化工生產(chǎn)控制自動(dòng)化儀表故障的排除方法

任文帥

青海鹽湖海納化工有限公司，青海西寧 811600

1 自動(dòng)化儀表的功能及基本概念

采用當(dāng)下先進(jìn)的微電腦芯片，是化工自動(dòng)化儀表的突出特點(diǎn)之一，它還具備了抗干擾功能，高可靠性，體積小的特點(diǎn)。使自動(dòng)化控制在化工企業(yè)中得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在的自動(dòng)化儀表具有數(shù)據(jù)處理功能，在一些測(cè)量中時(shí)常會(huì)需要用到線性化處理、自檢自校、測(cè)量值與工程值之間的轉(zhuǎn)換，以及抗干擾這些功能。在自動(dòng)化儀表的使用中，這些功能都具備。因?yàn)樽詣?dòng)化儀表有微處理器和軟件，這些使用起來(lái)都較為方便。處理器和軟件的使用不僅減輕了硬件的負(fù)擔(dān)，而且處理功能和能處理的問(wèn)題也更豐富了。并且自動(dòng)化儀表，也承擔(dān)了檢索及優(yōu)化的工作。自動(dòng)化儀表的記憶功能也是非常值得一提的。普通儀表一般采用是邏輯電路或者時(shí)序電路，這樣的弊端在于只能記憶當(dāng)下的狀態(tài)，而新?tīng)顟B(tài)出現(xiàn)時(shí)則直接覆蓋前一狀態(tài)，自動(dòng)化儀表則由微機(jī)進(jìn)行記憶，存儲(chǔ)。可以隨時(shí)調(diào)取之前的多個(gè)狀態(tài)進(jìn)行，查驗(yàn)處理。并且自動(dòng)化儀表由于與微機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生了計(jì)算功能，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)復(fù)雜的計(jì)算，誤差率低，此功能大大地節(jié)約了時(shí)間，提高了效率。不僅如此，還有可編程功能，計(jì)算機(jī)的軟件替代了大量的硬件。

許多個(gè)自動(dòng)化原件的組合產(chǎn)生了自動(dòng)化儀表。自動(dòng)化儀表能夠有效地控制化工生產(chǎn)，呈現(xiàn)出化工生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。自動(dòng)化儀表智能化元件的配置，不僅使化工生產(chǎn)的過(guò)程得到完善，而且還可以做到現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)，使化工生產(chǎn)得到了數(shù)量和質(zhì)量的保證。在當(dāng)今時(shí)代下，隨著各個(gè)行業(yè)對(duì)化工產(chǎn)品的需求量持不斷增長(zhǎng)趨勢(shì)，大量化工廠開(kāi)起來(lái)，也使得行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度日益攀升，有效使用自動(dòng)化儀表可增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，還可以控制化工生產(chǎn)的過(guò)程，來(lái)提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，自動(dòng)化儀表操作精準(zhǔn)度比起人工操作的精準(zhǔn)度要高出許多?；谝陨现T多的優(yōu)點(diǎn)，自動(dòng)化儀表被大量的投入到化工企業(yè)的使用當(dāng)中，但是也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題。

化工生產(chǎn)中常用的自動(dòng)化儀表的基本分類(lèi)：?jiǎn)卧M合式、基地式、組件組裝式3種。

（1）一些測(cè)量特定的范圍設(shè)計(jì)用基地式儀表。一般情況下通過(guò)基地式儀表的標(biāo)尺就可以直接測(cè)出結(jié)果，但其通用性不高。

（2）單元組合式儀表是針對(duì)應(yīng)用的通用特點(diǎn)而發(fā)明的。主要用于單元調(diào)節(jié)，通過(guò)信號(hào)將不同單元的儀表連接起來(lái)，在系統(tǒng)內(nèi)比較靈活，但它只具備這一種功能。

（3）在單元組合式儀表的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革和創(chuàng)新就產(chǎn)生了逐漸組合式的儀表。它的設(shè)備插件是由集成電路和電子元件結(jié)合而成。在使用中，不同的插件儀表發(fā)揮著不同的功能，但他們都需要一同存在?？刂葡到y(tǒng)中組裝組合式儀表較為多用，例如當(dāng)下最多的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)。

除了以上3種基本的分類(lèi)，還可以根據(jù)具體的使用情況和安裝進(jìn)行分類(lèi)。一般儀表都需要具備自我保護(hù)、防腐蝕、防爆炸、等功能，但是現(xiàn)場(chǎng)安裝的儀表對(duì)這此要求就更高了。實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，儀表間也相互滲透，界限模糊。

2 化工生產(chǎn)控制自動(dòng)化儀表常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法

2.1 設(shè)計(jì)的問(wèn)題

自動(dòng)化儀表在設(shè)計(jì)上存在缺陷?；て髽I(yè)有著特殊的生產(chǎn)環(huán)境，非常依賴(lài)自動(dòng)化儀表。企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益可以說(shuō)是直接受到儀表檢測(cè)和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的影響。在化工企業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)的產(chǎn)品多種多樣，各個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式也都不一樣，對(duì)自動(dòng)化儀表有著各種不同的要求。但目前自動(dòng)化儀表無(wú)法完全滿(mǎn)足這一實(shí)際操作的要求。但自動(dòng)化儀表于一個(gè)化工企業(yè)來(lái)講又是至關(guān)重要的存在，它決定著生產(chǎn)線能否正常運(yùn)行。

2.2 系統(tǒng)問(wèn)題之壓力控制儀表

壓力控制儀表所顯示出的數(shù)據(jù)，在化工生產(chǎn)中存在著重要的意義。壓力儀表的主要操作參數(shù)就是壓力，主要監(jiān)測(cè)氣體或者是液體在單位面積上均勻垂直的作用力，壓力和真空度是化工生產(chǎn)過(guò)程中常會(huì)遇到的條件。這些壓力相較于我們生活中的大氣壓，要么高出許多倍，要么低許多倍，就比如說(shuō)聚乙烯需要在較高的壓力下才能聚合，還有氨氣也是氫氣和氮?dú)庠诟邏旱那闆r下進(jìn)行反應(yīng)的，但煉油廠在蒸餾的環(huán)節(jié)時(shí)則需要減壓，要使空氣環(huán)境低于大氣壓許多倍，在真空條件下進(jìn)行。如果一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常波動(dòng)的情況，不僅影響生產(chǎn)，甚至?xí)斐奢^為嚴(yán)重的事故，因此，需要及時(shí)的根據(jù)當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析物理狀態(tài)，讓壓力儀表準(zhǔn)確地控制和檢測(cè)生產(chǎn)環(huán)境中的壓力，保證安全順利、優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)。

當(dāng)因生產(chǎn)工藝發(fā)生變化而引起真實(shí)壓力發(fā)生變化時(shí)，壓力控制儀表就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的波動(dòng)，這種情況就可以通過(guò)設(shè)定PID參數(shù)使壓力恢復(fù)到正常值。還有一種情況是當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生改變，而壓力控制儀表的數(shù)據(jù)卻沒(méi)有變化，這時(shí)可能是壓力控制系統(tǒng)的取壓點(diǎn)的管線出現(xiàn)了阻滯或者泄露的問(wèn)題。若不是此問(wèn)題則要接著檢查測(cè)量系統(tǒng)。

2.3 流量?jī)x表可能出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題以及解決方案

在化工生產(chǎn)過(guò)程中像液體、蒸汽、氣體這樣的介質(zhì)需要測(cè)量，以便于更好地控制生產(chǎn)操作。若想有依據(jù)更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)操作就需要用到流量?jī)x，對(duì)流量進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，是流量?jī)x最重要的功能之一。流量?jī)x常見(jiàn)的故障有以下幾個(gè)表現(xiàn)。

（1）在某種情況下，流量?jī)x表和檢測(cè)儀表皆有可能出現(xiàn)峰值，此時(shí)可調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥。工藝改變引起流量值變小，但若流量值恒定，儀表系統(tǒng)就需要檢修，最有可能出現(xiàn)問(wèn)題的是信號(hào)傳輸系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。

（2）有時(shí)流量數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)，可使調(diào)節(jié)閥打到手動(dòng)控制狀態(tài)來(lái)使其改善，如若情況依舊，那可能就是工藝的問(wèn)題了，此時(shí)要引起注意。如果出現(xiàn)波動(dòng)變小了這一現(xiàn)象，就可能是PID參數(shù)或者儀表的問(wèn)題。

（3）當(dāng)流量檢測(cè)儀表的數(shù)值顯示異常的時(shí)候，可能出現(xiàn)2種情況，其一，其他與流量相關(guān)的儀表通過(guò)比較，比如經(jīng)過(guò)流量計(jì)流進(jìn)或流出的介質(zhì)重量和液位的變化量正常，但實(shí)際流量計(jì)顯示偏高或偏低，出現(xiàn)故障的就有可能是流量表。其二，流量表與其他檢測(cè)儀表數(shù)值均為偏高或偏低，此時(shí)先查看調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，若此時(shí)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度異常，則流量調(diào)節(jié)裝置可能出現(xiàn)了問(wèn)題。若調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度正常，問(wèn)題就有可能是管道因物料結(jié)晶堵塞或者壓力過(guò)低。

2.4 溫度儀表常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法

通常情況下，溫度儀表出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)有讀數(shù)出現(xiàn)偏低、偏高或者反應(yīng)遲緩這3種現(xiàn)象。在溫度儀表使用的過(guò)程中還應(yīng)注意以下的2點(diǎn)。一為使用電動(dòng)儀表的溫度儀表，二為對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)滯后性是否較為明顯。

（1）儀表系統(tǒng)方面的問(wèn)題常出現(xiàn)此種情況：溫度儀表的數(shù)據(jù)突然間由最高變化到最低，由最低變化到最高，因?yàn)闇囟葍x表具有一定的滯后性。一般很少出現(xiàn)大跨度的突發(fā)性變動(dòng)。熱電阻，熱電偶或者變送放大器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致這一現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）溫度控制儀表的讀數(shù)一般變化頻率較低，若是在使用過(guò)程中，其變化頻率較高可能是因?yàn)镻ID設(shè)置的參數(shù)不匹配造成的。

（3）雖然溫度變化儀表有一定的滯后性，但當(dāng)其參數(shù)變化十分緩慢時(shí)，若不是加工工藝的改變的原因，就要考慮溫度儀表的控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)問(wèn)題。

3 問(wèn)題解決的步驟分析

3.1 找出發(fā)生問(wèn)題的位置

首先，將指令、信號(hào)、數(shù)據(jù)等輸入儀表，進(jìn)行排查分析。接著觀察內(nèi)部信號(hào)輸出是否連貫從而以便故障點(diǎn)的確定?？梢越Y(jié)合的具體電路、電信號(hào)、抗阻情況、模數(shù)間的轉(zhuǎn)換、輸出控制、通信接口等參數(shù)進(jìn)行分析找出故障點(diǎn)。還可以通過(guò)檢測(cè)線路的方式判斷故障點(diǎn)，就是使用傳感器、故障器、變送器來(lái)幫助檢測(cè)。再者，檢測(cè)信號(hào)的精度采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并有效地結(jié)合起來(lái)分析。還可用數(shù)據(jù)的傳遞命令的收發(fā)，或者人工置入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，及時(shí)擬定解決方案。

3.2 規(guī)范使用儀表，避免問(wèn)題頻發(fā)

儀表出現(xiàn)問(wèn)題一般不是一天兩天形成的。為了延長(zhǎng)儀表的使用壽命，使用起來(lái)更舒心，需要定期的檢修和維護(hù)。要根據(jù)儀表具體情況，和表現(xiàn)出來(lái)的一些問(wèn)題，包括，儀表的型號(hào)、功能、安裝事項(xiàng)以及以往使用中出現(xiàn)問(wèn)題的頻率，來(lái)展開(kāi)此工作。這樣的維護(hù)預(yù)檢修才能有針對(duì)性，才能起到實(shí)際效用。并且將每次的檢修維護(hù)做好記錄，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的化工企業(yè)不斷增多，規(guī)模也不斷擴(kuò)大，所以自動(dòng)化儀表也隨之不斷更新完善，以求能更好地適應(yīng)化工企業(yè)的需求。在化工企業(yè)中，儀表出現(xiàn)問(wèn)題可能會(huì)造成較大的事故，所以要不斷完善更新技術(shù)，還要注重后期維護(hù)，做到防患于未然，在有情況發(fā)生時(shí)儀表維修人員要保持鎮(zhèn)定，分析問(wèn)題，及時(shí)處理。在人工智能不斷進(jìn)步的今天，自動(dòng)化儀表也將更好地服務(wù)于我國(guó)的化工企業(yè)，從而使化工企業(yè)創(chuàng)造更好，更高的經(jīng)濟(jì)效益。