卜凡

【摘? 要】 文章主要對(duì)電氣自動(dòng)化儀表安裝及調(diào)試過(guò)程中的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行了深入分析，旨在提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的性能與穩(wěn)定性。文章分析了電氣自動(dòng)化儀表設(shè)備的基本定義，詳細(xì)討論了安裝、調(diào)試過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵步驟，強(qiáng)調(diào)了對(duì)不同設(shè)備類型的特定要求，通過(guò)對(duì)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和方法推進(jìn)，以及對(duì)電氣自動(dòng)化儀表設(shè)備安裝和調(diào)試過(guò)程中的要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探討，以期為實(shí)際工程應(yīng)用提供有益的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】 電氣自動(dòng)化；儀表安裝；調(diào)試技術(shù)；電磁流量計(jì)

一、電氣自動(dòng)化儀表基本概念

電氣自動(dòng)化是指在電氣工程中，使用計(jì)算機(jī)、通訊、檢測(cè)、控制等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)節(jié)和控制的過(guò)程，儀表應(yīng)用的核心目標(biāo)是提高生產(chǎn)效率、降低成本、優(yōu)化資源利用并確保生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。儀表設(shè)備是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，其主要功能是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)測(cè)、記錄和控制，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目的。儀表設(shè)備可以分為以下幾類：檢測(cè)儀表、執(zhí)行儀表、顯示記錄儀表、自動(dòng)控制儀表和通信儀表。檢測(cè)儀表用于測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)，例如壓力、溫度、液位、流量等；執(zhí)行儀表負(fù)責(zé)根據(jù)接收到的控制信號(hào)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)，如電動(dòng)閥門、調(diào)節(jié)閥等；顯示記錄儀表則用于幫助操作人員監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)，并作為決策依據(jù)；自動(dòng)控制儀表可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，如編程控制器、溫度控制器等；通信儀表則負(fù)責(zé)在系統(tǒng)各部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞和信息交換，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。

自動(dòng)化系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：輸入設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、輸出設(shè)備。輸入設(shè)備主要包括傳感器、檢測(cè)儀表等，負(fù)責(zé)將生產(chǎn)過(guò)程中的物理量轉(zhuǎn)換為可以處理的電信號(hào)；數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要負(fù)責(zé)對(duì)輸入設(shè)備采集到的信號(hào)進(jìn)行分析、處理、計(jì)算與決策，其中包括計(jì)算機(jī)、微處理器、可編程邏輯控制器等；而輸出設(shè)備則負(fù)責(zé)根據(jù)數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)果，對(duì)執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)調(diào)節(jié)，這些設(shè)備相互協(xié)同，共同構(gòu)成了完整的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，助力實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)的目標(biāo)。

二、電氣自動(dòng)化儀表安裝要點(diǎn)

（一）設(shè)備選擇與施工準(zhǔn)備

在實(shí)施電氣自動(dòng)化儀表安裝之前，設(shè)備的選擇與預(yù)備工作有著舉足輕重的影響，各種類型的儀表設(shè)備具備獨(dú)特的性能、應(yīng)用領(lǐng)域以及安裝需求，因此在采購(gòu)和安裝之前，需要充分了解和評(píng)估儀器的性能參數(shù)，以滿足生產(chǎn)流程的實(shí)際需要。例如，在利用節(jié)流裝置來(lái)測(cè)量流量時(shí)，可以選擇使用孔板流量計(jì)、孔板、噴嘴流量計(jì)等對(duì)壓力進(jìn)行測(cè)量，差壓變送器、電容式壓力傳感器、應(yīng)變片壓力傳感器等都是可選之選。

選用合適的安裝材料和輔助配件也是儀表安裝中的要點(diǎn)內(nèi)容，恰當(dāng)?shù)陌惭b材料以及規(guī)范化的輔助配件，例如導(dǎo)線、接線盒、支架、法蘭等，都能確保儀表設(shè)備平穩(wěn)、安全地運(yùn)行。在進(jìn)行安裝預(yù)備之前，應(yīng)依據(jù)儀表設(shè)備在操作環(huán)境下的使用需求、工作原理以及額定參數(shù)來(lái)選擇符合要求的安裝材料和輔助設(shè)備，并確保這些材料和設(shè)備的質(zhì)量及規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)在惡劣工作環(huán)境下運(yùn)行的儀表設(shè)備，還需特別關(guān)注防護(hù)措施的選取，例如，采用的導(dǎo)線和接線盒應(yīng)具有良好的防水性、防腐性和抗干擾能力，以確保設(shè)備在惡劣環(huán)境下的正常運(yùn)行，還應(yīng)對(duì)磁性、振動(dòng)、高溫、低溫等特殊條件下的儀表設(shè)備進(jìn)行個(gè)別化評(píng)估，以選擇最佳的安裝材料和輔助配件。安裝常用的現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備，如溫度、壓力、液位和流量等傳感器時(shí)，需要保證它們與現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)有設(shè)施兼容，例如，選擇導(dǎo)線應(yīng)考慮傳感器與控制室之間的距離、導(dǎo)線的敷設(shè)方式以及最終連接至儀表設(shè)備的接口類型，這些細(xì)節(jié)也是在設(shè)備選型和準(zhǔn)備階段需要考慮的重要內(nèi)容。

（二）安裝工藝要點(diǎn)

保證電氣自動(dòng)化儀表穩(wěn)定、可靠并有效地工作，須遵循一套合理、規(guī)范的安裝工藝和執(zhí)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒?，包括基礎(chǔ)設(shè)施搭建、儀表設(shè)備的安置、電纜連接以及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等。在進(jìn)行安裝之前，工程師需開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)和儀表設(shè)備布局規(guī)劃，以確保儀表的安裝位置和方向滿足實(shí)際需求，同時(shí)考慮到空間的局限性。在安裝過(guò)程中，要確保嚴(yán)格按照設(shè)備制造商提供的安裝指南和相關(guān)規(guī)范操作，例如，安置溫度感應(yīng)器時(shí)，要參考流體介質(zhì)的流動(dòng)方向、傳感器材料以及它的測(cè)量范圍等因素，以決定合適的安裝位置和深度。而在安裝液位傳感器時(shí)，則要考慮安裝點(diǎn)受到的壓力、溫度與腐蝕環(huán)境，以便合理地設(shè)置傳感器的測(cè)量范圍及防護(hù)等級(jí)。

在進(jìn)行接線時(shí)，應(yīng)確保線路接口、電纜的規(guī)格以及接地要求等方面與儀表設(shè)備完全匹配，同時(shí)重視并避免信號(hào)串?dāng)_、干擾等事件的發(fā)生，以確保整個(gè)系統(tǒng)具備穩(wěn)定性和可靠性。完成設(shè)備的安裝以及安排好電氣接線后，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，確保各個(gè)儀表設(shè)備能夠互聯(lián)互通并協(xié)同工作，這為隨后的調(diào)試任務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）設(shè)備類型的特定要求

不同類型的電氣自動(dòng)化儀表設(shè)備，包括流量計(jì)、壓力變送器、液位變送器和分析儀表在安裝過(guò)程中需要遵循各自特定的技術(shù)要求。在安裝流量計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮流體在管道中的流動(dòng)態(tài)，選擇適宜的安裝位置以確保測(cè)量結(jié)果的精確無(wú)誤，注意管道內(nèi)流體流速分布的均勻性，以及避免安裝在容易出現(xiàn)氣泡或沉積物的區(qū)域。液位變送器在安裝過(guò)程中，其布放位置應(yīng)合理規(guī)劃，既要避免受到介質(zhì)沉淀、結(jié)垢等現(xiàn)象的影響，也需排除攪拌器、入口缸、出口缸等設(shè)備對(duì)測(cè)量的干擾。在安裝液位變送器時(shí)，還需要關(guān)注安裝環(huán)境對(duì)設(shè)備性能的影響，包括環(huán)境溫度、振動(dòng)、腐蝕等因素，對(duì)具有防爆要求的場(chǎng)合，應(yīng)按照相關(guān)防爆標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格安裝，確保設(shè)備的安全性能。

分析儀表的安裝同樣具有特殊性，它所涉及的介質(zhì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程具有一定的影響。在安裝過(guò)程中，應(yīng)注意樣品的取樣、預(yù)處理、輸送和分析等方面的要求，以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。分析儀表的安裝位置應(yīng)方便樣品的采集與分析，并確保采樣點(diǎn)與樣品分析過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的無(wú)縫對(duì)接，還要確認(rèn)所接觸的介質(zhì)是否會(huì)對(duì)分析儀表造成腐蝕，對(duì)腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)應(yīng)加裝防腐蝕設(shè)備。壓力變送器的安裝要求主要體現(xiàn)在確保傳感器接觸壓力介質(zhì)的良好密封性，以準(zhǔn)確反映壓力值。在實(shí)際安裝過(guò)程中，應(yīng)選擇合適的密封材料，防止因材質(zhì)問(wèn)題而導(dǎo)致的壓力泄漏。為提高壓力變送器的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，安裝位置應(yīng)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)或高溫區(qū)域，在布放壓力變送器時(shí)，應(yīng)使傳感器部分呈垂直狀態(tài)，以提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

三、自動(dòng)化儀表調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)分析

（一）電磁流量計(jì)

第一，流量轉(zhuǎn)換器可以正常監(jiān)控介質(zhì)流量，但無(wú)法從計(jì)算機(jī)上接收流量信號(hào)。這時(shí)需要對(duì)儀表轉(zhuǎn)換器的接線箱進(jìn)行檢查，使用萬(wàn)用表觀察信號(hào)輸入端是否存在回音反饋，如發(fā)現(xiàn)信號(hào)正負(fù)極相反，可以采用正確的接線方式將信號(hào)返回計(jì)算機(jī)，如果未發(fā)現(xiàn)反接現(xiàn)象，可用萬(wàn)用表繼續(xù)檢查，判斷是否為電流或電壓信號(hào)缺失，排查端子損壞問(wèn)題。

第二，當(dāng)電源接到電磁流量計(jì)變換器時(shí)，無(wú)數(shù)值顯示且保護(hù)開(kāi)關(guān)未跳閘，此時(shí)需使用萬(wàn)用表檢測(cè)供電線路電阻，如果主回路未出現(xiàn)短路，則可能是儀表內(nèi)部線路故障，可以拆卸流量變換器動(dòng)力部件，檢查熔斷器是否燒斷。如有需要，應(yīng)將儀表送回工廠進(jìn)行維修。

第三，電磁流量計(jì)測(cè)量值與計(jì)算機(jī)測(cè)量值之間存在差異，應(yīng)檢查流量轉(zhuǎn)換器設(shè)置選單，查看上、下兩個(gè)量程是否一致，然后進(jìn)行調(diào)整，部分上位機(jī)信號(hào)處理可能與流量計(jì)導(dǎo)致偏差，可以利用流量信號(hào)向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。在電磁流量計(jì)調(diào)試過(guò)程中，要確保正確處理各類問(wèn)題，以保證流量計(jì)的精確度和穩(wěn)定性。

（二）壓力變送器

壓力變送器通常由三個(gè)部分組成：負(fù)載變送器、測(cè)量電路和工藝接口，該裝置能將壓力傳感器檢測(cè)到的各種物理壓力參數(shù)（例如，液體壓力、氣體壓力）轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（例如，4～20 mA DC），進(jìn)而傳輸?shù)街甘緢?bào)警器、記錄儀、調(diào)節(jié)器等輔助儀表，以實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)整。壓力變送器在感測(cè)和轉(zhuǎn)換過(guò)程中，以特定比例將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，該信號(hào)通常被送至中央控制室以進(jìn)行壓力顯示、記錄和控制。壓力變送器在測(cè)量過(guò)程中要求將雙壓分別引入高壓腔和低壓腔，它們會(huì)分別施加在傳感元件上的絕緣膜上，當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，隔膜會(huì)產(chǎn)生偏移，偏移量與差壓成正比，因此每側(cè)電容值也是不同的，經(jīng)過(guò)振蕩和解調(diào)后，輸出信號(hào)正比于壓力值。

檢測(cè)壓力變送器的測(cè)量部分是非常關(guān)鍵的，操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量部分故障，從而使測(cè)量部分信號(hào)丟失或異常。為避免這種情況發(fā)生，應(yīng)對(duì)敏感部件進(jìn)行檢查：對(duì)絕緣膜的敏感部位進(jìn)行檢查，查看部件是否變形、破損或泄油；在不拆卸敏感部件的情況下拆除補(bǔ)償板，檢查針頭與殼體的絕緣電阻，其絕緣電阻需滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；最后檢查發(fā)射器線路與電源線的連接，輸入壓強(qiáng)信號(hào)后對(duì)輸出壓力信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如果沒(méi)有輸出，則應(yīng)檢查電源電壓、線路連接，以及判斷是否存在元件損壞等問(wèn)題。

（三）溫度變送器

溫度變送器是一種先進(jìn)的傳感設(shè)備，它通過(guò)特殊的傳感技術(shù)，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為與溫度線性相關(guān)的電流信號(hào)（如4～20mA）、電壓信號(hào)（如0～5V/0～10V）或數(shù)字信號(hào)（如RS485），以便遠(yuǎn)距離傳輸和易于處理，這類設(shè)備可以將溫度變化信號(hào)與其他信號(hào)一起轉(zhuǎn)換，以便在各種應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制。溫度變送器將溫度傳感器（如熱電阻或熱電偶）產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為與溫度呈線性關(guān)系的電流信號(hào)，然后通過(guò)輔助儀器顯示所需溫度值。例如，在使用PT100傳感器時(shí)，溫度和電流變送器將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，將信號(hào)輸入儀表以顯示對(duì)應(yīng)的溫度值。溫度變送器可以成功將溫度參數(shù)轉(zhuǎn)換為可傳輸、可處理的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。

在使用過(guò)程中，溫度變送器需要嚴(yán)格遵循使用說(shuō)明，避免電流脈沖等問(wèn)題造成設(shè)備損壞，在開(kāi)機(jī)后5分鐘內(nèi)進(jìn)行發(fā)射器校正，并注意環(huán)境溫度。當(dāng)測(cè)量溫度高于100攝氏度時(shí)，需要用填充物將傳感室與端子箱隔開(kāi)，以防端子箱內(nèi)部溫度過(guò)高損壞設(shè)備，對(duì)高干擾環(huán)境下的應(yīng)用，溫度變送器外殼需與地面可靠隔離，同時(shí)電源和信號(hào)輸出必須使用屏蔽線纜，確保氣密性。溫度變送器在應(yīng)用過(guò)程中需要定期檢定，建議每半年進(jìn)行一次檢定。如在應(yīng)用過(guò)程中遇到線性不良或其他問(wèn)題，可以參考設(shè)備說(shuō)明書(shū)確定其線性度，模擬線性修正時(shí)，可通過(guò)溫度變送器內(nèi)部的線性度補(bǔ)償功能進(jìn)行微調(diào)。

（四）DCS調(diào)試

在分布式控制系統(tǒng)（DCS）的調(diào)試過(guò)程中，為確保系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，需進(jìn)行一系列嚴(yán)格的檢查和校驗(yàn)。對(duì)配置中的區(qū)域、單元等名稱進(jìn)行核對(duì)，檢查控制站和數(shù)據(jù)地址的指派，以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。全面檢測(cè) DCS 系統(tǒng)的線路并進(jìn)行電路試驗(yàn)，對(duì)控制輸入/輸出點(diǎn)以及計(jì)算點(diǎn)等進(jìn)行詳細(xì)檢查。在設(shè)定界面上，對(duì)過(guò)程變量（PV）值、顏色等進(jìn)行檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需迅速更換有問(wèn)題的接口，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行超范圍、中斷等功能測(cè)試，并根據(jù) PV 值和工藝流程的變化，檢查組態(tài)界面的正確性及錯(cuò)誤提示。將系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中的報(bào)警信息整理成表格，并將調(diào)試結(jié)果打印備份。確保系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能正常運(yùn)行，在接口中輸入設(shè)定值（SP），以檢查自動(dòng)控制回路的工作狀態(tài)。對(duì)順序控制電路和聯(lián)鎖保護(hù)等功能的調(diào)試，需根據(jù)各個(gè)電路的需求進(jìn)行試驗(yàn)，將調(diào)節(jié)器切換為手動(dòng)模式，確保調(diào)節(jié)器是否具備自動(dòng)控制功能。

在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中，要確保系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，另外對(duì)各類設(shè)備和儀表進(jìn)行相關(guān)的校驗(yàn)和測(cè)試，以確保系統(tǒng)在運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)異常情況，在調(diào)試過(guò)程中，遵循標(biāo)準(zhǔn)操作程序和相關(guān)規(guī)定，確保系統(tǒng)調(diào)試工作的質(zhì)量和效率。在對(duì)分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行調(diào)試時(shí)，需遵循嚴(yán)格的檢查和校驗(yàn)流程，包括系統(tǒng)配置、線路檢測(cè)、界面設(shè)定測(cè)試、功能測(cè)試等多方面，調(diào)試過(guò)程應(yīng)重視細(xì)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，最終確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行和穩(wěn)定性能。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中，各種傳感器和儀表設(shè)備都非常關(guān)鍵，壓力變送器、溫度變送器和分布式控制系統(tǒng)（DCS）等組件在實(shí)際應(yīng)用中，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的調(diào)試和維護(hù)，以確保它們的精度和穩(wěn)定性。為提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和安全性，在組態(tài)界面的設(shè)定、功能測(cè)試、線路檢測(cè)等方面要遵循標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，并將系統(tǒng)的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行記錄和總結(jié)。技術(shù)人員要時(shí)刻關(guān)注設(shè)備的使用情況并迅速解決潛在問(wèn)題，只有充分了解設(shè)備的特性、應(yīng)用場(chǎng)景、使用方法和注意事項(xiàng)，才能最大限度地發(fā)揮自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，提升工業(yè)過(guò)程的效率和精確性，同時(shí)為工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展助力。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 李軍. 談自動(dòng)化儀表安裝調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)分析［J］. 化工管理，2015（27）：77.

［2］ 劉爽. 自動(dòng)化儀表安裝調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)分析［J］. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（06）：15.

［3］ 許平金. 自動(dòng)化儀表安裝調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)分析［J］. 科技風(fēng)，2014（23）：80.