自动控制仪表的常见问题与解决方案

摘要:化工装置生产过程中的自动化控制，好像是人的眼睛，用来指挥和控制生产过程的大脑和神经中枢，是各类生产装置保证工艺指标、安全稳定运转、节能降耗及优化操作和改善生产管理的关键。而化工装置DCS操作系统中的仪表自控率是其中一项很重要的指标，代表着化工自动化程度的高低水平。

关键词:自动控制仪表、问题、故障分析、解决方案。

中图分类号：U472.42 文献标识码：A 文章编号：

随着化工生产设备智能化自动化水平的不断提高，相应自动控制系统的安全性与可靠性也越来越引起化工生产企业以及相关工作人员的关注。为了保证化工企业的安全生产，在自动控制系统的使用中，应当时该注意大型设备以及化工仪表的有效检测、控制工作，严防出现系统故障，而且对于经常出现的问题应有预先的准备策略，广大生产企业的工作人员应当在极为丰富经验的基础上对可能出现的故障进行分析，并做出有效处理。

一、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤

1．温度控制仪表系统故障分析步骤

温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

2．压力控制仪表系统故障分析步骤

压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。

3．流量控制仪表系统故障分析步骤

(1) 流量控制仪表系统指示值达到最小时，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。

(2) 流量控制仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常； 检查仪表信号传送系统是否正常。

4．液位控制仪表系统故障分析步骤

对液位参数进行检查测量的仪器根据不同的设计原理也有不同的种类，如基于浮力原理并借助浮筒和浮子进行测量的浮力液位测量仪、基于波传递原理的声波液位测量仪、基于电原理的电容液位测量仪等。该类仪表中最多出现的问题表现为液位波动过大、仪器所测出的数值偏离标准幅度过大，这些利用视镜即可排察出来。

二、化工装置仪表自控系统运行中相关的故障处理策略

在大型化工装置的运行使用中，仪表自控系统出现的故障类别不同，具体原因不同，那么相应的处理策略也不尽相同，所谓的“具体问题具体分析”，在分析故障产生的原因的基础上，采取相应策略进行处理。

（1）相关工作人员应在日常工作过程中主动积累不同仪器的各种信息，以求充分了解相关分系统的生产过程、生产工艺情况、运行条件，以及其工作原理、主要作用，还有具体的结构、性能和参数要求。

（2）面对已经出现的故障，维修人员须向操作人员调查故障出现前后以及出现时的具体情况，并结合对仪表预警信息的总结、与之有关联的仪器运行情况，判断出故障源是否为工艺操作失误，以找出引起故障发生的因素。

（3）根据故障仪表本身及其工作特点进行故障原因的查找。

首先是从仪器本身着手，寻找零部件所出现的故障。在化工企业的生产实践中，如果大型化装置仪表自控系统出现故障，应首先查看所用到的大型化装置仪表本身是否存在问题。要做到这一点，相关工作人员对于仪表的制造工艺流程就需要非常了解，而且应当熟练掌握仪表所具备结构特点、主要性能、运行参数，以便于对整个自动控制系统开展具体的故障检测。其次，从仪器运行细节着手，寻找故障发生的原因。在化工企业的生产实践中，可以通过仪表出现故障前后的参数实际变化做出具体分析，而且要对系统各个设备以及附件的安装情况进行检查，对于流量仪的前后部分的线管以及导压管有没有在介质所要求的环境参数进行正确安装，特别就对导压管的材质进行检测。再次，充分运用分布式控制系统所提供的信息作参考，以提升寻找故障原因所在的效率。特别是对现场仪表自动控制系统而言，利用分布式控制系统的相关预警、实时记录等数据，可以在最短时间里为故障所以点以及引发故障原因的检测工作提供尽可能详尽的数据与技术支持。最后，还需注意大型化工装置仪表自动控制系统的长期维护。因为最有效的故障预防策略就是平日高质量的测量仪表维护工作，也只有在保证各系统装置正常稳安运行的情况下，才能尽可能降低故障的发生率，防止给企业造成无谓的经济损失。大型化工装置仪表自动控制系统的维护形式以不定期巡检与定期养护为主。在不定期的巡检工作中，应当根据时令季节的不断变化做好相应的防护措施，还应重点检查各个仪表装置安装情况是不是符合规范，对于极易出现故障的环节需做经常性的全面排查，对系统的备用单品也应做充分细致检查，防止需要时不能正常使用，从将各种故障出现的可能消除在源头处。在定期养护工作中，系统内的所有仪表都应当定期安排标定、校验、排污清理。另外还需对分布式自动控制系统的各处电源、预警提示设备做好检查，以保证该监控系统的正常安全运行。

结束语：综上所述，在对大型化工装置仪表自控系统故障进行查找、分析与处理时，由于系统本身复杂性高，因此要求实际工作人员全面掌握化工生产的工艺流程、所用设备仪器的制造原理以及监控系统的电气常识，在丰富实践经验的基础上，根据各系统的具体特点，不断增强自身的故障判断、分析及处理水平，为企业生产的安全运行做出贡献。