系统故障处理进行简单的阐述。
[关键词]化工生产过程；自动化；仪表系统；故障；处理
中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0042-01
自动化仪表控制系统在提高工作效率和社会效益方面贡献良多，因此当前加大了对技术大力的开发和利用。自动化仪表的运行需要相应控制系统的开发，因此今后要加大研发力度。要在工作中不断总结经验和不足以便对自动化仪表控制系统技术做到有的放失的改进，而这一技术也将在未来一个时期得到更为长远的发展。
1 自动化仪表控制系统的技术的概况
自动化仪表控制系统体系是由许多自动化零件构成，从而形成统一完善的自动化技术工具。而这种自动化控制系统具备了多种功能，监视生产过程，调整机器相关参数，记录生产数据，自动预警等功能。自动化仪表控制系统中包括了流量仪表，压力仪表，温度仪表等，同时还有对上述仪表统一检测的校验仪表。自动化仪表控制系统技术大多运用于化工，冶金，电力，科学研究和国防等领域中。自动化仪表起到的作用就是对信息进行转化，在检测过程中，信号根据时间域和频率域进行表示，而自动化仪表将会对这种信号表达方式量化，从而方便工作人员检测。
2 自动化仪表控制系统的优势
2.1 强大的储存功能
仪表嵌入微机之后，传统的仪表就具有自动化功能，仪表在正常的工作运转下对生产过程中，检测中产生的数据进行时时监控和记录，相关数据还能实现回看。最后，自动化仪表控制系统会对数据进行进一步的分析处理。这样的自动化控制系统不但提高了工作效率，避免了生产和检测中人工出现的不必要的错误，而且将会大大减少人力的投入。
2.2 系统可塑性强
只要使用和仪表相配的软件以替换传统的仪表硬件设施的电路，即用已写好的编程代替传统仪表中繁杂的处理器。软件程序移入到仪表中从而实现仪表的自动化，这一过程中只是需要改变嵌入的软件编程，就会使仪表实现相对应的自动化控制系统，可塑性强。
2.3 增加了计算机数据处理功能
自动化仪表控制系统能够正常的运作是因为技术开发人员为仪表系统加入了一个微型计算机，这就相当于为仪表安装了一个中枢神经来控制仪表的运转。当前计算技术发展迅速，作为计算机基本原件的微型处理器不断更新换代，光电技术，量子技术的发展都会极大的推动电子计算机的发展，与此同时，也会进一步改善自动化仪表控制系统。
3 仪表自动控制中的常见故障分析与处理
3.1 调节阀的卡阻、波动
仪表的自动化控制基本都是通过调节阀来完成的，通过调节阀给定参数，从而使仪器、设备按照设定好的参数自动控制和运行。在仪表的自动控制中，调节阀是起关键作用的，负责给定控制参数，一旦调节阀出现故障，则有可能出现自动控制失灵，控制不准确、不到位等情况，乃至影响生产设备运行和对生产工艺参数的控制。调节阀常见的故障主要有卡阻和波动。
3.1.1 调节阀卡阻。卡阻是调节阀最常出现的问题，多发生在系统刚投入运行的初期阶段，在系统新投入使用后，在导向部位、节流口等部位，由于管道内铁锈、焊渣等堵塞，调节阀活动摩擦增大，运转不畅；此外，在长期使用后，如果系统密封不严，也容易使外界环境中灰尘等进入系统内，加大摩擦，使得调节阀卡阻。调节阀卡阻情况下，容易造成调节阀小信号不动作，大信号动作过头，甚至是不动作的问题。针对调节阀卡阻问题，可采用迅速开关调节阀或副线的办法，用介质将调节阀处的灰尘、锈渣等脏物冲走；或是在外加信号压力的情况下增加驱动力，促进阀芯反复上下移动，直至活动顺畅；若是摩擦阻力过大，难以动作，则需要解体处理。
3.1.2 调节阀波动。调节阀波动也是较为常见的故障，多是由于弹簧刚度不足造成的，可造成调节阀震荡、输出信号的不稳定。对于轻微的振动，可通过选用大刚度的弹簧来消除；对于基座、管道的剧烈振动，则需要通过增加支撑来消除振动干扰。
3.2 温度监测故障的处理
3.2.1 显示界面温度指示为零。在DCS系统界面出现示值为零的情况，多是信号传输故障造成的。此情况首先需要对DCS系统的模块输入信号进行检查，查看信号输入是否正常；为进一步判断故障，可对热电偶的mv信号进行测量，以断定故障是在温度变送器还是在测温元件。确定故障后，对故障元件送检维修，如无法修复则需进行更换。
3.2.2 控制室显示温度与现场显示温度不符。出现该情况首先应从控制室温度指示入手，对照相应温度，在现场热电偶端子处测量热电势，若确实偏低，则先排除调节器指示系统故障；然后对热电偶测温元件进行检查，注意观察保护套管内是否存在积水而造成下端短路，继而造成温度测量不准或示值偏低。处理故障时应将保护套管内的水分自然风干或是擦干，确定保护套管内完全干燥后再行安装。安装时要注意热电偶接线盒必须密封严实，以防止环境中的雨水、湿气等再次进入保护套管内。
3.3 液位监测故障及处理
液位监测化工生产的某些环节来说至关重要，在化工生产中，液位监测的对象主要有精馏塔、锅炉以及各种储罐、储槽、反应器等。在检查显示仪表的输入信号时，有DCS控制时，要检查输入接口是否正常；在有配电器时，应该检查配电器的输入信号。在检查超声波传感器接线和仪表电源时，要注意检查超声波传感器的表面是否有被污物覆盖，回波是否衰减，各项参数和量程设置是否正确。在检查变送器零位、引压管线时，应校验配电器电源和变送器以及超声波再测液位。尤其在检查器件时，要特别关注转换器和传感器有无损坏现象。
3.4 压力控制仪表系统故障分析
压力控制仪表系统常见故障主要有压力测量指示波动大、压力指示偏低、压力指示无变化等。压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先应检查工艺操作有无变化，排除因生产工艺原因造成的压力快速震荡波动，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成的；压力指示偏低，排除生产工艺原因后，主要应考虑长时间工作下，压力探头表面是否被气体中的杂质、油污等所覆盖，如清除污垢后故障仍无法排除，可更换探头；压力控制系统仪表指示无变化，无论工艺操作如何变化压力指示总是不变化，出现此种故障问题，应先检查测量引压导管系统是否有堵塞的现象，如检查无堵塞，再检查压力变送器输出系统有无变化，如有变化，则可据此判断是否是控制器测量指示系统出现问题。
4 小结
随着我国自动化仪表技术的不断发展和壮大，自动化仪表技术在电力，冶金，石油，化工等领域开始更加深入使用。在数字化和智能化的冲击下，传统的工艺流程和工艺设备再也不能满足现代工业等高速发展下对工作效率的要求。当今企业的发展更多的是采用自动化的管理和控制，从而自动化仪表控制系统得到的更加广泛的应用。
参考文献
[1] 李斌，王海斌.电气与仪表设备系统的控制探究[J].硅谷，2015，03：27+24.
[2] 李石罕.浅议大型化工装置仪表自控系统的故障处理[J].黑龙江科技信息，2015，13：59.
[3] 翁涛.生产过程自动化仪表常见故障分析及处理[J].民营科技，2015，06：7.
[4] 靳凯麟.化工自动化仪表的检修与维护技术应用[J].商，2015，31：291.
[5] 石洋.仪表自动化设备故障问题及处理措施[J].南方农机，2015，12：62.
[关键词]化工生产过程；自动化；仪表系统；故障；处理
中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0042-01
自动化仪表控制系统在提高工作效率和社会效益方面贡献良多，因此当前加大了对技术大力的开发和利用。自动化仪表的运行需要相应控制系统的开发，因此今后要加大研发力度。要在工作中不断总结经验和不足以便对自动化仪表控制系统技术做到有的放失的改进，而这一技术也将在未来一个时期得到更为长远的发展。
1 自动化仪表控制系统的技术的概况
自动化仪表控制系统体系是由许多自动化零件构成，从而形成统一完善的自动化技术工具。而这种自动化控制系统具备了多种功能，监视生产过程，调整机器相关参数，记录生产数据，自动预警等功能。自动化仪表控制系统中包括了流量仪表，压力仪表，温度仪表等，同时还有对上述仪表统一检测的校验仪表。自动化仪表控制系统技术大多运用于化工，冶金，电力，科学研究和国防等领域中。自动化仪表起到的作用就是对信息进行转化，在检测过程中，信号根据时间域和频率域进行表示，而自动化仪表将会对这种信号表达方式量化，从而方便工作人员检测。
2 自动化仪表控制系统的优势
2.1 强大的储存功能
仪表嵌入微机之后，传统的仪表就具有自动化功能，仪表在正常的工作运转下对生产过程中，检测中产生的数据进行时时监控和记录，相关数据还能实现回看。最后，自动化仪表控制系统会对数据进行进一步的分析处理。这样的自动化控制系统不但提高了工作效率，避免了生产和检测中人工出现的不必要的错误，而且将会大大减少人力的投入。
2.2 系统可塑性强
只要使用和仪表相配的软件以替换传统的仪表硬件设施的电路，即用已写好的编程代替传统仪表中繁杂的处理器。软件程序移入到仪表中从而实现仪表的自动化，这一过程中只是需要改变嵌入的软件编程，就会使仪表实现相对应的自动化控制系统，可塑性强。
2.3 增加了计算机数据处理功能
自动化仪表控制系统能够正常的运作是因为技术开发人员为仪表系统加入了一个微型计算机，这就相当于为仪表安装了一个中枢神经来控制仪表的运转。当前计算技术发展迅速，作为计算机基本原件的微型处理器不断更新换代，光电技术，量子技术的发展都会极大的推动电子计算机的发展，与此同时，也会进一步改善自动化仪表控制系统。
3 仪表自动控制中的常见故障分析与处理
3.1 调节阀的卡阻、波动
仪表的自动化控制基本都是通过调节阀来完成的，通过调节阀给定参数，从而使仪器、设备按照设定好的参数自动控制和运行。在仪表的自动控制中，调节阀是起关键作用的，负责给定控制参数，一旦调节阀出现故障，则有可能出现自动控制失灵，控制不准确、不到位等情况，乃至影响生产设备运行和对生产工艺参数的控制。调节阀常见的故障主要有卡阻和波动。
3.1.1 调节阀卡阻。卡阻是调节阀最常出现的问题，多发生在系统刚投入运行的初期阶段，在系统新投入使用后，在导向部位、节流口等部位，由于管道内铁锈、焊渣等堵塞，调节阀活动摩擦增大，运转不畅；此外，在长期使用后，如果系统密封不严，也容易使外界环境中灰尘等进入系统内，加大摩擦，使得调节阀卡阻。调节阀卡阻情况下，容易造成调节阀小信号不动作，大信号动作过头，甚至是不动作的问题。针对调节阀卡阻问题，可采用迅速开关调节阀或副线的办法，用介质将调节阀处的灰尘、锈渣等脏物冲走；或是在外加信号压力的情况下增加驱动力，促进阀芯反复上下移动，直至活动顺畅；若是摩擦阻力过大，难以动作，则需要解体处理。
3.1.2 调节阀波动。调节阀波动也是较为常见的故障，多是由于弹簧刚度不足造成的，可造成调节阀震荡、输出信号的不稳定。对于轻微的振动，可通过选用大刚度的弹簧来消除；对于基座、管道的剧烈振动，则需要通过增加支撑来消除振动干扰。
3.2 温度监测故障的处理
3.2.1 显示界面温度指示为零。在DCS系统界面出现示值为零的情况，多是信号传输故障造成的。此情况首先需要对DCS系统的模块输入信号进行检查，查看信号输入是否正常；为进一步判断故障，可对热电偶的mv信号进行测量，以断定故障是在温度变送器还是在测温元件。确定故障后，对故障元件送检维修，如无法修复则需进行更换。
3.2.2 控制室显示温度与现场显示温度不符。出现该情况首先应从控制室温度指示入手，对照相应温度，在现场热电偶端子处测量热电势，若确实偏低，则先排除调节器指示系统故障；然后对热电偶测温元件进行检查，注意观察保护套管内是否存在积水而造成下端短路，继而造成温度测量不准或示值偏低。处理故障时应将保护套管内的水分自然风干或是擦干，确定保护套管内完全干燥后再行安装。安装时要注意热电偶接线盒必须密封严实，以防止环境中的雨水、湿气等再次进入保护套管内。
3.3 液位监测故障及处理
液位监测化工生产的某些环节来说至关重要，在化工生产中，液位监测的对象主要有精馏塔、锅炉以及各种储罐、储槽、反应器等。在检查显示仪表的输入信号时，有DCS控制时，要检查输入接口是否正常；在有配电器时，应该检查配电器的输入信号。在检查超声波传感器接线和仪表电源时，要注意检查超声波传感器的表面是否有被污物覆盖，回波是否衰减，各项参数和量程设置是否正确。在检查变送器零位、引压管线时，应校验配电器电源和变送器以及超声波再测液位。尤其在检查器件时，要特别关注转换器和传感器有无损坏现象。
3.4 压力控制仪表系统故障分析
压力控制仪表系统常见故障主要有压力测量指示波动大、压力指示偏低、压力指示无变化等。压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先应检查工艺操作有无变化，排除因生产工艺原因造成的压力快速震荡波动，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成的；压力指示偏低，排除生产工艺原因后，主要应考虑长时间工作下，压力探头表面是否被气体中的杂质、油污等所覆盖，如清除污垢后故障仍无法排除，可更换探头；压力控制系统仪表指示无变化，无论工艺操作如何变化压力指示总是不变化，出现此种故障问题，应先检查测量引压导管系统是否有堵塞的现象，如检查无堵塞，再检查压力变送器输出系统有无变化，如有变化，则可据此判断是否是控制器测量指示系统出现问题。
4 小结
随着我国自动化仪表技术的不断发展和壮大，自动化仪表技术在电力，冶金，石油，化工等领域开始更加深入使用。在数字化和智能化的冲击下，传统的工艺流程和工艺设备再也不能满足现代工业等高速发展下对工作效率的要求。当今企业的发展更多的是采用自动化的管理和控制，从而自动化仪表控制系统得到的更加广泛的应用。
参考文献
[1] 李斌，王海斌.电气与仪表设备系统的控制探究[J].硅谷，2015，03：27+24.
[2] 李石罕.浅议大型化工装置仪表自控系统的故障处理[J].黑龙江科技信息，2015，13：59.
[3] 翁涛.生产过程自动化仪表常见故障分析及处理[J].民营科技，2015，06：7.
[4] 靳凯麟.化工自动化仪表的检修与维护技术应用[J].商，2015，31：291.
[5] 石洋.仪表自动化设备故障问题及处理措施[J].南方农机，2015，12：62.