自动化仪表在化工企业的应用及维修

董绍华

随着现代科技进步，自动化得到越来越广泛的应用，自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。

今天，传统的将生产过程中使用的仪表拿回实验室进行校准的方法已不能满足生产的要求，取而代之的是在现场直接对仪表进行校准，这对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求，要随时对生产过程中使用的仪表进行维护并能对常见故障及时处理。

由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂，正确判断、及时处理生产过程中仪表故障，不但直接关系到生产的安全与稳定，同时，也涉及到产品的质量和消耗。

一、自动化仪表的应用优势

伴随着科技的进步和社会的发展，化工企业对自动化水平的要求不断提高，仪表自动化在化工工业方面也得到了越来越广泛的应用。

化工生产过程，一般都在密闭的容器和设备中，在不利于操作人员的情况下进行的，化工生产具有易燃、易爆、有毒、危险等特点。因此，为了响应“以人为本”的号召，使化工生产正常地、高效地进行，就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内，并尽量使生产过程自动化，而这些数据的控制和维持，最直观的就是化工生产自动化仪表的部分。

化工自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术，减小了体积，并提高了可靠性及抗干扰性能。

首先，計算机的软件进入仪表，可以代替大量的硬件逻辑电路，这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制，其软件编程很简单（即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制）。而如果带之以硬件，就需要一大套控制和定时电路。所以软件移植入仪器仪表可以大大简化硬件的结构，代替常规的逻辑电路。

其次，以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路，只能在某一时刻记忆一些简单状态，当下一状态到来时，前一状态的信息就消失了。但微机引入仪表后，由于它的随机存储器可以记忆前一状态信息，只要通电，就可以一直保存记忆，并且可以同时记忆许多状态信息，然后进行重现或处理。

再次，由于自动化仪表内含微型计算机，因此可以进行许多复杂的计算，并且具有很高的精度。在自动化仪表中可经常进行诸如乘除一个常数、确定极大和极小值、被测量的给定极限检测等多方面的运算和比较。

最后，在测量中常常会遇到线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题。由于有了微处理器和软件，这些都可以很方便的用软件来处理，一方面大大减轻了硬件的负担，又增强了丰富的处理功能。自动化仪表也完全可以进行检索、优化等工作。

二、生产过程中仪表的常见故障

生产中，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；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；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。

此外，对于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。如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。

三、化工仪器仪表的维修技巧

首先是断电检查。修理仪器仪表必须具备一定的电路基础和电子线路的理论知识，要懂得常用测试仪器的正确使用与操作方法，懂得检查仪器故障产生原因的方法，并在此基础上遵循科学的工作程序。

检查前要认真阅读该仪器的使用说明书，了解其工作原理，看懂电路图以及各附件、备件情况。观察仪器仪表面板上开关旋钮、度盘、指示表等有无松动情况，保险丝是否完好。打开仪器仪表外壳盖板，观察其内部的元器件、电源变压器连线等有无烧焦、发霉、脱落。

在进行断电检查的同时，不仅可以做好仪器内部的清洁工作，更重要的是可以发现各种明显的故障部位，以便更快地判断和排除故障。

如果在断电检查中未能发现问题，就应采用“送电”进行检查，进一步寻找仪器故障的具体部位，以便更换造成故障的元件。为了避免仪器故障的扩大，便于重复观察，可以使用逐步加压供电方法。在送电检查时，一定要注意指示灯亮否？保险丝、变压器、整流管工作状态是否正常。如发现有异常现象，应立即关断电源，并将调压器电压调回到0V。如果看不清损坏元件，还可以再开机逐步升压观察。这样做的目的是为以下送电检查做好准备。若这时未出现各种不正常现象才可以对仪器的各部分电路带电测量。测量次序一般是：整流输入电压——稳压输出电压——各级工作电流、电压及静态工作点的电压，从中发现故障在何部位。

总之，所有仪器仪表在排除故障后，一定要使仪器仪表恢复正常功能，并要按要求做好检修记录，以使该仪器在长期使用中有所依据。对于检修人员来说，也是一种理论和实践相结合的机会，应尽职尽责。