自動(dòng)化儀表在化工企業(yè)的應(yīng)用及維修

董紹華

隨著現(xiàn)代科技進(jìn)步，自動(dòng)化得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。

今天，傳統(tǒng)的將生產(chǎn)過(guò)程中使用的儀表拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)的方法已不能滿足生產(chǎn)的要求，取而代之的是在現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高要求，要隨時(shí)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用的儀表進(jìn)行維護(hù)并能對(duì)常見(jiàn)故障及時(shí)處理。

由于檢測(cè)與控制過(guò)程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時(shí)處理生產(chǎn)過(guò)程中儀表故障，不但直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，同時(shí)，也涉及到產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗。

一、自動(dòng)化儀表的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

伴隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，化工企業(yè)對(duì)自動(dòng)化水平的要求不斷提高，儀表自動(dòng)化在化工工業(yè)方面也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

化工生產(chǎn)過(guò)程，一般都在密閉的容器和設(shè)備中，在不利于操作人員的情況下進(jìn)行的，化工生產(chǎn)具有易燃、易爆、有毒、危險(xiǎn)等特點(diǎn)。因此，為了響應(yīng)“以人為本”的號(hào)召，使化工生產(chǎn)正常地、高效地進(jìn)行，就必須把各項(xiàng)工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內(nèi)，并盡量使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，而這些數(shù)據(jù)的控制和維持，最直觀的就是化工生產(chǎn)自動(dòng)化儀表的部分。

化工自動(dòng)化控制儀表主要特點(diǎn)是采用先進(jìn)的微電腦芯片及技術(shù)，減小了體積，并提高了可靠性及抗干擾性能。

首先，計(jì)算機(jī)的軟件進(jìn)入儀表，可以代替大量的硬件邏輯電路，這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的位控特性進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜功能的控制，其軟件編程很簡(jiǎn)單（即可以用存儲(chǔ)控制程序代替以往的順序控制）。而如果帶之以硬件，就需要一大套控制和定時(shí)電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡(jiǎn)化硬件的結(jié)構(gòu)，代替常規(guī)的邏輯電路。

其次，以往的儀表采用組合邏輯電路和時(shí)序電路，只能在某一時(shí)刻記憶一些簡(jiǎn)單狀態(tài)，當(dāng)下一狀態(tài)到來(lái)時(shí)，前一狀態(tài)的信息就消失了。但微機(jī)引入儀表后，由于它的隨機(jī)存儲(chǔ)器可以記憶前一狀態(tài)信息，只要通電，就可以一直保存記憶，并且可以同時(shí)記憶許多狀態(tài)信息，然后進(jìn)行重現(xiàn)或處理。

再次，由于自動(dòng)化儀表內(nèi)含微型計(jì)算機(jī)，因此可以進(jìn)行許多復(fù)雜的計(jì)算，并且具有很高的精度。在自動(dòng)化儀表中可經(jīng)常進(jìn)行諸如乘除一個(gè)常數(shù)、確定極大和極小值、被測(cè)量的給定極限檢測(cè)等多方面的運(yùn)算和比較。

最后，在測(cè)量中常常會(huì)遇到線性化處理、自檢自校、測(cè)量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問(wèn)題。由于有了微處理器和軟件，這些都可以很方便的用軟件來(lái)處理，一方面大大減輕了硬件的負(fù)擔(dān)，又增強(qiáng)了豐富的處理功能。自動(dòng)化儀表也完全可以進(jìn)行檢索、優(yōu)化等工作。

二、生產(chǎn)過(guò)程中儀表的常見(jiàn)故障

生產(chǎn)中，溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測(cè)量滯后較大，不會(huì)發(fā)生突然變化。此時(shí)的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成；溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)造成；溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng)，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當(dāng)時(shí)工藝操作沒(méi)有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。

此外，對(duì)于壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動(dòng)時(shí)，首先檢查工藝操作有無(wú)變化，這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。如壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現(xiàn)在壓力測(cè)量系統(tǒng)中，首先檢查測(cè)量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無(wú)變化，有變化，故障出在控制器測(cè)量指示系統(tǒng)。

三、化工儀器儀表的維修技巧

首先是斷電檢查。修理儀器儀表必須具備一定的電路基礎(chǔ)和電子線路的理論知識(shí)，要懂得常用測(cè)試儀器的正確使用與操作方法，懂得檢查儀器故障產(chǎn)生原因的方法，并在此基礎(chǔ)上遵循科學(xué)的工作程序。

檢查前要認(rèn)真閱讀該儀器的使用說(shuō)明書(shū)，了解其工作原理，看懂電路圖以及各附件、備件情況。觀察儀器儀表面板上開(kāi)關(guān)旋鈕、度盤(pán)、指示表等有無(wú)松動(dòng)情況，保險(xiǎn)絲是否完好。打開(kāi)儀器儀表外殼蓋板，觀察其內(nèi)部的元器件、電源變壓器連線等有無(wú)燒焦、發(fā)霉、脫落。

在進(jìn)行斷電檢查的同時(shí)，不僅可以做好儀器內(nèi)部的清潔工作，更重要的是可以發(fā)現(xiàn)各種明顯的故障部位，以便更快地判斷和排除故障。

如果在斷電檢查中未能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就應(yīng)采用“送電”進(jìn)行檢查，進(jìn)一步尋找儀器故障的具體部位，以便更換造成故障的元件。為了避免儀器故障的擴(kuò)大，便于重復(fù)觀察，可以使用逐步加壓供電方法。在送電檢查時(shí)，一定要注意指示燈亮否？保險(xiǎn)絲、變壓器、整流管工作狀態(tài)是否正常。如發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，并將調(diào)壓器電壓調(diào)回到0V。如果看不清損壞元件，還可以再開(kāi)機(jī)逐步升壓觀察。這樣做的目的是為以下送電檢查做好準(zhǔn)備。若這時(shí)未出現(xiàn)各種不正常現(xiàn)象才可以對(duì)儀器的各部分電路帶電測(cè)量。測(cè)量次序一般是：整流輸入電壓——穩(wěn)壓輸出電壓——各級(jí)工作電流、電壓及靜態(tài)工作點(diǎn)的電壓，從中發(fā)現(xiàn)故障在何部位。

總之，所有儀器儀表在排除故障后，一定要使儀器儀表恢復(fù)正常功能，并要按要求做好檢修記錄，以使該儀器在長(zhǎng)期使用中有所依據(jù)。對(duì)于檢修人員來(lái)說(shuō)，也是一種理論和實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，應(yīng)盡職盡責(zé)。