浅谈自动化仪表的检测与维护

【摘要】随着我国经济发展速度的加快，自动化仪表使用的领域越来越广泛，自动化仪表作为生产中的重要仪器，必须保证其运行的稳定性和有效性。本文将围绕着自动化仪表，分析自动化仪表的存在的一些常见问题，并有针对性的提出了维护的措施。

【关键词】自动化仪表；检测；故障；维护

中图分类号：P634文献标识码： A

一、前言

自动化仪表的检测和维护是生产中必须要落实的工作，这是保证自动化仪表能够正常发挥起作用的前提。本文的主要目的在于具体的分析自动化仪表在工作中容易出现的问题，并总结了一些维护自动化仪表的有效措施。

二、自动化仪表的维护的重要性随着，社会经济的发展，生产水平的提高，特别在化工、石化、钢铁、造纸、食品、医药、电力、煤矿等行业，对自动化水平的要求不断提高。生产过程中检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂，正确判断、及时处理生产过程中仪表故障，为缩短处理仪表故障时间，保证安全生产提高经济效益，要求加强自动化仪表的维护尤为重要。经常出现仪表故障现象，由于不但直接关系到生产的安全与稳定，同时，也涉及到产品的质量和消耗，而且也最能反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平，也是仪表维护人员能否获得工艺操作人员信任，彼此配合密切的关键。对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。要随时对生产过程中使用的仪表进行维护并能对常见故障及时处理。

三、自动化仪表的工作原理及其结构组成1、自动化仪表的工作原理

自动化仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成：（一）传感器：将被检测到的各种信号转化为模拟量；（二）变送器：将传感器所测量的模拟信号转变为4―20mA的电流信号，并送到可编程序控制器（PLC）中；（三）显示器：将测量结果直观的显示出来，提供结果。这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，则不能成为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口，更是自动化控制系统中重要的部分，被称为自动化控制系统的眼睛。2、自动化仪表的分类和组成（一）自动化仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。(1)按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见）；(2)按仪表组合形式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；(3)按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理机（器）又可分为智能仪表与非智能仪表。根据仪表信号的形式可分为模似仪表和数字仪表。自动化显示仪表根据记录和指示、模拟与数字等功能，可分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表，其中记录仪表又可分为单点记录和多点记录（指示仪表亦可以有单点和多点），其中又有有纸记录和无纸记录，若是优质记录又分为笔录和打印记录。（二）自动化仪表发展趋势自动化仪表发展趋势是：

（1）控制目标由实现过程工艺参数的稳定运行发展为最优质量为指标的最优控制。

（2）控制方法由模拟的反馈控制发展为数字式的开环预测控制；有传统的手动定值调节器、PID调节器以及各种顺序控制装置，发展为以微型机构成的数字调节器和自适应调节器。

四、自动化仪表常见故障分析

1、压力控制自动化仪表常见故障分析

如果压力控制自动化仪表出现快速震荡波动的情况，需要确认工艺操作是否出现变更，PID调节器的参数整定是否出现问题；如果压力控制仪表指示出现死线问题，则需确认压力指示是否变化。这种故障多存在于压力测量系统之中。引压导管如果出现堵塞现象则需疏通导管，如果没有堵塞现象，还需进一步检测压力变送器的输出是否存在变化，一旦出现变化，则证明问题与控制器的测量指示系统有关系。

2、温度控制自动化仪表常见故障分析

在进行温度控制自动化仪表故障分析之前，要明确两个方面的问题，一是温度控制自动化仪表进行测量、指示和控制的是电动仪表，一是温度控制自动化仪表测量的时滞较长。所以正是由于其滞后性的特点，一旦出现指示数值突然变化的情况，则是仪表自身出现了故障，这种故障的原因一般是因为热电阻或者热电偶还有补偿导线线路断裂或者变送器失灵或者放大器失灵引起的。如果指示出现快速震荡情况，一般是由PID调节器参数调整不正确引起的。如果温控自动化仪表自身系统出现故障，应首先确认调节阀的输入信号是否有变化，如果没有，可能是调节阀膜头膜片损坏：此外还要确认调节阀定位器的输入信号有无变化，输入信号如果不变，输出信号变则表明定位器有问题，若定位器输入信号变，调节器输入不变，则证明调节器自身出现问题。

3、流量控制自动化仪表常见故障分析

如果流量控制自动化仪表指示数值达到最小，现场检测仪表也无问题，则证明故障出在显示仪表上；如果现场检测仪表也显示最小值，则需确认调节阀的开度，如果开度是零问题出现在调节器与调节阀之间。若调节阀开度正常，故障引起的原因一般是由于系统管路拥堵、系统压力不足、操作失误等。如果流量控制自动化仪表指示数值达到最大，检测仪表数值指示也最大的时候，调整调节阀大小，流量下降则证明是操作不当引起的，若数值下降不下来，要检查流量控制仪表的调节阀有无动作，引压系统正常与否。若仪表指示数值波动次数较多，改为手动控制，若波动减小证明故障原因是PID设置不准确，若波动次数不减，则是操作引起的。

五、具体维护措施1、常规检查将维护任务分派到具体人员，根据仪表的分布及环境，划分区域，制定合理巡防计划及排班表格，包括检查时间、次数、周期、责任人、出现的问题、是否解决妥当、备注事项等，对仪表进行定期巡访、检查。相关人员在换班时应做好对接工作，接班人员应仔细查阅前一班人员的记录本，对仪表的情况有基本的了解。2、季节性巡查在周期性检查的基础上，还应注意气候的变化对仪表产生的影响。许多自动化仪表中的原件对环境有一定的要求，温度过低会影响工作效率或发生故障；运行中温度过高会损害动力元件等，因此在冬夏两季的巡查很重要，冬季需要检查工艺设备与线路上的检测仪表，避免仪表冻坏，如电磁流量计、质量流量计、调节阀、涡轮流量计、浮筒液位计等；夏季应做好仪表动力部分的散热工作，随时监控仪表温度，防止电机烧坏或短路。3、去污及防腐蚀工作自动化仪表中部分介质仪表类型较为特殊，测量工作需特殊介质完成，介质中存在油垢、粉状物质、细微颗粒等易沉积的物质。仪表在工作过程中或存放的周期内容易出现结晶、冷凝、沉积等现象，如压力变送器、浮筒液位计、压力变送器等，直接或间接影响仪表工作及人员操作，因此，维护人员应根据仪表污物状况，定期进行排污工作。另外，自动化仪表应与强腐蚀性的物质保持距离[4]。因仪表中许多原件属于微型的敏感类型，如弹簧管、靶心、膜片等，容易受到在强酸、强碱或化学性质猛烈气体的腐蚀，造成原件化学性质变化或损害，影响测量的精确度。4、雷暴天气防护仪表在雷暴等强对流天气下，内部半导体、集成电路容易受到雷电引发的瞬间电磁脉冲影响，导致电源强制切断、信号干扰或阻断等情况，雷电的瞬间强大电流能够直接将仪表内部结构完全破坏或烧毁，严重影响仪表安全及正常工作，可以使用屏蔽体来消除电磁波影响，并将仪表所有金属导体外壳构架等导体连接在一起，再与防雷接地系统相连，使仪表与地电位相等，再次基础上也需安装电涌保护系统，与屏蔽及等电位系统向配合，全面保护仪表在雷电天气中的安全。

六、结束语

综上所述，自动化仪表在运行中之所以会出现一些问题和故障，一方面，是因为没有做好日常的管理和检测工作，另一方面是没有正常的使用设备，所以，今后必须要从这两方面抓好自动化仪表的维护工作。

【参考文献】

[1]倪晓峰.浅议自动化仪表的日常维护及常见故障分析[J].广西轻工业，2011（5）[2]刘泽龙.浅谈自动化仪表的检测与维护[J].黑龙江科技信息，2010（24）

[3]王林林.探析化工企业自动化仪表的检修与维护[J].黑龙江科技信息，2012（1）：25.