浅议自动化仪表的日常维护及常见故障分析

　　浅议自动化仪表的日常维护及常见故障分析

　　【摘要】随着生产自动化的应用和普及，自动化仪表的使用也越来越普遍，但是经过观察、调研发现，自动化仪表在工业企业的生产中容易出现各种故障，需要加强日常维护管理的工作。

　　【关键词】自动化仪表日常维护常见故障

　　中图分类号： TH7 文献标识码： A 文章编号：

　　自动化仪表技术的应用水平能有效反映出企业的生产控制水平，对仪表自动化设备进行科学而有效的维护，不仅能保持仪表设备完好，还可有效延长仪表和设备的使用寿命，并能有效降低仪表设备的应用成本，对于设备在很长的周期内进行很好的运行来讲，关键性的举措就是要给予很好的预防性维护。

　　一、自动化仪表常见故障分析

　　1、温度控制仪表系统故障分析

　　温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制；该系统仪表的测量往往滞后较大。

　　（1）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。

　　（2）温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。

　　（3）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

　　（4）温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

　　2、压力控制仪表系统故障分析

　　（1）压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。

　　（2）压力控制系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化。一般故障出现在压力测量系统中。首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，故障出在控制器测量指示系统。

　　3、流量控制仪表系统故障分析

　　（1）流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。

　　（2）流量控制仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；检查仪表信号传送系统是否正常。

　　（3）流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适；如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。

　　4、液位控制仪表系统故障分析

　　（1）液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。

　　（2）差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，调零点；无渗漏，可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。

　　（3）液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化。如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。

　　二、自动化仪表的日常检修与维护

　　1、故障查找

　　当故障发生时，维修人员首先要做的是，了解在出现故障前后仪表设备的作业情况，进而采取断电措施，深入观察仪表的相关器件尤其是仪表的接线是否出现烧焦、变形等现象；对于电路及接插件是否接触不良进行顺次检查；再次通电时，仔细查看散热器、变压器等是否过热，一旦检查发现有异常，必须再次采取断电措施，重点检查相关元器件或其他异常部位，就会找出引发故障的部位和原因了。

　　2、故障检测方法

　　专业的维修人员常常采用信号测量的方法对出现的故障进行检修。常见的信号测量法又分为三种类别：万用表测量法、逻辑笔测量法、示波器测量法。维修人员可以依据手中掌握的资料和工具选择处理方法来解决故障，有时为达到更好的维修效果，也会同时采用几种方法。

　　万用表测量法就是指借助万用表来检查仪表的电源、电平；检查各线路是否正常连通等等。一旦测试出仪表的某一部位有异常现象，可由此推断，导致故障发生的可能原因，此时应采取措施重点检查，找出引发故障的直接原因。当需要检查和测试集成电路腿部的逻辑状态是否出现异常，是否还存在脉冲信号等，维修人员可借助逻辑笔并依据相关资料测试出现异常的原因。此外，示波器测试法可以用来检查各个测量点的波形、电压及脉冲时间等。

　　3、线路板或芯片维护

　　当检查仪表的线路板或芯片是否发生故障时，可利用相同型号的仪表或电路的备用板、备用芯片对发生故障的仪表进行相应部位的元器件替换，若此时故障不存在，就可以对原线路板和芯片进行仔细检查，便可查明原因。

　　4、运行程序维护

　　当自动化仪表的运行程序出现故障时，可采取的做法有：按复位键或重新启动仪器仪表设备，之后再次对程序进行初始化指令，即可恢复仪表的正常运行和作业。一旦仪表还未恢复正常运行，应着手检查是否已经损坏了程序存贮器或其他元器件等。

　　三、日常维护的保障措施

　　1、定期巡回检查

　　根据相关的仪表管理维护制度，明确各工作人员的检修责任，将仪表的检查工作具体到各个人员、各个时间。要求每个人了解自己的职责所在，明确自己的职责任务，定期地对属自己管辖的仪表进行检查和维护。

　　2、定期对仪表进行清洁保养

　　这项工作的开展要因地制宜地进行，并不是所有的电气自动化仪表都需要定期进行清洁保养，这主要是针对诸如压力测试器、浮筒液位计等仪表提出的，其长期与空气颗粒等杂质接触，一段时间后在相关部位便会积累一些尘垢、污渍等。

　　3、冬季保温工作

　　在冬季，由于气温太低，许多仪表可能出现运行故障。例如，与水接触的仪表，电磁流量计、浮筒水位计，以及调节阀等，都可能因为温度太低造成流水冻结，导致运行故障，甚至损坏仪表，要随时对这类仪表的温度进行坚持和控制，防止其因温度过低造成损失。

　　4、防腐蚀

　　强酸、强碱和腐蚀性气体造成自动化仪表部件腐蚀而危害安全生产。如碳钢材料遇强酸或强碱，几分钟就变成残渣，不锈钢材料与稀硫酸、稀盐酸接触数十小时也会被腐蚀穿透，检测仪表的传感器的膜盒、膜片、弹簧管、靶心等，都是小巧精细的敏感元器件，在强腐蚀介质侵蚀下会出现斑痕，从而变质失去弹性或被穿透，因此仪表防腐蚀便成为自控仪表工作者所关注的问题。

　　结束语

　　自动化仪表的管理和维护应以预防性措施为主，有针对性地建立完善的故障分析解决体制，引入智能化仪表，努力延长其工作寿命，这对各企业的自动化发展都是非常重要的。

　　参考文献

　　[1] 张尚权. 浅析化工企业设备的维护及检修[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2011(08)

　　[2] 李秋林. 企业自动化仪表的管理与维护措施[J]. 企业技术开发. 2012(17)

　　[3] 薛艳林. 自动化仪表发展前瞻[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(10)