儀表自動化控制系統故障與維護技術分析

鄭道德

摘要：隨著工業現代化技術的不斷發展，目前儀表自動化設備的應用規模也在不斷擴大。盡管自動化設備提升了控制系統的應用效率，但是也帶來了許多新的故障問題?；诖?，文章首先分析了儀表自動化控制系統的定義與特征，其次對儀表自動化控制系統常見故障進行了梳理，并在最后對儀表自動化控制系統預防故障的策略進行了解析，希望能夠有效提升技術應用水平，確保工業生產質量。

關鍵詞：儀表;自動化控制;故障處理;維護

1 引言

隨著科學技術的快速發展，自動化儀表在我國各個行業中都得到了充分應用。然而，由于使用不規范或其他因素的影響，自動化儀表在使用過程中難免會出現不同的故障，以致對生產造成了一定影響。為此，本文將對自動化儀表在數字化油田生產中的故障維護處理進行探討，以確保其運行穩定，為數字化油田的生產提供保障。

2 儀表自動化設備故障分析

2.1 溫度控制儀表系統故障

若溫度控制儀表系統出現故障時，應對其滯后性進行全面了解，若滯后性較大，出現該系統出現的故障越大，這就需要對溫度控制儀表值進行仔細觀察，若出現不穩定情況，存在故障;若儀表出現振動，說明是PID調整不當導致是異常;若儀表有緩慢波動的情況，表明是設備工藝引起的故障。

2.2 外界自然因素

一直以來，外界的自然因素都對自動化領域的儀表儀器的正常使用影響甚大。雖然科技在不斷進步，儀表的性能也在不斷優化和提升，儀表的安全性得到了加強，但在實際的運行過程中，仍會受到自然因素的干擾。其中影響最大的就是伴隨雷電產生的電壓波，這是因為在雷電環境下會產生很大的電流電壓，常常會導致自動化儀表的損壞。因此，在油田的生產過程中要避免雷電的影響，做好防雷控制工作。但實際上，很多操作人員往往忽視了雷電的防護工作，使得自動化儀表受到影響。此外，外界的化學腐蝕也是自動化儀表的一大危害，在化學腐蝕作用下，儀表的元器件會產生嚴重的質量問題。這些問題在儀表的各個階段都有可能顯示出來。因而，必須重視自然因素對自動化儀表的影響，要及時檢查，發現問題及時解決。

2.3 人員的操作行為及技術存在不規范

在生產過程中，會使用到各類復雜和精密的自動化儀表，對操作人員的專業素養要求較高，往往要求他們能規范使用，并在出現問題時能及時進行維護并排除故障。此外，還有一些自動化儀表在使用時就需要密切關注其運行情況，以備隨時更換元件，這就需要操作人員熟知所需更換元件的型號、類別等。若不清楚儀器的主要功能及注意事項，而將其錯位放置，這將會導致自動化儀表失常，使得儀表與參數嚴重不符，甚至讓儀表遭到損壞。不少操作人員在安裝時，單憑自身的經驗，而無視操作規程，造成儀表不能正常使用的情況時有發生，給油田的生產工作帶來了隱患。還有一部分操作人員因為專業性欠缺，在設置參數時不夠準確，在儀表運行時也未能及時發現，使得問題被擴大，儀表的內部元件遭到損壞，運行受到影響。還有一部分操作人員對維護技術的標準理解不夠深刻，重視不夠，執行標準打折扣，不能百分百地清理好電路板，這樣就會導致自動化儀表的運行處于不穩定狀態。

3 自動化儀表的維護策略

3.1 實施TPM管理，制定合理操作規范

TPM管理是對設備管理的一種管理模式，能夠保證儀表自動化設備的規范化管理，在管理過程中能夠通過該管理模式，使管理符合要求。目前，TPM管理在應用過程中，實施了較好的優化，其中主要操作包含以下兩個方面：（1）對實際情況實施觀察，全面了解儀表信息，尋找相關操作規律，并進行操作規范的較好制定，同時通過發展變化情況實施有效的改進與優化;（2）企業在檢查儀表的過程中，需要在對儀表了解的基礎上，根據實際運行規律，對儀表系統實施優化。

3.2 強化日常的點檢工作

自動化儀表在運行過程中發生的故障，很多是可以早發現并及時解決的，以減少對生產的干擾。這就需要儀表管理人員強化日常的點檢工作，需要操作人員密切配合，加強合作，依次逐個仔細檢查，尤其是自動化儀表內的元件。一旦發現可能影響儀表運行的潛在危險因素，要及時報告問題，并通力合作尋找可以解決問題的方案。這些點檢工作的開展，需要操作人員具有較高的專業素養，并通過技術手段為自動化儀表保駕護航。通過日常的點檢工作，可以發現一些潛在的影響并通過技術處理提前解決，確保了自動化儀表的高效率、高質量運行，為生產工作提供了保障。

3.3 儀表自動化設備的生命周期維護

（1）測量儀表維護。相關人員首先要了解儀表的基本信息，如功能和運行原理等，將這種儀表應用在生產環境中，然后對儀表的表現進行觀察，對其常見故障以及出現頻率最多的故障進行觀察記錄，然后找到易發故障點位置、原因以及預防策略。測量儀表裝置功能不同，在生產應用中的重要程度也不同，相關人員要重點關注關鍵設備，計算其平均無故障時間，然后制定維護計劃，確定維護頻率。普通儀表設備維護則遵循正常維修計劃要求。（2）控制系統類維護措施。DCS分布式控制系統設備是自動化設備中的控制單元，該單元雖然與自診斷報警裝置相連，但要發揮自動保護作用，還需要控制單元運行正常，維護人員還要將DCS作為重點維護對象。在維護檢修中，主要將其安裝在良好的運行環境中，并利用冗余裝置來保證回路受控。（3）執行機構維護措施。這里主要指調節控制閥，該種閥門可對儀表元件運行過程進行控制，其功能多元，應用廣泛，所以其出現故障的概率也最大，相關人員還要針對閥門故障采取預防性措施。在控制閥故障分析研究基礎上，確定故障類型、易發生位置、原因等。另外工作人員還要規范自身操作行為，使控制閥得到有效的維護保養。

3.4 儀表自控系統的維護管理

自動化儀表控制系統是一個綜合性的系統，硬件上包含自動化儀表、管線、計算機、顯示設備等，除此之外還包含系統軟件、應用軟件，另外還有控制機房、電源系統等部分，這就要求必須做好儀表自動控制系統的維護管理制度，對系統的每一個組成部分都要設定嚴格的操作執行標準，所有的操作都記錄在冊形成日志制度，將日常工作發現與解決的問題形成文檔并根據具體的情況制定自動控制儀表系統故障發現與解決預案，使得所有的操作都有章可循。

4 結束語

綜上所述，儀表自動化控制系統在應用過程中具有設備復雜性強、維護難度大的特點。正常使用過程中，除了常見的溫度控制、流量控制故障外，還有液位控制故障、調節閥故障等多種故障類型。結合自動化儀表的管理策略，筆者提出了自動診斷、監視模型分析以及遠程監控調整等維護策略，希望可以幫助提升儀表自動化技術的控制管理水平，順利實現工業生產目標。

參考文獻：

[1]唐海軍.探析儀表自動化設備故障與維護技術[J].當代化工研究，2018（11）：155-156.

[2]唐浩.電氣自動化儀表與自動化控制技術探析[J].科技資訊，2018，16（05）：49-50.

[3]姜良升.探析儀表自動化設備故障與維護技術[J].化工管理，2017（25）：154+192.

[4]畢曉峰.工業生產中儀表自動化控制常見故障分析與維護[J].河北企業，2017（05）：213-214.

[5]蘇振北.儀表自動化控制系統故障與維護技術探討[J].中國高新技術企業，2016（12）：59-60.