近年來，伴隨著化工、油藏等制造產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)自動化水準(zhǔn)越來越高。儀表自動化控制系統(tǒng)也已經(jīng)應(yīng)用到我國工業(yè)的方方面面，儀表自動化的性能也有了很大的提升，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀的儀表自動化論文。

　　摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力、化工等行業(yè)逐漸向智能方向發(fā)展，儀表自動化控制系統(tǒng)在電力、化工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)充分意識到儀表自動化控制系統(tǒng)故障維護(hù)的重要性，并對存在的故障進(jìn)行分析�；�于此，文章就儀表自動化控制系統(tǒng)故障與維護(hù)技術(shù)展開探討。

　　關(guān)鍵詞：儀表自動化控制系統(tǒng);系統(tǒng)故障;維護(hù)技術(shù);電力行業(yè);化工行業(yè)

　　隨著各種儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)備的不斷更新與升級，企業(yè)所沿用的系統(tǒng)設(shè)備，無論是在數(shù)量、種類方面，還是在使用性能方面都得到了很大程度的發(fā)展，在企業(yè)投入使用的過程中，儀表自動化控制系統(tǒng)不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，還促進(jìn)了化工等產(chǎn)業(yè)的智能化、自動化發(fā)展，極大地提高了化工等制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。然而，儀表自動化控制系統(tǒng)由于受到多種內(nèi)在與外在因素的影響，無可避免地出現(xiàn)各種故障問題，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)設(shè)備的使用功能，進(jìn)而阻礙生產(chǎn)的正常運(yùn)作，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益�？梢�，針對儀表自動化控制系統(tǒng)存在的故障，找出維護(hù)技術(shù)，不斷提升故障診斷、維護(hù)技術(shù)水平，以遏制和減少系統(tǒng)故障的發(fā)生，將具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1 儀表自動化控制系統(tǒng)的常見故障

　　所謂儀表自動化控制系統(tǒng)故障，主要是指系統(tǒng)在運(yùn)作的過程中出現(xiàn)問題，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)作，影響系統(tǒng)和生產(chǎn)的正常運(yùn)行。一般來說，儀表自動化控制系統(tǒng)常見故障主要有以下四種：

　　1.1 溫度控制儀表系統(tǒng)故障

　　系統(tǒng)內(nèi)部的各種元件會伴隨著設(shè)備的使用、環(huán)境變化和工藝條件改變發(fā)生相應(yīng)的變化，隨之影響到系統(tǒng)的適用性。如果環(huán)境溫度或濕度變化過大，超出了元件本身的容差，那么系統(tǒng)就會引起故障，這種故障會隨著溫度的變化而發(fā)生一種緩慢變化，這種變化所引發(fā)的故障被稱為溫度控制儀表系統(tǒng)故障。當(dāng)溫度控制儀表出現(xiàn)故障時，我們可以看到儀表測量會滯后。如果工藝條件發(fā)生不正常變化就會損壞一次測量元件，那么測量值就會發(fā)生一種突然變化，這種變化被稱為測量元件故障。出現(xiàn)上述問題時，可以通過以下方法判斷：首先，觀察儀表的顯示值，如果儀表的顯示值突然變大或減小，出現(xiàn)數(shù)值嚴(yán)重不符合實(shí)際情況，就可以判斷該故障出現(xiàn)在一次測量元件和測量回路上;其次，倘若發(fā)現(xiàn)溫度控制儀表出現(xiàn)震蕩，就可以判斷該故障是由系統(tǒng)故障引發(fā);最后，如若溫度控制儀表出現(xiàn)慢速波動而且符合工藝熱量守恒，基本可以判斷該故障是由工藝生產(chǎn)所引發(fā)的。

　　1.2 流量控制儀表系統(tǒng)故障

　　在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，我們可以對流量大小進(jìn)行測試。一般來說，系統(tǒng)的流量參數(shù)突然發(fā)生變化而引發(fā)的故障，我們將其歸屬于流量控制儀表系統(tǒng)故障。倘若流量控制儀表的指示值處于最小狀態(tài)，那么我們需要加大對現(xiàn)場儀表的檢查力度，如果沒有發(fā)現(xiàn)異常，那么就應(yīng)該把故障定位在顯示儀表中。此時如果還未能檢查出系統(tǒng)的異常，則極有可能存在系統(tǒng)壓力參數(shù)不足或系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)堵塞問題，而這些問題一般都是因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)或者是介質(zhì)結(jié)晶參數(shù)不對所造成的。正常情況下，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)堵塞的大多是因?yàn)榭装宀顗毫髁坑嬚龎阂龎汗艹霈F(xiàn)堵塞，維修人員只需要針對性進(jìn)行檢修即可。再有，當(dāng)測量儀表的指示值處于最大狀態(tài)，與之對應(yīng)的檢測儀表指示也隨之處于最大狀態(tài)時，維護(hù)人員可以人工手動調(diào)試調(diào)節(jié)閥開度來檢查是否是超量程所導(dǎo)致故障。最后，如果流量控制指示的波動頻率過高，維護(hù)人員就可以把控制狀態(tài)改為手動調(diào)整工藝操作流程予以解決故障或?qū)��?yīng)改變控制參數(shù)PID等。

　　1.3 液位控制儀表系統(tǒng)故障

　　第一，當(dāng)液位控制儀表的顯示值出現(xiàn)最大值或者最小值情況異常時，則需要對檢測儀表進(jìn)行檢查，觀察儀表是否處于正常的指標(biāo)狀態(tài)。維護(hù)人員可以采用手動的液位控制方式，觀察液位在操作過程中的變化，并根據(jù)液位的變化來對故障點(diǎn)的位置進(jìn)行判斷，以找出精準(zhǔn)的區(qū)間范圍，如果液位的變化不隨手動調(diào)節(jié)變化，那么液位控制儀表系統(tǒng)中是存在故障的。反之，如果液位變化是漂移不定的，那么可能是由于測量元件和變送故障而引發(fā)的，具體可根據(jù)實(shí)際測量方式及儀表類型對故障予以排查。第二，當(dāng)液位控制指示和現(xiàn)場的儀表指示不配套時，如測量方式為導(dǎo)壓管差壓測量，那么就需要對負(fù)壓導(dǎo)壓管的封液情況進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)側(cè)漏、滲漏等問題，對負(fù)壓導(dǎo)壓管進(jìn)行灌注封液即可。第三，當(dāng)液位控制儀表的頻率波動比較頻繁時，就需要和工藝操作系統(tǒng)結(jié)合起來對液位容量進(jìn)行檢測，判斷容量是否正常，如果發(fā)現(xiàn)故障隱患的存在，則需要采取針對性的解決措施把故障扼殺在萌芽階段。

　　1.4 調(diào)節(jié)閥故障及波動

　　引發(fā)系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥故障的原因主要有如下三方面：第一，由于隔膜調(diào)節(jié)閥膜片泄露而導(dǎo)致閥門處于失效開或關(guān)狀態(tài)，針對這種情況只能更換膜片;第二，整個儀表自動化系統(tǒng)的控制頻率和調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)頻率不同而引發(fā)波動，維護(hù)人員可以把閥門定位器重新整定或更換新定位器，使用新的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行工作;第三，由于工藝流體長時間沖刷閥芯而導(dǎo)致閥門內(nèi)漏，這時需要補(bǔ)焊或更換閥芯主要元件直到閥門恢復(fù)正常使用。

　　2 防止控制系統(tǒng)故障的相關(guān)技術(shù)

　　2.1 微機(jī)自診斷技術(shù)

　　當(dāng)儀表自動化控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，技術(shù)維修人員能夠快速、精準(zhǔn)地對故障進(jìn)行判斷，以采取相應(yīng)的措施排除故障，盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高故障判斷的正確率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的快速判別和恢復(fù)，是故障維護(hù)的關(guān)鍵所在，現(xiàn)階段的微機(jī)診斷技術(shù)可以幫助維修人員實(shí)現(xiàn)。通過微機(jī)自診斷功能就可以快速判斷出系統(tǒng)的故障類型，它可以給出相應(yīng)的告警提示和順控動作記錄供技術(shù)人員分析和處理，并可以進(jìn)行系統(tǒng)故障事故仿真等。

　　2.2 冗余技術(shù)

　　在儀表自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，冗余技術(shù)有助于提高系統(tǒng)的安全性和可操作性，冗余技術(shù)包括以下兩方面：

　　2.2.1 硬件冗余：硬件冗余是將同一類型功能硬件一對或多個并聯(lián)在一起，工作時平分工作負(fù)荷或一用一熱備，當(dāng)有一個設(shè)備故障時另一個設(shè)備會承擔(dān)全部工作負(fù)荷正常工作。以工廠冗余服務(wù)器為例，兩個服務(wù)器同時承擔(dān)著系統(tǒng)內(nèi)的全部數(shù)據(jù)保存和運(yùn)算，當(dāng)有一臺服務(wù)器被認(rèn)為關(guān)掉或故障時系統(tǒng)就會將所有數(shù)據(jù)運(yùn)算分配給另一臺服務(wù)器獨(dú)自承擔(dān)以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。冗余設(shè)備有冗余服務(wù)器、冗余網(wǎng)絡(luò)、冗余CPU、冗余通訊卡、冗余I/O模塊、現(xiàn)場儀表冗余等，它們對生產(chǎn)和設(shè)備的安全運(yùn)行性發(fā)揮著積極的作用。在現(xiàn)代化信息技術(shù)的推動作用下，冗余技術(shù)不僅能夠?qū)�控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障自動進(jìn)行檢測并做出切換動作，而且能夠?qū)�控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障自動進(jìn)行檢測并通過人機(jī)界面報錯，它一方面有助于維護(hù)技術(shù)人員快速及時對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、維修以及排除故障;另一方面還提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

　　2.2.2 軟件判定：通過1oo2(二選一)、1oo3、2oo3的方式對冗余硬件進(jìn)行表決。這一應(yīng)用的目的是為系統(tǒng)提供更高的可靠性，同時降低非必要設(shè)備連鎖對生產(chǎn)造成影響的可能性。1oo2這種方法是將兩個測量儀表安裝在同一被測介質(zhì)，分別把各自測得的信號值變送給DCS作表決計算，當(dāng)有一塊儀表或該表回路故障時就會引發(fā)連鎖，它提高了系統(tǒng)的安全性，但也會增加系統(tǒng)的誤動作幾率。1oo3和2oo3原理相似，即現(xiàn)場用三臺測量儀表測量同一個被測值，可根據(jù)人為定義在DCS中表決為取中間值、最大值或最小值。即當(dāng)有兩塊表同時有問題時才引發(fā)連鎖動作，它的優(yōu)點(diǎn)是減小了設(shè)備的誤動作，但卻又增加了控制成本。當(dāng)然系統(tǒng)做出這些表決之前會有提前顯示偏差報警，這樣可以給維修技術(shù)人員做提前預(yù)判以便應(yīng)對突發(fā)生產(chǎn)或安全事故。

　　閱讀期刊：《儀器儀表用戶》

　　《儀器儀表用戶》面向儀器儀表使用單位(用戶)，介紹國內(nèi)外儀器儀表設(shè)計、選型、使用、維修技術(shù)。本刊被中國期刊評價數(shù)據(jù)庫來源期刊、中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫期刊、中國期刊網(wǎng)全文上網(wǎng)期刊中國科技期刊網(wǎng)全文上網(wǎng)期刊、萬方數(shù)據(jù)--數(shù)字化期刊群全文 上網(wǎng)期刊、中國學(xué)術(shù)期刊光盤版入選期刊、職稱、學(xué)位評定論文認(rèn)定期刊、中國儀器儀表學(xué)會會刊、2000年天津市一級期刊。

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