自動控制系統(tǒng)中電氣儀表的故障及維護

王靜，賈風柱

(1.內(nèi)蒙古榮信化工有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000；2.鄂爾多斯市轉(zhuǎn)龍灣煤炭有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

0 引言

現(xiàn)階段，在我國經(jīng)濟與科技迅猛發(fā)展的社會背景下，電氣儀表在整個自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越大的作用，這是現(xiàn)代化社會發(fā)展下的必然趨勢和必然結(jié)果。由此可見，全面加強電氣儀表的故障分析與維護處理是必不可少的。因此，必須根據(jù)具體問題具體分析，從維護與管理兩個角度著手，嚴格規(guī)范電氣儀表的維護制度，并嚴格落實相應的維護措施，保障自動化控制系統(tǒng)中電氣儀表的性能，有效減少或者避免常見的電氣儀表故障問題，切實滿足社會發(fā)展的實際需求的同時，提高作業(yè)的質(zhì)量和效率，促進經(jīng)濟效益和社會效益的同步發(fā)展[1]。

1 電氣自動化儀表的管理及維護內(nèi)容

電氣自動化儀表是當前生產(chǎn)的核心與關(guān)鍵所在，其應用與當下社會發(fā)展相契合，符合現(xiàn)代化發(fā)展的具體要求，對于進一步提高工作質(zhì)量和工作效率有著積極的意義和深遠的影響。與此同時，在我國經(jīng)濟與科技的雙重支撐下，自動化電氣儀表在性能上做出了極大的改變，有效地避免了傳統(tǒng)儀表存在的功能欠缺問題，在很大程度上降低了工作量和工作的難度性，一方面提高了工作的安全性，另一方面為工作人員提供了極大的便利條件。但是，從當前電氣自動化儀表的應用現(xiàn)狀來看，依然面臨著一些局限性和弊端問題，尚未得到科學有效的解決，在管理和維護兩個方面相對薄弱，不利于儀表性能的穩(wěn)定發(fā)揮。因此，全方位、多層次、多角度的加強管理和維護是至關(guān)重要的。

1.1 定期保養(yǎng)

定期保養(yǎng)對于電氣自動化儀表性能的發(fā)揮有著重要的意義。此項工作主要安排相應的工作人員對電氣儀表進行定期保養(yǎng)，其目的是更好的維護儀表性能。定期保養(yǎng)主要包括清潔、保養(yǎng)和功能養(yǎng)護三個方面。在此過程中，基于電氣儀表種類、大小、規(guī)格等存在較大的差異性，故而必須每種不同的電氣自動儀表進行維護，合理安排維護內(nèi)容與周期[2]。

1.2 冬季保溫

冬季保溫是電氣自動化管理與維護的一大重要環(huán)節(jié)，必須予以充分的重視。針對冬季保溫管理工作的開展，要求相關(guān)工作人員嚴格按照電氣自動化儀表的使用要求，結(jié)合其性質(zhì)特點實現(xiàn)電氣自動化儀表溫度的科學控制。

1.3 設備防腐

采取保護與預防相結(jié)合的方式，最大化地減少客觀因素對儀表各個零件的腐蝕與損害。

1.4 防雷保護

最大化地減少或避免電氣自動化儀表遭受雷電侵襲的概率，加強保護措施。

2 電氣自動化儀表常見故障

2.1 調(diào)節(jié)閥故障

調(diào)節(jié)閥故障在電氣自動化儀表故障中十分常見。在電氣自動化儀表的使用中，調(diào)節(jié)閥的主要承擔的任務是調(diào)整相關(guān)參數(shù)，更好的適應實際需求，確保儀表的高效運轉(zhuǎn)。

2.2 波動故障

眾所周知，彈簧剛度與電氣自動化儀表波動故障息息相關(guān)。一旦彈簧剛度偏小，便會大大降低電氣自動化儀表在使用中穩(wěn)定性，與此同時，調(diào)節(jié)閥信號也會發(fā)出不穩(wěn)定信號，此時可以判斷為波動故障。當電氣自動化儀表的閥門固有頻率與系統(tǒng)頻率吻合，勢必會引起共振問題，從而對自動化儀表性能造成極大的傷害，導致儀表報廢[3]。

2.3 卡堵故障

從卡堵故障問題的角度來分析，焊渣堵塞、管道生銹是兩大重要成因，通常容易發(fā)生在節(jié)流閥部位。

2.4 系統(tǒng)電源故障

眾所周知，電源故障與自動化儀表系統(tǒng)息息相關(guān)，從造成該故障的因素角度來看，主要原因是插頭接觸不良、線路負載不匹配，供電線路事故、元件損壞等方面。

2.5 系統(tǒng)傳輸故障

數(shù)據(jù)傳輸是自動化儀表工作中不可避免的一項工作，且在日常的工作過程中，時常會有新的設備加入。而造成該故障的主要因素就在于這個新加入的設備，進而導致動態(tài)數(shù)據(jù)服務器更新與系統(tǒng)運行發(fā)生脫離，出現(xiàn)人機界面死機，導致設備無法正常運行。

2.6 系統(tǒng)干擾故障

在自動化儀表使用過程中，系統(tǒng)干擾故障主要出現(xiàn)在一些復雜的運行環(huán)境中，其中，系統(tǒng)屏蔽故障、接地不良是最為常見的兩種故障形式，都會導致系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)問題，極大地影響了整體運行的安全性和穩(wěn)定性。

3 電氣自動化儀表管理與維護具體措施

3.1 制定分級管理制度，做好預防性管理工作

電氣自動化儀表與日常的生產(chǎn)問題和安全問題息息相關(guān)，因此，加強管理和維護就顯得尤為重要。在實際使用電氣自動化儀表的過程中，儀表與空氣是直接接觸的關(guān)系，故而受外部環(huán)境因素的影響相對較大，當儀表所面臨的環(huán)境條件發(fā)生變化時，儀表的安裝、運行也會發(fā)生相應的改變。此時，為了進一步提高管理和維護的質(zhì)量和效率，必須根據(jù)具體情況具體分析，并安排專業(yè)人員對儀表的工作環(huán)境進行深入的了解，特別是針對溫度、光照和濕度，必須予以足夠的重視。與此同時，工作人員應結(jié)合實際情況和需求制定有針對性的管理和維護對策，實施分層管理，自上而下，分工明確。在此基礎上，相關(guān)企業(yè)在電氣自動化儀表的管理和維護工作中，要不斷根據(jù)實際情況對分層管理制度作出及時的優(yōu)化與調(diào)整，積極開展預防性管理工作，做到防患于未然。例如：設計主管要定期對電氣儀表進行全面的檢查與維護，合理安排周期，一般情況下分為每季、每月和每周三大類。同時，也應科學合理的劃分管理等級，以電氣儀表的性質(zhì)、功能、損壞程度為基礎，針對一些質(zhì)量好、故障率低、使用率低的儀表實施一級維護，精密儀器等高質(zhì)量作業(yè)實施二級維護，并采取定期或不定期檢查的方式進行管理。除此之外，儀表制造商方面也必須予以充分的重視，應進一步加強與管理人員之間的溝通和交流，承擔起對應的檢修工作。總而言之，分層管理制度是管理的核心與關(guān)鍵所在，也是實現(xiàn)有效預防的重要途徑，分層管理制度必須層層落實在電氣自動化儀表的使用中，這點是至關(guān)重要的[4]。

3.2 提高管理和維護意識

目前，從電氣儀表的應用現(xiàn)狀來看，其在維護與管理方面依然有所欠缺。由此可見，為進一步促進電氣自動化儀表的管理和維護工作的順利開展，提高管理和維護意識是至關(guān)重要的。因此，領(lǐng)導者應樹立良好的前瞻性，明確發(fā)展方向，從思想上認識到自動化電氣儀表維護與管理的重要性，并不斷引導管理者和工作人員深度落實，從而有效的延長電氣儀表的使用壽命，保證其性能的正常發(fā)揮。除此之外，領(lǐng)導人員和管理者應加大溝通和交流力度，加大儀表維護和管理的投入力度，為其提供源源不斷的資金支持、技術(shù)支持、人才支持，切實提升企業(yè)內(nèi)部的儀表管理和維護水平。

3.3 完善自動化儀表巡檢管理，開展定期巡回檢查

在自動化儀表日常維護管理中，加強巡檢是必不可少的，同時也應進一步加強管理力度，嚴格落實巡檢制度。針對自動化儀表巡檢管理，應立足實際，充分結(jié)合自動化儀表維護管理制度和實際需求，制定切實可行的巡查計劃，確定其范圍、路線和流程。在此過程中，針對路線問題，必須在時間合理的基礎上，考慮到巡檢工作的實際性和效率問題。例如：針對壓力變動器等自動化儀表設備，其在使用過程中的頻率相對較大，且日常使用過程中非常容易積灰積油，因此，在巡檢過程中要特別注意排污加護方面的檢查。而針對一些電磁等調(diào)節(jié)閥和流量計設備，其在冬季保溫方面必須予以充分的重視，根據(jù)具體問題具體分析，制定詳細的、科學的、合理的冬季保溫巡檢計劃，從而更好地確保設備的正常運行。除此之外，定期的巡回檢查是加強電氣自動化儀表維護和管理中的一大重要環(huán)節(jié)。

作為一項重點工作，定期巡回檢查也應注重方式方法的科學性和合理性，從而最大化的發(fā)揮巡回檢查的優(yōu)勢與價值，提高實際效果。首先，應配備專業(yè)的巡回檢查人員，提高其專業(yè)性，一方面要求相關(guān)工作人員必須明確巡回檢查的周期和目的，針對巡檢的時間問題，具體可精確到小時，另一方面要求其對電氣自動化儀表的功能和特點進行深入的了解，明確巡回檢查內(nèi)容，精確了解電氣自動化儀表的運行情況和實際參數(shù)。其次，應進一步規(guī)范定期巡回檢查，制定科學合理的制度體系，并嚴格落實，細分到每個管理人員和工作人員，并結(jié)合相關(guān)任務和規(guī)定，劃分為小組，以便于及時的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，更好的保障巡檢工作的順利開展。最后，在實際定期巡回的過程中，要根據(jù)具體情況具體分析，不斷的積累經(jīng)驗和總結(jié)經(jīng)驗，做出詳細的工作記錄，以便參考，切實提升管理和維護的總體水平[5]。

3.4 建立完善的排污方案，開展定期儀表清潔

綜合分析電氣自動化儀表的故障因素，不難發(fā)現(xiàn)，很大一部分的故障因素都與清潔問題直接有關(guān)。因此，在開展相應的管理和維護工作時，加強定期的儀表清潔是當前必須解決的一大重要問題。例如：以浮筒液位計為主，由于其直接與外界接觸，且在長時間不間斷的使用下，空氣中的各種雜質(zhì)和灰塵勢必會造成堆積，而自動化電氣儀表作為一種高精度儀器，在灰塵的堆積下會對儀表的正常運轉(zhuǎn)造成極大的負面影響，同時在精確度上也在產(chǎn)生了一些偏差。因此，為了避免由于灰塵問題而引發(fā)的不利因素，必須切實加強自動化電氣儀表的管理力度和維護力度，制定建立完善的排污方案和相應的制度體系，嚴格規(guī)范儀表清潔，定期開展儀表清潔。與此同時，在定期儀表清潔的過程中，要求相關(guān)工作人員結(jié)合儀表情況，科學規(guī)定儀表的檢查次數(shù)和頻率，并做出清潔記錄，一方面有助于保證設備性能的正常發(fā)揮，另一方面也便于為后期清潔工作的參考。除此之外，在實際清潔工作開展的過程中，也應注重方式方法的合理性，科學選擇清潔工具，嚴格按照儀表類型來確定是否需要清潔，充分明確需要清潔的部位，避免清潔過程中對自動化儀表帶來的損害。

3.5 積極應用監(jiān)測模型分析技術(shù)

監(jiān)測模型技術(shù)對于查找故障因素有著積極的作用，近年來受到了極大的推廣與應用，大大提升了設備運行的穩(wěn)定性。從大體上來看，監(jiān)測模型中監(jiān)測的途徑如下：首先，經(jīng)過對控制系統(tǒng)的研究，進一步建立數(shù)學模型，并對該模型進行預先判斷，查找并分析故障因素，最大化的減少運作過程中出現(xiàn)的問題。其次，通過生成的實驗數(shù)據(jù)，獲得各種故障的波形圖，并對其進行分析，最后對這些故障規(guī)則進行總結(jié)判斷。通過對系統(tǒng)運行中的監(jiān)測，可以有效發(fā)現(xiàn)故障以及隱患，并且可以更好的解決這些問題，提高運行過程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少故障的發(fā)生。

3.6 采用周期性維護技術(shù)，進行生命周期管理

進一步保障管理和維護的科學化和合理化對于有效降低儀表故障有著重要的意義。在整個全生命周期管理的過程中，儀表管理應貫穿始終，落實到工作的方方面面，從而更好的保障電氣自動化儀表的運轉(zhuǎn)。一方面，相關(guān)人員首先要了解儀表的性質(zhì)和特點，對其環(huán)境條件作出科學合理的評估，另一方面，應根據(jù)具體情況具體分析，制定相應的檢修方案，突出維護管理和檢修工作的重點和難點，特備是針對溫度和濕度、壓力等方面。基于此，必須全面加強生命周期管理力度，全方位、多層次、全過程的加大周期性維護技術(shù)的應用范圍，科學控制實際參數(shù)，實現(xiàn)儀表內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境的實時監(jiān)測，并根據(jù)實際條件制定對應的應急管理策略，使得電氣自動化儀表可以高效運轉(zhuǎn)。在此基礎上，為確保相關(guān)儀表自動化設備的有效運行，應該積極采用周期性的維護技術(shù)，精細化開展維護工作。首先，針對儀表自動化設備的選型以及安全儀表配置環(huán)節(jié)必須予以充分的重視，積極引進先進的自動化儀表，進一步保障其穩(wěn)定性與質(zhì)量問題。其次，在日常的維護工作中，必須對電氣儀表的運行參數(shù)作出詳細的記錄，并根據(jù)額定參數(shù)信息深度分析和判斷按內(nèi)部元件的更換問題，嚴格把控元件的質(zhì)量問題，這點是至關(guān)重要的。最后，在周期性維護的工作中，要求相關(guān)工作人員明確各個維護周期的工作標準和任務，嚴格按照周期性維護的制度要求執(zhí)行工作，提高規(guī)范性，在責任范圍內(nèi)靈活、熟練的應用周期維護技術(shù)完成自身工作[6]。

3.7 合理運用儀表檢修方法

儀表的檢修方法在一定程度上關(guān)系著儀表運行的優(yōu)良性，合理的檢修方法一方面可以更好的提高檢修的質(zhì)量和效率，降低難度性，另一方面有助于更好的發(fā)現(xiàn)自動化電氣儀表性能方面的問題，提高其使用壽命。在實際自動化儀表維護工作過程中，首先要確保檢修方法的多樣性和可選擇性，與此同時，相關(guān)工作人員應針對電氣儀表的性能、型號、規(guī)格、材質(zhì)等因素進行綜合分析后，選擇最佳的檢修方法，進而達到有效應對故障的目的。通常情況下，觀察法、信號輸入、信號測量、替換法是最為常用的檢修方法，受到了社會各界的廣泛關(guān)注與應用，且效果顯著。

首先，觀察法要求相關(guān)工作人員具備敏銳的洞察能力，要對儀表和工作現(xiàn)場進行仔細觀察，判斷異聲、元件老化、接頭松動等問題。其次，信號輸人主要是對儀表問題判斷提供便利性，通過借助綜合校驗和DCS顯示對回路是否出現(xiàn)故障進行判斷。再次，信號測量主要針對一些電阻和電流通斷問題進行相應的檢修。最后是替換法，該方法為判斷是否出現(xiàn)故障提供了強有力的保障。

3.8 制定防雷防腐的措施

防腐措施是電氣自動化儀表管理與維護的一大重要環(huán)節(jié)，必須予以充分的重視。在自動化儀表中含有各種易腐蝕的元件，且由于工作環(huán)境問題的特殊性，勢必會受到一些強酸、強堿的腐蝕，從而導致儀表性能的下降，造成數(shù)據(jù)誤差或非正常運行問題的發(fā)生。因此，在實際的工作過程中，必須切實針對腐蝕元件展開防腐措施，相關(guān)工作人員必須樹立防腐意識，嚴格落實防腐措施，特別是針對一些容易腐蝕的元件，必須予以特別的關(guān)注。其中，需要特別注意的是雷電腐蝕，進一步優(yōu)化和完善接地處理，科學使用防雷材料。此外，在元件加工的過程中，應盡可能地選擇一些不易腐蝕、耐腐蝕性的材料參與元件的制作和加工，例如一些合金材料或者非金屬材料，科學選擇元件材質(zhì)。與此同時，還可以利用一些隔離液體，把腐蝕介質(zhì)與元件進行有效的隔離，減少腐蝕。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化電氣儀表的優(yōu)勢與價值是不可估量的，具有良好的市場前景和發(fā)展?jié)摿Α１疚膹碾姎庾詣踊瘍x表的管理及維護內(nèi)容的角度作為出發(fā)點，分析和闡述了電氣自動化儀表常見故障，重點對電氣自動化儀表管理與維護具體措施展開深入的分析和探討，進一步明確自動化電氣儀表故障的成因，并采取有效措施降低問題隱患，保證自動化儀表的高質(zhì)量運行。