自动化仪表的故障分析及维护

杨少丹

摘要：微电子、计算机、信息处理等技术日益更新和发展，自动化已经成为各個行业发展的必然趋势，这些技术对自动化仪表的应用与发展有很大的推动作用，进而推动了我国工业生产的进步。目前，自动化仪表不仅具有高速、可靠、安全等特性，更想着智能化、开放性、网络化的方向发展。本文主要就自动化仪表的故障进行了分析，并针对其故障问题提出了相应的维护措施。

关键词：自动化仪表；故障；维护

自动化具有功能繁多的特点，例如测量、控制、报警等功能。在工业生产的过程中应用自动化仪表，能够提升生产效率和安全性，目所以其在工业领域的应用十分广泛。然而，在实际使用的过程中，自动化仪表也会出现各种各样的故障，这些故障不仅会影响仪表的使用，还会影响工业生产的正常进行。所以，技术人员要做好仪表的检修与维护工作，及时发现仪表中的潜在隐患并加以排除，从而保障自动化仪表的使用效率。

一、自动化仪表的故障分析

（一）温度控制仪表

如果仪表的温度指示值出现变化迟缓、没有随温度变化而变化、数值过大或过小等现象，则表示温度控制仪表出现了故障。导致故障的原因有很多，常见的有：补偿导线断线、热电阻故障等等。如果没有设置合理的PID参数，温度指示值会有明显的震荡情况，且震荡反应十分不稳定；如果没有采用正确的工艺操作方式，指示值会出现比较明显的波动，但波动并不快速；如果非人为原因，则有可能是仪表本身存在故障问题。在对该仪表进行故障分析和排除时，首先要了解仪表故障是否是人为原因，如果是仪表本身存在故障，则要测量元件、补偿线等配件，了解故障位置；其次，要对调节阀及其定位器进行检查，分析其信号输入是否存在问题。可以通过不同信号输入时所产生的数据变化来分析。例如，小幅度调节输入信号，但出现了大幅度的数据变化，则说明调节器故障。

（二）压力控制仪表

可以通过指示值的波动情况判断压力控制仪表是否出现故障，如果仪表指针波动明显且快速，不是仪表自身故障，就是PID参数设置不合理。仪表故障有很多中，如压力传感器损坏、DCS卡件损坏等等。如果工艺操作程序正确，但指示值没有做出相应的变化，说明测量系统存在问题；如果存在过载现象，主要要对引压导管进行检查，导管堵塞、仪表老化等情况都会导致过载现象的发生。如果不是堵塞问题，则可能是压力变送器输出系统出现了问题，要对系统进行全面的检查和分析。

（三）流量控制仪表

如果指示值显示出过大的数值或过小的数值则说明流量控制仪表存在故障问题。数值过大，可能是由人为原因产生，主要由工艺操作不当引发。对此，可以调整调节阀。如果调整后故障依旧存在，可能是仪表系统出现了故障问题，要检查两个系统，一个是引压系统，另一个是故障传送系统；如果数值过小，要检查调节阀开度是否标准，如果标准，则有两种可能，一种是系统压力存在问题，另一种是管路堵塞。反之，则仪表故障；此外，引发仪表故障的原因也可能是差压变送器的正压室出现泄露问题等原因。技术人员要从多个方面入手，确保故障的彻底排除。

（四）液位控制仪表

如果指示值出现异常，则说明液位控制仪出现故障。此时，首先要检查仪表是否存在故障问题；其次对液位进行手动调节，在调节的过程中观察液位是否稳定，如果没有明显变化，则要进一步检查控制系统；最后，如果液位有明显变化，可能是人为原因引起问题，要确认工艺操作各个步骤是否准确。在应用差压式液位控制仪表时，如果其指示值不同于现场直读式指示仪表，则说明仪表存故障。首先要检查现场直读式指示仪表，该仪表没有故障问题，则需要检查负压导管封液，了解其是否存在渗漏问题。若不是渗漏问题，需要检查仪表负迁移量。

二、自动化仪表的维护措施

（一）规范操作，提升操作人员专业素质

为了保障工业生产安全稳定的运行，做好自动化仪表故障检修和预防工作十分重要。在引发仪表故障的各项原因里，人为原因占据很大的比例。所以，首先要规范工艺操作技术，确保操作的科学性，严格监督工作人员的日常操作行为，如果发现违规操作等行为一定要予以严厉的处罚。目前，许多工厂、企业的设备管理制度已经逐渐落后，随着机械设备的日益更新和发展，设备管理制度也要进行适当的更新和完善，确保制度规范与日常工作和设备操作要求相符；其次，要加强工作人员的筛选和培训。在聘请工作人员时，要确保其具有相应的技术水平和专业知识，要对应聘人员进行严格的考核，根据考核结果对其进行岗位分配。在日常工作中，要增加工作人员的培训机会，通过培训熟练工作人员的操作技术并传授更多现代化的技术和经验，从而提升操作的准确性和高效性；最后，做好监督工作人员的日常维护、检修工作，要使其逐渐形成规律，避免工作人员出现遗忘、遗漏等问题，进而及时发现仪表和系统中存在的问题，并有效排除故障。进而不仅提升仪表设备的使用寿命，还能提升其使用效率，对工业生产质量的提升有很大的推进作用。

（二）定期维护，及时排查潜在故障问题

为了确保仪表设备的稳定运行，避免故障问题带来的影响，就要定期进行仪表的检查和维护工作，了解仪表设备的运行情况，根据其使用情况判断其是否存在故障问题。电源、调节阀等位置都是比较容易发生故障的位置，检查人员要对故障易发处进行纤细的检查，如果有结构烧焦、熔掉等现象，说明设备存在问题。通常，定期维护工作可以从以下几个方面入手：首先，做好巡回检查工作，制定相应的检查制度，根据仪表的分布范围和分布数量，制定巡回路线和间隔周期，确保巡回工作的效率和科学。管理人员要严格遵守规范制度，详细阅读《设备维护检查规程》，根据规程要求开展工作。详细检查仪表的运行情况，如果发现问题要及时采取有效的维修措施，并进行故障的记录和上报；其次，定期排污。仪表设备中，许多部件都容易出现冷凝、结晶、粉尘等异物，这些异物在管道或压阀内部长时间沉积，很容易造成堵塞等问题，进而引发仪表故障。所以，要定期进行排污工作，将变送器、液位计等部件中的污渍杂物清除干净。此外，还要做好冬季防护工作。自动化仪表需要在固定温度范围内工作，如果温度过低会导致仪表冻结，影响仪表的准确性，甚至引发故障问题。冬季温度较低，要进一步加强巡回检查工作。检查人员详细检查保温材料的使用情况；最后，防腐和防雷。仪表内部有很多敏感元件，如靶心、弹簧管等等，这些元件精小、敏感，容易收到外界的腐蚀，进而失去作用，影响整个仪器的运行。所以，要做好防腐工作。可以采用隔离和部件材料更换两种方式，可以将膜片安装在部件和介质中间，或者在二者中间注入液体、气体等，避免二者接触引发腐蚀问题。如果更换部件材料，可以选择非金属材料。此外，自动化仪表也容易受到雷电的影响，所以要做好防雷工作，设计有效的接地系统和电涌保护，从而保障电子部件不会受到雷击的影响。

结语：

综上所述，自动化仪表使用的过程中，其可能受到各种因素的影响，进而产生故障。为了确保仪表的稳定运行，一定要做好仪表故障的检测和维护工作，及时发现潜在的故障问题并尽快排除。

参考文献

[1]曹琨，张大瀚.自动化仪表的故障分析及维护方法探讨[J].化工管理，2017（33）.

[2]程智辉.自动化仪表的故障分析及维修方法[J].化工管理，2016（21）.

[3]吴宏伟.试论自动化仪表的日常维护以及故障分析[J].化工管理，2018.

（作者单位：西安秦华天然气有限公司）