自动化仪表技术探析

付伟慧

摘 要：科技发展与进步，全面推动了自动化发展，自动化仪表的创新应用，在各行各业均发挥了重要的作用，一个企业生产能力高低，要从自动化应用层次上体现出来，自动化水平已成为衡量行业现代化水平的显著标志。仪表是电气工程自动化控制的主要部分，在电气系统中也实现了普遍推广，当前我国的仪表自动化技术已经越来越成熟，满足了大生产需求。文章主要通过对电气工程技术原理进行分析，全面评估自动化仪表在电气工程中应用的效果。

关键词：自动化仪表；工作原理；维护

中图分类号：TH86 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）13-0154-02

Abstract： The development and progress of science and technology have promoted the development of automation in an all-round way. With the innovation and application of automation instruments， it has played an important role in all kinds of industries. The production capacity of an enterprise should be reflected from the level of automation application. Automation level has become a significant indicator to measure the modernization level of the industry. The instrument is the main part of the electrical engineering automation control， and it has been widely popularized in the electric system. At present， the instrument automation technology in our country has become more and more mature， which meets the needs of large-scale production. Through the analysis of the technical principle of electrical engineering， this paper comprehensively evaluates the effect of the application of automatic instrument in electrical engineering.

Keywords： automatic instrument； working principle； maintenance

现代科技不断发展与进步，生产自动化程度越来越高，随着自动化水平的提升，各行各业均实现了快速发展，企业现代化与否，与自动化普及程度有直接关联，通过自动化应用，大大减少了生产成本，保证了生产运行稳定，自动化应用大大推动了企业现代化进程。

1 自动化仪表工作原理

自动化仪表是现代生产离不开的重要组成部分，自动化仪表是自动化控制系统最主要的核心，根据结构主要包括三个方面。三个部分有机地结合，缺一不可。

1.1 传感器

传感器是自动仪表主要部件，通过物理方法或化学方法对检测物进行模拟量检测，形成数据，是自动化仪表最重要的部件。

1.2 变送器

变送器主要是通过转化，使传感器测量得到的所有模拟信号进行有机转变，形成4～20mA电流信号后，再通过设备进入编程控制器，形成分析数据，并导出参数，为仪表自动控制提供参照。

1.3 显示器

直观的说，显示器就是把数据进行显示，讓人们能够直观的看到运行情况。显示器有着良好的性能，需要将测量结果直观显示，这样，现场操作人员或者远程控制人员就能够根据所显示的结果，对设备运行情况进行分析。

2 选用自动化仪表原则

随着技术不断发展，当前，自动化仪表品种较多，类型较多，只有根据生产情况合理选择使用，才能正确选用仪表，确保生产顺利安全。选择仪表时，需要把握好三个原则：

2.1 实际的原则

选择仪表时一定要实事求是，根据自身生产实际科学选择，要对生产厂商进行比对，选择资质好、信誉高的厂商，不要轻信厂商宣传效果，更不能为利所图，单纯相信厂商对仪表技术指标的夸大其词，要根据自身发展需求，更改分析，科学选择，保证各部分对数符合生产需要，尽量选择大品牌厂商产品，这样才能保证质量，确保生产安全可靠。

2.2 按需原则

自动仪表使用范围比较广泛，在不同的行业均有广泛应用，如果是用于商务计量、贸易核算等则需要保证准确度，性能上不能降低，工控系统检测、监控则可以适当降低标准，需要根据当前需要合理进行选择，避免出现计算为精准的事故。石化公司对流量计的选择，主要是用于贸易结算，如果精度不够，很容易引起社会矛盾，此时一定要选取指标高的，按需选择是一个重要原则。

2.3 经济原则

仪表选择不能只照顾精度，还要看其自身造价，要通过对自身经济指标的全盘考虑，合理科学的进行选择，特别是一些仪表需要后期维护，更要在后期使用上多考虑，避免出现投入浪费，出现维修则需要大面积停产，此时就会出现经济损失，在长期使用中，还要充分考虑节能环保需要，保证长远利益。

3 自动化仪表维护相关措施

自动化仪表大量应用到各行各业，特别是在化工、石化、钢铁、造纸、食品、医药、电力、煤矿等行业，使用到大量的自动化仪表，通过自动化控制，保证生产的连续性与稳定性。各行对自动化水平要求越来越高，对生产的检测越来越精细，如果自动化仪表不够精准，则会造成生产损失，同时也会引发社会问题。因为在各种生产过程中，需要对产品进行检测、对质量进行控制、对流程需要管理，各种检测、控制、管理非常复杂，只靠人的力量是无法完成的，只有通过自动化仪表的精准控制，才能掌握全过程，对事故进行精准判断，及时有效的处理好生产中的故障，确保生产效能，为了保证生产连续性，则需要不断提高仪表维护能力，避免出现仪表故障，不断加强自动化仪表维护尤为重要。

3.1 充分考虑生产工艺特点做好维修维护

在生产过程中，生产完全实现了管道化、流程化、全封闭化，特别是对生产能力较高的企业，其生产全过程为自动化控制与管理，工艺操作、产品检测等均需要仪表做保障，仪表与产品质量密切相关，为了保证产品质量，相关操作人员通过检测仪表显示保证各类生产工艺参数符合设计标准，诸如反应温度、物料流量、容器压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常，产品的质量是否合格，根据仪表指示进行加量或减产，甚至停产。如果观测到仪表指示异常，比如生产过程中，突然出现指示偏高、偏低、不变化、不稳定等情况时，则表明生产不稳定，此时则需要对生产流程进行校正。受影响主要有两方面因素，一是工艺因素，仪表正确反映出工艺异常情况；二是仪表因素，由于仪表故障而导致工艺参数指示与实际不符。两种因素同时起作用，则很难对流程进行控制，要通过科学的分析，找到故障点位，预防并消除故障。进行现场仪表故障分析时，一定要特别注意被测控制对象和控制阀特性是否出现变化，要时刻掌握好现场情况，任何一个环节出现问题，均会影响到仪表功能，所以要综合考虑、仔细分析，才能检查出主要成因，确保仪表正常运行。

3.2 从自动化仪表本身考虑做好维护

自动化仪表的功能就是精准测量，相关维护人员需要从仪表自身考虑，全面做好仪表的维护。仪表维护人员要了解仪表性能与原理，日常做好经验总结与提高，从根本上提升仪表故障判断能力、提高仪表维护水平，相关人员不断学习，掌握好仪表原理、结构、性能特点，对各部件要充分熟悉，特别是要对不同的仪表工艺生产中每一个环节要掌握，把握好工艺流程、工艺介质、设备特性等方面的知识，由此，提高维护能力。智能仪表主要是通过使用超大规模集成电路来实现运行，通过嵌入相关的系统软件，使各部位能够协调作业，满足监测需要，一般情况下，会通过输入信号非线性补偿、零点错误、温度补偿、故障诊断等，对整体生产流程进行有效控制，完成工业流程监测，相关控制系统既统一又分散。智能传感器集成了传感器、智能仪表全部功能，通过整体控制，使系统就得更加简便，实现了自动化操作与控制，只有掌握了自身情况，才能做好仪表的维护，使复杂的系统就得更加简便。

3.3 考虑自动化仪表参数测量做好维护

现场仪表进行测量时，其参数主要是对温度、压力、流量、液位、分析等的提取，通過对五大参数的反映，全面体现生产过程情况。我们可以根据工艺参数差异性，有效分析不同现场位置的故障点位。要想全面做好现场分析，则需要全面深刻的了解相关仪表系统生产工艺、制造流程、技术参数等，掌握好仪表系统设计选型、设计意图，并熟知仪表系统结构、特点。为了保证现场分析精确，需要对以往维护情况进行了解，可以通过现场问答，了解生产负荷及原料参数变化情况，了解仪表测量介质密度情况，掌握管线压力及温度变化情况，以此变化为基础，分析仪表测量趋势变化走向，明确故障点。要正确看待仪表现场所表现的情况，如果仪表记录曲线是死线，死线主要就是指没有变化的线，则可能是仪表不工作，如果记录曲线原来有一定的层次波动，运行期间突然中断，形成了一条直线，那么故障可能是仪表自身测量出现的问题。要随时掌握好仪表的变化工艺参数，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统上。曲线毫无规律，而通过手动操作也无法控制的，则可能出现的故障在操作系统上。仪表外部显示出现异常，可以通过以往对比，查看显示值是否正常，现场检查同一直观仪表指示值差别很大，就说明仪表系统存在故障。要时刻注意到被测对象和控制阀特性是否存在差异与变化，任何一个部位出现问题，均容易导致系统故障，只有全面从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面进行全盘考虑，才能确保仪表维护效果，确保仪表工作稳定安全。

3.4 考虑自动化仪表使用情况进行维护

自动化仪表在使用中，造成故障的因素较多，仪表出现问题不是偶然的，任何故障的出现，均需要一个漫长的过程，只要合理科学的控制好过程，及时发现问题，才能提前发现故障点，做好有效维护。自动化仪表从生产到使用需要一个过程，比如设计、选型、采购、安装、使用、故障、修理、报废、换新等，任何一个过程均会出现问题。需要做好前期控制，确保自动化仪表设计、选型、采购、安装科学合理，保证前期品质的同时，还要控制好使用过程，操作是否按照规程、维护是否考虑符合原理，对仪表使用寿命来说均是至关重要的。自动化仪表使用后期，往往故障频发，如果多次出现同一故障，则压根考虑是否更新，满足生产需求。

4 结束语

随着自动化仪表在各行各业的应用越来越广泛，其故障频率也随之增高，所以只有从生产、使用、维护等进行全程控制，才能确保仪表功能正常，发挥仪表作用，满足企业生产需求。

参考文献：

[1]黄汝科.浅谈自动化控制系统与热工仪表的维护与管理[J].信息技术与信息化，2011（4）.

[2]倪晓峰.浅议自动化仪表的日常维护及常见故障分析[J].轻工科技，2011（5）.