浅谈工业自动化仪表的常见故障及处理方法

高长亚

摘要：自动化仪表在化工生产中的作用和地位举足轻重，不容置疑，一旦出现故障，其影响不言而喻。因此我们必须切实掌握自动化仪表常见故障类型和成因，然后采取切实有效的维护措施加以预防和处理，以此促进化工企业安全、高效、可靠生产。

关键词：自动化仪表常见故障 处理

中图分类号：TN830.1 文献标识码： A

前言

自动化仪表主要是由若干个自动化的元件组成，其功能比较完善，主要有显示、测量、记录、报警以及控制等数种功能。自动化仪表是完整的自动化系统中的子系统。自动化仪表主要是信息机器，以信息的形式进行转换，并将输入的信号转化成输出的信号，其信号还能够根据时间或频率来表达。

一、自动化仪表的分类

自动化仪表主要有:

1流量仪表，按其测量的原理分为容积的流量仪以及质量的流量仪；

2压力仪表，压力仪表能够用来测量粘稠状、粉状、易结晶以及高温等介质压力。主要有弹性式、活塞式以及液注式三种压力效验仪；

3液位仪表，主要是用来监测半成品及成品、原料等液位，按测量的方式可分为雷达式、磁致伸缩式、矩阵涡流式以及浮力式等几种；

4温度仪表，主要是对生产的现象或是管道的内部温度进行测量与控制，热电阻以及热点偶比较常用。

二、自动化仪表常见故障的原因分析

在生产的过程中，自动化仪表常由工艺的因素以及仪表自身的因素发生故障。工艺因素主要是通过自动化仪表反映出来的情况得知生产过程中的异常；由于自动化仪表自身的因素造成的故障，使得仪表表现或检测的环节发生故障，造成工艺的参数或指示与实际生产中的不相符合。

因此，确保自动化仪表运行的安全、有效，工作人员不仅要熟悉仪表工作的原理、性能极其结构等，还应熟悉其检测系统的各个环节，与此同时，还应熟悉掌握生产过程中工艺的流程、特性极其设备等，这样才能在发生故障时，第一时间找到并处理故障，从而保障生产过程中的运行安全、稳定。

三、自动化仪表常见的故障分析

1、自动化流量控制的仪表系统中常见的故障分析

自动化流量控制的仪表系统中，若系统中显示的值最大，则应由技术人员手动调节调节阀。若流量指示值下降，发生故障的原因可能是由于工艺操作不当造成的；若流量指示的值一直居高不下，可能是由于仪表系统本身的问题。

若仪表系统中显示的值最小，首先检查流量控制仪表，若仪表运行正常，那么，发生故障的部位应该是仪表的显示器。若现场检测的流量控制仪表完好，而且调节阀的开度同样是正常的，那么，导致显示值最小的原因应该有以下几个方面：介质材料结晶了、操作的方式不正确、系统的压力不够或是由于系统的管路被堵塞等。

若流量控制仪表的系统指示值频繁波动，应将其控制改为手动。波动变小，那么是由于仪表自身的原因造成的；若波动仍然频繁，则可能是由于工艺操作不当导致的。

2、分析压力控制仪表的系统中常见的故障分析

压力控制仪表系统指示没有变化，且改变了工艺操作，其指示依旧无任何反应，则可能是由于压力测量的系统出现了故障。因此，首先检查一下测量引压系统中的导管有无堵塞的情况，若导管未被堵塞，应检查压力的变送器的输出系统有没有变化。若有变化，则表示故障发生在DCS 中；若无变化，那么，问题出在现场检测的压力检测装置上。

自动化压力控制的仪表系统中，若值的波动若过于频繁，首先要检查一下工业生产过程中的技术操作是否有问题，一旦改变了工艺操作，多半会影响到系统仪表的指示值频繁波动。

3、自动化液位控制的仪表系统中常见的故障分析

在自动化液位控制的仪表系统中，仪表显示的指示指针在最小或最大位置时，第一步应先检查自动化液位仪表运行正常与否，若仪表运行正常，应由技术人员动手操作液位来对工业生产进行控制，若液位仪表中液位变化范围不大，表示故障出现在控制液位的系统中，若液位不稳定，则可能是由于操作不当或是工艺方面的原因造成的。

自动化液位控制的仪表系统中，若指示值频繁的波动，首先要检查液位仪表控制的目标，若控制目标中的容量超过正常容量，则可能是因为液位控制的仪表存在问题。若液位控制目标的容量较小，则是因为工艺操作方面的变化导致的；若改变工艺操作，仍无法改变频繁波动现象，其故障的原因可能是仪表吱声的问题。

4、自动化温度控制的仪表系统中常见的故障分析

自动化温度控制的仪表系统中，若显示的指示值在最小或最大的位置，可能是由于仪表自身系统有问题，导致故障的发生。出现这种故障的原因可能是由于热电阻或热电偶，或是变压器中的放大器失灵等。

若温度仪表控制的系统指示值频繁波动，则可能是由于调整的控制参数PID 不当；若改变了工艺的操作过程，会导致仪表的指示出现大幅度且缓慢的波动现象，若没有改变其操作，那么则是由于仪表系统内部出现问题，最终导致故障的发生。

四、自动化仪表维护措施探讨

1、做好自动化仪表防腐工作

因自动化仪表元件众多，构成复杂，而且容易在腐蚀性气体、强碱、强酸等环境的影响下出现腐蚀而影响自身性能，进而为化工生产活动的正常进行埋下隐患，对此，设计人员可以基于对腐蚀介质的考虑，采用特殊的非金属或合金材料用于制作仪表构件，然后配以适当的作业环境，以此在根本上防止元件遭受腐蚀；而管理人员为避免仪表元件接触腐蚀介质，一般会对其采取隔离液体、隔离膜片、注气保护等措施。

2、充分利用仪表检修方法

自动化仪表维护工作离不开多样的检修方法。常见的检修方法包括：观察法，即仔细观察仪表及其工作现场，如是否存在异声、焦糊味，表壳有无进水，元件是否老化，接头是否松动等；信号输入，为便捷判断仪表问题，可借助综合校验仪将合适的信号输至输入卡件中，根据DCS 显示判断回路是否存在故障，同理也可为调节阀恰当的输出信号，用于判断阀的问题所在；信号测量，即利用万用表用于测量仪表电阻、电流、电压、二极管通断状况等，以此判断是仪表还是一次元件存在故障；替换法，即在供电正常的情况下，用性能良好的電路板、芯片或元器件替换可能存在对应元件，以此判断是否存在故障。

3、规范仪表故障处理技术

当自动化仪表出现故障时，应予以及时有效的维修和维护，以免因故障扩展造成更大的损失。当温度仪表指示值与实际温度不符，而且偏差较大时，应对其热电偶进行检查，如果确定是积水问题，应充分擦干其保护套管内的水分并有效吹干，同时保证补偿导线接线合理，接线盒密封性好；当差压式液位仪表指示异常时，应首先检查其负压导管是否有封液渗漏，若存在渗漏，应重新灌装封液，并将指示调至零点，若无渗漏，表示其负迁移量有误，此时需要予以重新设定等。

结束语

工业生产过程中经常出现仪表故障现象，由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂，正确判断、及时处理生产过程中仪表故障，不但直接关系到生产的安全与稳定，更反映出仪表维护人员的实际工作能力和业务水平，也是仪表维护人员能否获得工艺操作人员信任，彼此配合密切的关键。现阶段自动化水平的不断提高，对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求，要随时对生产过程中使用的仪表进行维护并能对常见故障及时处理。

参考文献

[1] 何东林.浅析自动化仪表的常见故障[J]. 科技创新导报. 2011(10)

[2] 杜春龙,赵伟涛,蔡文超,唐岩.工业自动化仪表故障处理措施[J]. 中国新技术新产品. 2010(16)

[3] 刘金辉,刘相鹏.自动化仪表与控制系统[J]. 民营科技. 2011(01)

[4] 薛微微.工业自动化仪表故障分析及处理方法[J]. 黑龙江科技信息. 2011(09)