丁 俊

江蘇泰興金江化學(xué)工業(yè)有限公司，江蘇 泰興 225404

1 自動化儀表的維護的重要性

隨著，社會經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)水平的提高，特別在化工、石化、鋼鐵、造紙、食品、醫(yī)藥、電力、煤礦等行業(yè)，對自動化水平的要求不斷提高。生產(chǎn)過程中檢測與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時處理生產(chǎn)過程中儀表故障，為縮短處理儀表故障時間，保證安全生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益，要求加強自動化儀表的維護尤為重要。

經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障現(xiàn)象，由于不但直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，同時，也涉及到產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗，而且也最能反映出儀表維護人員的實際工作能力和業(yè)務(wù)水平，也是儀表維護人員能否獲得工藝操作人員信任，彼此配合密切的關(guān)鍵。對現(xiàn)場儀表維護人員的技術(shù)水平提出了更高要求。要隨時對生產(chǎn)過程中使用的儀表進行維護并能對常見故障及時處理。

2 化工生產(chǎn)中儀表維護實例

在化工生產(chǎn)過程中，測量儲罐、反應(yīng)釜液位是見得很多的。用來測量液位計的也很多，有雙法蘭變送器、單法蘭變送器，還有用得比較多的就是磁翻柱液位計。

在乙酯生產(chǎn)中，由幾個用磁翻柱液位計來測量反應(yīng)釜的液位。由于釜里的液位比較臟，造成釜里的浮子容易堵塞，每個月都要拆幾次才好一點。磁翻柱下面是裝的盲板，每次拆下還比較麻煩，里面都有點余料，不注意還要傷到人。而且?guī)讉€釜，都是這個現(xiàn)象。

拆了幾次后，我們就提出改進措施。磁翻柱的液位計是上下法蘭和釜連接，最下面是用盲板堵住浮子，使其隨著液位變化引起浮子變化使磁珠跟著一起變化。如將下面的改成法蘭，再裝個球閥來控制，只要定期排放污物，液位計就不存在堵塞現(xiàn)象。

但當法蘭裝好后又出現(xiàn)一個問題，法蘭口大，浮子易掉到底，容易卡在法蘭口，我們又想了個辦法，在法蘭口中間焊一個鐵柱，這個問題就解決了。

現(xiàn)在操作工定期排放，就很少出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，使生產(chǎn)得以下常生產(chǎn)。從中對我們搞儀表維護也有所啟迪。

3 自動化儀表維護的啟迪

在現(xiàn)代的生產(chǎn)中自動化儀表的維護是很重要的，隨著自動化程度的提高，設(shè)備的精良，檢修水平的提高主要來自生產(chǎn)實踐中。當設(shè)備上的儀表故障出現(xiàn)，我們要如何去處理，如何去解決，如何去減少故障出現(xiàn)的頻率。這是讓我們?nèi)ニ伎嫉?。我認為可以從以下幾方面：

1）從生產(chǎn)工藝特點方面考慮

由于生產(chǎn)操作管道化、流程化、全封閉等特點，尤其是現(xiàn)代化的企業(yè)自動化水平很高，工藝操作與檢測儀表密切相關(guān)，工藝人員通過檢測儀表顯示的各類工藝參數(shù)，諸如反應(yīng)溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等來判斷工藝生產(chǎn)是否正常，產(chǎn)品的質(zhì)量是否合格，根據(jù)儀表指示進行加量或減產(chǎn)，甚至停車。

儀表指示出現(xiàn)異?，F(xiàn)象（指示偏高、偏低，不變化，不穩(wěn)定等），本身包含兩種因素：一是工藝因素，儀表正確的反映出工藝異常情況;二是儀表因素，由于儀表（測量系統(tǒng)）某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致工藝參數(shù)指示與實際不符。這兩種因素總是混淆在一起，很難馬上判斷出故障到底出現(xiàn)在哪里。儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力，除了對儀表工作原理、結(jié)構(gòu)、性能特點熟悉外，還需熟悉測量系統(tǒng)中每一個環(huán)節(jié)，同時，對工藝流程及工藝介質(zhì)的特性、設(shè)備的特性應(yīng)有所了解，這能幫助儀表維護。

總之，分析現(xiàn)場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以，我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。

2）從自動化儀表本身考慮

儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力，提高儀表的維護水平，要對儀表工作原理、結(jié)構(gòu)、性能特點熟悉外，還需熟悉測量系統(tǒng)中每一個環(huán)節(jié)，同時，對工藝流程及工藝介質(zhì)的特性、設(shè)備的特性應(yīng)有所了解。

自動化儀表的分類有：

工作機理——物理型、化學(xué)型、生物型等；

構(gòu)成原理——結(jié)構(gòu)型（場定律）、物性型（物質(zhì)定律）；

能量轉(zhuǎn)換——能量控制型、能量轉(zhuǎn)換型；

物理原理——電、磁電、壓電、光電、氣電、熱電、光波 式、射線式、半導(dǎo)體式、其它；

使用場合——位移、壓力、振動、溫度、流量等；

輸出信號——模擬、數(shù)字；

轉(zhuǎn)換過程——雙向、單向。

各種儀表有各自的特點，但是基本的測量原理都是相同的，其傳感器的測量原理和功能都是類似的。

基本功能：將被測量轉(zhuǎn)換為便于傳輸?shù)奈锢砹浚娏康龋?/p>

基本組成：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路。

儀表傳感器的組成：

一般的傳感器只能作為敏感元件，須配上變換儀表來檢測物理量、化學(xué)量等的變化。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了智能儀表。智能儀表采用超大規(guī)模集成電路，利用嵌入軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作，在完成輸入信號的非線性補償、零點錯誤、溫度補償、故障診斷等基礎(chǔ)上，還可完成對工業(yè)過程的控制，使控制系統(tǒng)的功能進一步分散。智能傳感器集成了傳感器、智能儀表全部功能及部分控制功能，具有很高的線性度和低的溫度漂移，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性、簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3）自動化儀表各個參數(shù)的測量方面

現(xiàn)場儀表測量參數(shù)一般分為溫度、壓力、流量、液位四大參數(shù)。根據(jù)測量參數(shù)的不同，來分析不同的現(xiàn)場儀表故障所在。

首先，在分析現(xiàn)場儀表故障前，要比較透徹地了解相關(guān)儀表系統(tǒng)的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝情況及條件，了解儀表系統(tǒng)的設(shè)計方案、設(shè)計意圖，儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點、性能及參數(shù)要求等；

其次，在分析檢查現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障之前，要向現(xiàn)場操作工人了解生產(chǎn)的負荷及原料的參數(shù)變化情況，查看故障儀表的記錄曲線，進行綜合分析，以確定儀表故障原因所在；

第三，如果儀表記錄曲線為一條死線（一點變化也沒有的線稱死線），或記錄曲線原來為波動，現(xiàn)在突然變成一條直線；故障很可能在儀表系統(tǒng)。因為目前記錄儀表大多是DCS計算機系統(tǒng)，靈敏度非常高，參數(shù)的變化能非常靈敏的反應(yīng)出來。此時可人為地改變一下工藝參數(shù)，看曲線變化情況。如不變化，基本斷定是儀表系統(tǒng)出了問題；如有正常變化，基本斷定儀表系統(tǒng)沒有大的問題；

第四，變化工藝參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)記錄曲線發(fā)生突變或跳到最大或最小，此時的故障也常在儀表系統(tǒng)；

第五，故障出現(xiàn)以前儀表記錄曲線一直表現(xiàn)正常，出現(xiàn)波動后記錄曲線變得毫無規(guī)律或使系統(tǒng)難以控制，甚至連手動操作也不能控制，此時故障可能是工藝操作系統(tǒng)造成的；

第六，當發(fā)現(xiàn)DCS顯示儀表不正常時，可以到現(xiàn)場檢查同一直觀儀表的指示值，如果它們差別很大，則很可能是儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

總之，分析現(xiàn)場儀表故障原因時，要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化，這些都可能是造成現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障的原因。所以，我們要從現(xiàn)場儀表系統(tǒng)和工藝操作系統(tǒng)兩個方面綜合考慮、仔細分析，檢查原因所在。

4）自動化儀表的使用過程

自動化儀表的故障的出現(xiàn)不是偶然的，故障的出現(xiàn)都會一個過程。自動化儀表的使用是有一個過程。先是設(shè)計、選型、采購、安裝、投入使用、故障出現(xiàn)、修理、無法修理就報廢、換新表等過程。

自動化儀表前期工作是如何去設(shè)計、選型、采購、安裝。前期質(zhì)量好壞，決定儀表本身的使用的好壞，使用的壽命長短。

自動化儀表的中期，也就是儀表的使用過程，使用的好壞，維護的質(zhì)量，對儀表的使用壽命來說起到致關(guān)重的。特別維護得好壞對儀表都有不同效果。

自動化儀表后期，當故障出現(xiàn)如何去解決，當故障頻率多次出現(xiàn)，就要想辦法去處理，想出改進方法，提出更好的措施來解決問題，以致于達到儀表正常的使用效果，減少故障出現(xiàn)的頻率，延長儀表的使用壽命。

5）儀表的故障分析步驟

從外部初步判斷故障部位：

顯示內(nèi)容；輸入信號；鍵盤命令；控制輸出信號；通訊數(shù)據(jù)。

從內(nèi)部信號連接順序判斷故障部位：

輸入信號——調(diào)理電路——信號選擇——阻抗匹配——模數(shù)轉(zhuǎn)換——數(shù)據(jù)處理——顯示——控制輸出——通訊接口

線路檢測：傳感器——變送器——系統(tǒng)；

采集信號精度檢測：標準信號源——顯示數(shù)據(jù)；

控制信號精度檢測：手動置數(shù)——信號測量；

通訊鏈路檢測：發(fā)送命令或數(shù)據(jù)；

控制參數(shù)校對：按照上次運行正常的參數(shù)進行。

4 結(jié)論

由磁翻柱液位計易堵故障的檢修，從中我們有所啟迪。對自動化儀表的維護工作是任道而重遠，是現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)達的時期，化工通過對生產(chǎn)過程中儀表故障判斷思路的論述及相應(yīng)的儀表故障處理，說明了怎樣在生產(chǎn)過程中檢查和處理儀表的故障，對怎樣處理和判斷儀表常見故障提供了一種工作思路和方法。由于儀表檢測與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時處理生產(chǎn)過程中儀表故障，是儀表維護人員必須具備的能力。只有在工作實踐中不斷的學(xué)習(xí)、不斷的總結(jié)經(jīng)驗，這樣才能提高自己的工作能力和業(yè)務(wù)水平。

[1]厲玉鳴.化工儀表及自動化[M].3版.化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[2]孔祥波.化工生產(chǎn)控制自動化及儀表研究[M].甘肅科技，2009.

[3]傅星.工業(yè)儀表檢修與技巧.