自動化儀表在化工企業的應用及維修

董紹華

隨著現代科技進步，自動化得到越來越廣泛的應用，自動化水平已成為衡量各行各業現代化水平的一個重要標志。

今天，傳統的將生產過程中使用的儀表拿回實驗室進行校準的方法已不能滿足生產的要求，取而代之的是在現場直接對儀表進行校準，這對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求，要隨時對生產過程中使用的儀表進行維護并能對常見故障及時處理。

由于檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜，正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障，不但直接關系到生產的安全與穩定，同時，也涉及到產品的質量和消耗。

一、自動化儀表的應用優勢

伴隨著科技的進步和社會的發展，化工企業對自動化水平的要求不斷提高，儀表自動化在化工工業方面也得到了越來越廣泛的應用。

化工生產過程，一般都在密閉的容器和設備中，在不利于操作人員的情況下進行的，化工生產具有易燃、易爆、有毒、危險等特點。因此，為了響應“以人為本”的號召，使化工生產正常地、高效地進行，就必須把各項工藝參數維持在某一最佳范圍之內，并盡量使生產過程自動化，而這些數據的控制和維持，最直觀的就是化工生產自動化儀表的部分。

化工自動化控制儀表主要特點是采用先進的微電腦芯片及技術，減小了體積，并提高了可靠性及抗干擾性能。

首先，計算機的軟件進入儀表，可以代替大量的硬件邏輯電路，這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應用一些接口芯片的位控特性進行一個復雜功能的控制，其軟件編程很簡單（即可以用存儲控制程序代替以往的順序控制）。而如果帶之以硬件，就需要一大套控制和定時電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡化硬件的結構，代替常規的邏輯電路。

其次，以往的儀表采用組合邏輯電路和時序電路，只能在某一時刻記憶一些簡單狀態，當下一狀態到來時，前一狀態的信息就消失了。但微機引入儀表后，由于它的隨機存儲器可以記憶前一狀態信息，只要通電，就可以一直保存記憶，并且可以同時記憶許多狀態信息，然后進行重現或處理。

再次，由于自動化儀表內含微型計算機，因此可以進行許多復雜的計算，并且具有很高的精度。在自動化儀表中可經常進行諸如乘除一個常數、確定極大和極小值、被測量的給定極限檢測等多方面的運算和比較。

最后，在測量中常常會遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件，這些都可以很方便的用軟件來處理，一方面大大減輕了硬件的負擔，又增強了豐富的處理功能。自動化儀表也完全可以進行檢索、優化等工作。

二、生產過程中儀表的常見故障

生產中，溫度儀表系統的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統故障。因為溫度儀表系統測量滯后較大，不會發生突然變化。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補償導線斷線或變送器放大器失靈造成；溫度控制儀表系統指示出現快速振蕩現象，多為控制參數PID調整不當造成；溫度控制儀表系統指示出現大幅緩慢的波動，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當時工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統本身的故障。

此外，對于壓力控制系統儀表指示出現快速振蕩波動時，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調節器PID參數整定不好造成。如壓力控制系統儀表指示出現死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現在壓力測量系統中，首先檢查測量引壓導管系統是否有堵的現象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統有無變化，有變化，故障出在控制器測量指示系統。

三、化工儀器儀表的維修技巧

首先是斷電檢查。修理儀器儀表必須具備一定的電路基礎和電子線路的理論知識，要懂得常用測試儀器的正確使用與操作方法，懂得檢查儀器故障產生原因的方法，并在此基礎上遵循科學的工作程序。

檢查前要認真閱讀該儀器的使用說明書，了解其工作原理，看懂電路圖以及各附件、備件情況。觀察儀器儀表面板上開關旋鈕、度盤、指示表等有無松動情況，保險絲是否完好。打開儀器儀表外殼蓋板，觀察其內部的元器件、電源變壓器連線等有無燒焦、發霉、脫落。

在進行斷電檢查的同時，不僅可以做好儀器內部的清潔工作，更重要的是可以發現各種明顯的故障部位，以便更快地判斷和排除故障。

如果在斷電檢查中未能發現問題，就應采用“送電”進行檢查，進一步尋找儀器故障的具體部位，以便更換造成故障的元件。為了避免儀器故障的擴大，便于重復觀察，可以使用逐步加壓供電方法。在送電檢查時，一定要注意指示燈亮否？保險絲、變壓器、整流管工作狀態是否正常。如發現有異常現象，應立即關斷電源，并將調壓器電壓調回到0V。如果看不清損壞元件，還可以再開機逐步升壓觀察。這樣做的目的是為以下送電檢查做好準備。若這時未出現各種不正常現象才可以對儀器的各部分電路帶電測量。測量次序一般是：整流輸入電壓——穩壓輸出電壓——各級工作電流、電壓及靜態工作點的電壓，從中發現故障在何部位。

總之，所有儀器儀表在排除故障后，一定要使儀器儀表恢復正常功能，并要按要求做好檢修記錄，以使該儀器在長期使用中有所依據。對于檢修人員來說，也是一種理論和實踐相結合的機會，應盡職盡責。