儀表自動化控制系統(tǒng)故障分析

【摘要】現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀表自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中起到了重要的作用，所以相關(guān)技術(shù)人員必須做好對應(yīng)設(shè)備的日常和預(yù)防性維護工作，以確保相關(guān)設(shè)備的工作正常并預(yù)防設(shè)備故障的發(fā)生，提高設(shè)備的運行效率。本文主要講述了有關(guān)儀表自動化控制系統(tǒng)常見的故障以及日常維護的相關(guān)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】儀表自動化；控制系統(tǒng)；常見故障；維護技術(shù)

一、儀表自動化控制系統(tǒng)的故障

1、在系統(tǒng)運行中，我們可以對流量的大小進行采集，在采集過程中如果突然出現(xiàn)流量發(fā)生變化的情況，那我們將這個情況懷疑為流量控制儀表系統(tǒng)故障。如果在這個時候儀表的數(shù)值顯示最小值，那我們則需要對相關(guān)儀表進行檢查，如果在這些采集儀表中沒有發(fā)現(xiàn)故障，那么問題可能就在顯示儀表中。如果還沒有檢測出故障，那么這種情況大多數(shù)都是人為操作失誤所造成的，例如工藝操作變化、系統(tǒng)壓力參數(shù)不足、系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)堵塞等問題。導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞的原因一般都是孔板差壓流量計的正壓引壓管出現(xiàn)堵塞，技術(shù)維修人員只需要進行針對性的檢修即可。當(dāng)測試儀表上數(shù)值處于最大時，相關(guān)維護人員可以人工手動調(diào)試調(diào)節(jié)閥開度來檢查是不是由于超量程而導(dǎo)致的故障。如果流量控制顯示的波動頻率較高，維護人員就需要把控制狀態(tài)改為手動調(diào)整的狀態(tài)，從而解決故障問題。2、在儀表自動化控制系統(tǒng)中，流量控制儀表故障也是比較常見的故障之一。在儀表波動頻率較高的情況下，通過手動控制方式調(diào)整參數(shù)，消除故障。如果流量控制儀表指示在最大值時，需要進行人工調(diào)試來恢復(fù)故障問題，直至傳輸信號正常。如果流量控制儀表指示在最小值時，首先需要對儀表內(nèi)部進行排查，排除故障問題，然后做好系統(tǒng)的壓力測試，采取相應(yīng)措施處理解決故障問題。3、在生產(chǎn)過程當(dāng)中，還有可能出現(xiàn)液位儀表故障的問題。當(dāng)液位儀表中出現(xiàn)頻率波動頻繁問題時,需要相關(guān)技術(shù)工作人員檢查儀表的液位高低,然后采取相應(yīng)措施進行處理;當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀表數(shù)值與液位數(shù)值不匹配時,就要對設(shè)備導(dǎo)壓管進行檢查,看是否有滲漏或者側(cè)漏的現(xiàn)象。在完成對漏洞的修補工作后,還要重新灌注封液;當(dāng)儀表出現(xiàn)液位控制顯示值最小或者最大的問題時,就需要檢查儀表指標狀態(tài)是否正常。從而根據(jù)液位變化范圍確定故障位置，進一步解決故障。4、系統(tǒng)內(nèi)部的各種元件在使用過程中，經(jīng)常發(fā)生環(huán)境以及工藝條件產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，從而影響到了設(shè)備的正常使用。如果環(huán)境溫度或濕度的變化太大，超過了元件本身的容差，那么就會引起系統(tǒng)故障的出現(xiàn)，這種故障的出現(xiàn)就是溫度控制儀表系統(tǒng)故障。當(dāng)溫度控制儀表出現(xiàn)故障時，可以看到儀表測量滯后。如果工藝條件不發(fā)生變化就會損壞一次測量元件，導(dǎo)致測量數(shù)值發(fā)生突然變化，這種變化被稱為測量元件故障。如果出現(xiàn)這些問題，首先需要觀察儀表的顯示值是否有突然變大變小的情況，如果出現(xiàn)這種情況，那么就可以判斷故障出現(xiàn)在一次測量元件以及測量回路上。如果發(fā)現(xiàn)溫度控制儀表出現(xiàn)震蕩，則可以判斷故障是由系統(tǒng)故障引起的。如果溫度控制儀表出現(xiàn)慢速波動并且符合工藝熱量守恒定律，那么基本可以判斷故障是由工藝生產(chǎn)引起的。5、在儀表自動化控制系統(tǒng)中，如果操作工藝流程發(fā)生變化，但是壓力儀表的數(shù)值是卻沒有發(fā)生相應(yīng)的變化，這種故障大部分都是導(dǎo)壓管堵塞或者壓力變送器故障所導(dǎo)致的，使得系統(tǒng)測量數(shù)值出現(xiàn)問題。此外，如果操作工藝流程沒有發(fā)生變化，而壓力儀表的數(shù)值卻在這時發(fā)生了改變，那么這種情況下出現(xiàn)故障一般都是由PID參數(shù)錯誤引起的。6、在系統(tǒng)工作過程中還有可能會出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的故障。一般引起調(diào)節(jié)閥互相的原因有：(1)由于隔膜調(diào)節(jié)閥膜片泄露從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥閥門失效，這種情況如果出現(xiàn)，那么只能對膜片進行更換。(2)由于整個儀表自動化控制系統(tǒng)的控制頻率與調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)頻率不同，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障，這種情況下相關(guān)維護人員可以將閥門定位器重新進行定位或者更換一個新的定位器，使用新的調(diào)節(jié)閥工作。

二、儀表自動化控制系統(tǒng)故障的維護方式

1、對于設(shè)備來說，開展每日維護工作以及周期性維護工作是必不可少的，不僅對設(shè)備工作狀態(tài)有一個直觀的了解，并且還可以提前排查一些故障的發(fā)生，避免在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不可挽回的損失。在維護工作中將測量數(shù)據(jù)與設(shè)備工作參數(shù)進行對比，能夠及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障。還需要根據(jù)設(shè)備情況進行檢修周期的確定，并且根據(jù)設(shè)備的運作情況進行針對性的檢修工作，從而使得部件的維護力度得到增強。在儀表設(shè)備檢測過程中，需要重視出現(xiàn)的異常情況，以便于及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。2、在設(shè)備故障維修時，相關(guān)維護工作人員需要做到快速、準確判斷故障發(fā)生位置，并且有針對性的對各個故障進行排查，提高故障判斷的準確度，盡快修復(fù)故障問題，使得系統(tǒng)恢復(fù)運行。而這種目標在現(xiàn)階段來說，微機自診斷技術(shù)就可以幫助工作人員實現(xiàn)。通過微機自診斷技術(shù)快速準確的判斷出故障類型以及故障發(fā)生位置，它還可以在故障發(fā)生時提供相應(yīng)的報警提示并且進行順控動作記錄供技術(shù)人員進行分析研究，它還可以仿真模擬系統(tǒng)故障的發(fā)生。3、在儀表自動化控制系統(tǒng)故障維護中，監(jiān)測模型分析技術(shù)是其中重要的技術(shù)之一。這個技術(shù)對于全面掌握設(shè)備運行情況，快速準確確定故障從而提高設(shè)備運行穩(wěn)定性以及效率有著很大的作用。通過提前安裝監(jiān)測模型，能夠?qū)�控制系統(tǒng)的運行有一個提前的了解，能夠在一定程度上保障系統(tǒng)的正常運行。監(jiān)測模型中監(jiān)測的途徑主要有：1）經(jīng)過對控制系統(tǒng)的理論研究之后，以理論知識為基礎(chǔ)，建立數(shù)學(xué)模型，并對建立的模型進行預(yù)先判斷，分析出系統(tǒng)中的故障，減少正式運作中出現(xiàn)的問題，從而提高控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；2）通過一些實驗數(shù)據(jù)來獲得各種故障的波形圖，研究各種系統(tǒng)設(shè)備的故障輸出，對這些故障規(guī)則進行總結(jié)判斷。通過對系統(tǒng)運行中的監(jiān)測，可以有效發(fā)現(xiàn)故障以及隱患，并且可以更好的解決這些問題，提高運行過程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少故障的發(fā)生。4、對于系統(tǒng)運行的檢查制度進行合理化規(guī)定。管理人員應(yīng)該加強制度的管理，全面對儀表進行檢查，只有制定出一個嚴謹?shù)墓芾碇贫�，工作人員才可以根據(jù)這些制度原則進行細致的檢查維護工作，才能提高檢查的效率，更好的做到故障排查的工作。同時還要做好相應(yīng)的維護方案，一旦出現(xiàn)故障，能夠在第一時間根據(jù)方案對故障問題進行處理解決，進行相關(guān)維護，可以在最短的時間內(nèi)使得儀表控制系統(tǒng)能夠正常運行。5、實現(xiàn)遠程監(jiān)控技術(shù)是必不可少的，也是安全生產(chǎn)中必不可少的一步。通過技術(shù)手段，使用互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系相關(guān)部分的工作人員，可以使得公司更好的了解到各個部分運行的實際情況，更加清晰的了解到企業(yè)的生產(chǎn)狀況，并且可以隨時對儀表數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)及時的風(fēng)險評估。隨著科技的逐漸發(fā)展，實時遠程監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)誕生，這一技術(shù)的誕生為企業(yè)的安全高效生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

綜上所述，儀表自動化控制系統(tǒng)對于工業(yè)生產(chǎn)有著很重要的作用，它保障企業(yè)的生產(chǎn)安全、高效。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的逐漸發(fā)展，儀表自動化控制系統(tǒng)的安全性越來越高，但是故障類型也出現(xiàn)的日益復(fù)雜，我們在工作過程中需要從常見問題入手，努力學(xué)習(xí)接受新的技術(shù)，對于故障找出具備針對性的解決方法，將故障扼殺在萌芽之中，從而確保儀表自動化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，提高行業(yè)的生產(chǎn)效率。

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作者：劉濤 黃瀚文 單位：天華化工機械及自動化研究設(shè)計院有限公司