化工生產控制自動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 自動化儀表的功能及基本概念

采用當下先進的微電腦芯片，是化工自動化儀表的突出特點之一，它還具備了抗干擾功能，高可靠性，體積小的特點。使自動化控制在化工企業中得以實現。現在的自動化儀表具有數據處理功能，在一些測量中時常會需要用到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值之間的轉換，以及抗干擾這些功能。在自動化儀表的使用中，這些功能都具備。因為自動化儀表有微處理器和軟件，這些使用起來都較為方便。處理器和軟件的使用不僅減輕了硬件的負擔，而且處理功能和能處理的問題也更豐富了。并且自動化儀表，也承擔了檢索及優化的工作。自動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序電路，這樣的弊端在于只能記憶當下的狀態，而新狀態出現時則直接覆蓋前一狀態，自動化儀表則由微機進行記憶，存儲。可以隨時調取之前的多個狀態進行，查驗處理。并且自動化儀表由于與微機結合，產生了計算功能，可以同時進行多個復雜的計算，誤差率低，此功能大大地節約了時間，提高了效率。不僅如此，還有可編程功能，計算機的軟件替代了大量的硬件。

許多個自動化原件的組合產生了自動化儀表。自動化儀表能夠有效地控制化工生產，呈現出化工生產的整個過程。自動化儀表智能化元件的配置，不僅使化工生產的過程得到完善，而且還可以做到現代化的自動生產，使化工生產得到了數量和質量的保證。在當今時代下，隨著各個行業對化工產品的需求量持不斷增長趨勢，大量化工廠開起來，也使得行業競爭的激烈程度日益攀升，有效使用自動化儀表可增強企業在市場上的競爭力。與此同時，還可以控制化工生產的過程，來提高生產效率，促進企業可持續發展，自動化儀表操作精準度比起人工操作的精準度要高出許多。基于以上諸多的優點，自動化儀表被大量的投入到化工企業的使用當中，但是也會出現相應的問題。

化工生產中常用的自動化儀表的基本分類：單元組合式、基地式、組件組裝式3種。

（1）一些測量特定的范圍設計用基地式儀表。一般情況下通過基地式儀表的標尺就可以直接測出結果，但其通用性不高。

（2）單元組合式儀表是針對應用的通用特點而發明的。主要用于單元調節，通過信號將不同單元的儀表連接起來，在系統內比較靈活，但它只具備這一種功能。

（3）在單元組合式儀表的基礎上進行改革和創新就產生了逐漸組合式的儀表。它的設備插件是由集成電路和電子元件結合而成。在使用中，不同的插件儀表發揮著不同的功能，但他們都需要一同存在。控制系統中組裝組合式儀表較為多用，例如當下最多的計算機集散控制系統。

除了以上3種基本的分類，還可以根據具體的使用情況和安裝進行分類。一般儀表都需要具備自我保護、防腐蝕、防爆炸、等功能，但是現場安裝的儀表對這此要求就更高了。實際應用的過程中，儀表間也相互滲透，界限模糊。

2 化工生產控制自動化儀表常出現的問題及解決辦法

2.1 設計的問題

自動化儀表在設計上存在缺陷。化工企業有著特殊的生產環境，非常依賴自動化儀表。企業的經濟利益可以說是直接受到儀表檢測和數據精準度的影響。在化工企業生產中，生產的產品多種多樣，各個生產線的生產方式也都不一樣，對自動化儀表有著各種不同的要求。但目前自動化儀表無法完全滿足這一實際操作的要求。但自動化儀表于一個化工企業來講又是至關重要的存在，它決定著生產線能否正常運行。

2.2 系統問題之壓力控制儀表

壓力控制儀表所顯示出的數據，在化工生產中存在著重要的意義。壓力儀表的主要操作參數就是壓力，主要監測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過程中常會遇到的條件。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氣在高壓的情況下進行反應的，但煉油廠在蒸餾的環節時則需要減壓，要使空氣環境低于大氣壓許多倍，在真空條件下進行。如果一旦出現數據異常波動的情況，不僅影響生產，甚至會造成較為嚴重的事故，因此，需要及時的根據當時的數據進行分析物理狀態，讓壓力儀表準確地控制和檢測生產環境中的壓力，保證安全順利、優質高效的生產。

當因生產工藝發生變化而引起真實壓力發生變化時，壓力控制儀表就會出現數據的波動，這種情況就可以通過設定PID參數使壓力恢復到正常值。還有一種情況是當生產工藝發生改變，而壓力控制儀表的數據卻沒有變化，這時可能是壓力控制系統的取壓點的管線出現了阻滯或者泄露的問題。若不是此問題則要接著檢查測量系統。

2.3 流量儀表可能出現的常見問題以及解決方案

在化工生產過程中像液體、蒸汽、氣體這樣的介質需要測量，以便于更好地控制生產操作。若想有依據更準確地控制生產操作就需要用到流量儀，對流量進行相應的檢測，是流量儀最重要的功能之一。流量儀常見的故障有以下幾個表現。

（1）在某種情況下，流量儀表和檢測儀表皆有可能出現峰值，此時可調節遠程調節閥。工藝改變引起流量值變小，但若流量值恒定，儀表系統就需要檢修，最有可能出現問題的是信號傳輸系統和檢測系統。

（2）有時流量數據出現異常波動，可使調節閥打到手動控制狀態來使其改善，如若情況依舊，那可能就是工藝的問題了，此時要引起注意。如果出現波動變小了這一現象，就可能是PID參數或者儀表的問題。

（3）當流量檢測儀表的數值顯示異常的時候，可能出現2種情況，其一，其他與流量相關的儀表通過比較，比如經過流量計流進或流出的介質重量和液位的變化量正常，但實際流量計顯示偏高或偏低，出現故障的就有可能是流量表。其二，流量表與其他檢測儀表數值均為偏高或偏低，此時先查看調節閥的開度，若此時調節閥的開度異常，則流量調節裝置可能出現了問題。若調節閥的開度正常，問題就有可能是管道因物料結晶堵塞或者壓力過低。

2.4 溫度儀表常出現的問題及解決方法

通常情況下，溫度儀表出現故障時會有讀數出現偏低、偏高或者反應遲緩這3種現象。在溫度儀表使用的過程中還應注意以下的2點。一為使用電動儀表的溫度儀表，二為對其系統進行檢查時滯后性是否較為明顯。

（1）儀表系統方面的問題常出現此種情況：溫度儀表的數據突然間由最高變化到最低，由最低變化到最高，因為溫度儀表具有一定的滯后性。一般很少出現大跨度的突發性變動。熱電阻，熱電偶或者變送放大器出現問題時可能會導致這一現象的發生。

（2）溫度控制儀表的讀數一般變化頻率較低，若是在使用過程中，其變化頻率較高可能是因為PID設置的參數不匹配造成的。

（3）雖然溫度變化儀表有一定的滯后性，但當其參數變化十分緩慢時，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是否出現問題。

3 問題解決的步驟分析

3.1 找出發生問題的位置

首先，將指令、信號、數據等輸入儀表，進行排查分析。接著觀察內部信號輸出是否連貫從而以便故障點的確定。可以結合的具體電路、電信號、抗阻情況、模數間的轉換、輸出控制、通信接口等參數進行分析找出故障點。還可以通過檢測線路的方式判斷故障點，就是使用傳感器、故障器、變送器來幫助檢測。再者，檢測信號的精度采集相關數據，并有效地結合起來分析。還可用數據的傳遞命令的收發，或者人工置入數據進行分析，準確地找出故障點，及時擬定解決方案。

3.2 規范使用儀表，避免問題頻發

儀表出現問題一般不是一天兩天形成的。為了延長儀表的使用壽命，使用起來更舒心，需要定期的檢修和維護。要根據儀表具體情況，和表現出來的一些問題，包括，儀表的型號、功能、安裝事項以及以往使用中出現問題的頻率，來展開此工作。這樣的維護預檢修才能有針對性，才能起到實際效用。并且將每次的檢修維護做好記錄，以便能及時發現故障所在。

4 結語

我國的化工企業不斷增多，規模也不斷擴大，所以自動化儀表也隨之不斷更新完善，以求能更好地適應化工企業的需求。在化工企業中，儀表出現問題可能會造成較大的事故，所以要不斷完善更新技術，還要注重后期維護，做到防患于未然，在有情況發生時儀表維修人員要保持鎮定，分析問題，及時處理。在人工智能不斷進步的今天，自動化儀表也將更好地服務于我國的化工企業，從而使化工企業創造更好，更高的經濟效益。