淺談自動化控制系統及化工儀表的維護與管理

摘 要：氯堿化工生產是我國重要的基礎化學工業之一，為我國的化工生產及基礎設施建設提供重要的原材料。如果對化工儀表自動化設備進行合理的安裝和使用，有效的監控整個化工生產中的各種重要參數并進行可靠的控制，能夠提升化工生產的穩定性及安全性。設備的利用率也得到保障，將大量的節約人力物力和財力，因此對化工生產中的儀表自動化控制進行分析具有現實意義。

關鍵詞：自動化控制系統；化工儀表；維護；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.216

0 引言

智能設備隨著科學技術的發展和工業生產自動化的提高變得越來越復雜。傳統的機械裝備由于工作時間久遠，設備陳舊，逐漸暴露出許多問題，給操作人員的工作增加了不可預測性。傳統機械設備出現問題大多不可控，造成的危害性又極大，也增加了工作的難度和強度。因此傳統機械設備已經逐漸被集自動化、電子和數字技術以及液壓或氣壓技術于一體的先進設備所代替。為確保這類先進的智能設備能發揮更好的效果、保持最高效的運行狀態，儀表人員在日常工作中就應該加強管理和維護。

1 自動化控制系統及化工儀表可能出現的問題

人為因素造成自動化儀表出現故障的情況十分常見，維護人員若采用的維護操作不當，極其容易造成自動化儀表的故障。維護人員由于技術水平的受限或者由于責任意識淡薄導致未按規范進行維護操作，都有可能引起自動化儀表的故障。此外，維護人員的維護力度不足，儀表部件的損毀、缺失或失竊，都會造成自動化儀表無法正常工作。

另外，化工儀表多與化學危險品直接接觸，其安裝的密封性也是維護的重要工作內容之一。電纜接線未進行良好的密封或是儀表蓋密封不嚴，都無法很好隔絕雨水或者其他液體、氣體之類的滲入。一旦因儀表密封不足，導致儀表受到滲入物的侵蝕，都會造成電纜和內部部件的腐蝕，輕則發生電路故障，重則發生防爆區域的爆炸事故。

振動問題在一定程度上也會增加自動化儀表的故障幾率。雖然振動不會直接引起自動化儀表故障，但振動會催化其他因素導致的儀表故障，例如不合格的接線脫落或者接觸不良，螺絲的松動，焊口開裂，儀表卡套松動等等，都會造成自動化儀表無法正常工作。

在正常運行的化工自動化控制系統中也會出現工況異常，這也是造成自動化儀表故障的一個重要因素。由于這類故障的發生幾率較低，且難以預估的特點，維護人員就不能制定具有針對性的維護措施，也無法及時掌握故障發生的狀況。

2 自動化控制系統及化工儀表的維護與管理

2.1 DCS集散控制系統管理與維護

DCS集散控制系統的日常管理主要是由檢查機柜和電纜、更換故障單元和設備、校驗調試安全聯鎖設施三大部分組成。DCS系統對于整個生產系統來說就如同人體的神經中樞大腦一樣，不斷收集各個傳感器反饋來的各種信號，同時再把各種控制命令發布到各執行儀表，因此DCS集散控制系統的管理與維護是現今化工儀表維修中的重中之重。例如，溫度對于自動化控制系統有著極大的影響。過高的溫度會影響系統內部的元件性能，過低的溫度又會造成模板的凝露現象。這就要求將系統運行環境溫度保持在18～28℃范圍內。同樣，濕度對于自動化控制系統也同樣有著影響作用。濕度太高就會加重金屬表面的銹蝕，濕度太低就容易造成MOS集成電路被靜電擊穿的可能。因而，良好的濕度環境應當維持在40～60%的范圍當中。

2.2 軟件管理與維護

軟件管理與維護主要包括以下幾類：一、備份應用軟件，用于記錄應用軟件發生的變化，記錄要求具有規范性。二、規范化管理軟件，及時更新和修改軟件。三、設備在維修或運行階段都要采取保護措施和隔離工作。四、測試軟件功能，尤其是每個級別權限的檢測。六、對于操作員站無法正常運行時，則需要采取重啟、關機或是停用措施來確保整套系統的正常運行。六、運行中體現出來的故障要在確保操作員的檢測和操作站的運行正常前提下進行維修和排除障礙。若故障無法排除，就應結合設備的具體運行狀態制定切實可行的方案進行故障排查。七、為了確保軟件運行的穩定性，則需要對軟件及設備監管制度進行完善，采取切實可行的措施來對中央處理器和設備電源燈等故障進行處理，使故障處理及時與快速。

2.3 現場儀表設備的管理與維護

對于眾多分布在化工生產線的現場儀表來說，就如同人體的感官系統和手足，不僅用來監控化工生產中的各種工藝參數，并通過控制執行儀表實現整個生產過程運行的安全與穩定。首先儀表人員要能夠根據現場儀表在安全生產過程中的重要程度學會分類管理與維護。對重要儀表例如參與重點危險工藝或重要聯鎖的儀表應重點監測和關注，在必要時及時更換維修，盡量避免正產生產過程的故障。其次，維修過程中要多與生產人員溝通，做好防范各種事故措施的準備，避免操作人員的恐慌和維修設備的誤操作，確保人身和生產安全。第三，要確保維修質量。化工生產危險因素較多，對儀表異常故障的發生要追根求源，堅持做到儀表設備不“帶病上崗”。第四，做好儀表設備臺賬。作為儀表維修的原始記錄應得到長期清晰的保留，這將對以后的安全生產和維護工作產生積極有效的作用。

2.4 備件的管理與維護

對于智能的儀表設備來說，在通常狀況下，其檢測、輸入輸出單元的故障都是由系統診斷和修復的，一旦發現故障，一般的處理方式即為更換相關的故障模塊單元。由于一般技術人員對儀表制作的核心技術不夠了解，同時其自身具備的理論知識也不夠扎實，這樣就造成其無法有效地發現以及判斷由于內部元件老化等原因造成的儀表設備故障。這時，作為化工儀表維修人員就要根據設備表現的不同故障現象，初步判斷可能出現故障的單元，并通常采用替換法進行維修更換。而在大部分狀況下，輸入輸出單元的故障往往是出現在運行以及調試階段，模塊的快速、順利更換操作，離不開可能出現故障儀表備品備件的適量庫存和精心管理工作。

3 結束語

在化工生產中，自動化控制系統以及化工儀表的維修是非常關鍵的基礎環節，也是生產的根本保障，因此對二者進行嚴格的維護及管理是必須的。自動化控制系統以及化工儀表的管理與維護本身具有專業性、復雜性，對技術有較高的要求，因此要求技術應用與技術培訓相結合，不斷提高工作人員的業務能力、技能水平，科學高效的完成自動化控制系統以及化工儀表的維護管理，為化工安全、持續生產提供保障。

參考文獻：

[1]皮博源.淺談DCS在電廠熱工控制系統中的應用與管理維護[J].科技創新與應用，2015（19）：105.