浅谈工业自动化仪表的常见故障及处理方法

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2015年49期 83

浅谈工业自动化仪表的常见故障及处理方法

郭鹏程

唐山旭阳化工有限公司，河北 唐山 063600

摘要：当前社会在迅速发展，机械的需求量很大，在生产过程中经常出现各种自动化仪表故障现象，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，自动化仪表是以自动化技术为基础的一种设备。本文分析了自动化仪表的常见故障，然后对其在实际应用中容易出现的故障做了诊断方法介绍，最后提出了一些意见，以延长自动化仪表的使用寿命。

关键词：工业自动化仪表；常见故障；处理方法；日常维护 中图分类号：TH86 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)49-0083-02

1 前言

随着现代工业技术的飞速发展，自动化仪表设备得到了广泛应用。为延长设备的使用寿命，保持正常的工作状态，需要我们定期对自动化仪表进行维护，从而有效提升生产效率。虽然机械在不断的变化和发展，在设备上的维修会出现很多问题，但是我们会一一解决的，那故障诊断方法也就相对十分重要，同样故障诊断的仪器也是必备的工具。

2 工业自动化仪表的种类 2.1 流量仪表

流量仪表也有多种，按其测量原理大体可分有直接法、推导法质量流量仪，速度法、容积法体积流量仪。

2.2 液位仪表

化工行业一般要监测原料、半成品和成品的液位。按测量方式分为浮力式、雷达式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等多种。

2.3 温度仪表

随着推广应用现场总线技术，来自热电偶、热电阻的信号直接进入DCS 或其他温度采集仪表，实现温度控制的自动化。

2.4 压力仪表

目前压力仪表的原理有多种，而且可用于粉状、黏稠状、脉动、高温、易结晶等介质的压力测量。压力校验仪有弹性式、液柱式、活塞式三类。

2.5 在线过程分析仪

在线过程分析仪可以使化工生产控制和分析的过程完全实现自动化，在实际应用时常常需要精密分析仪器的支持，主要有质谱、气相色谱、液相色谱和其他分析仪器。

3 故障判断标准及诊断方法

仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低，不变化，不稳定等），本身包含两种因素：一是，工艺因素，仪表正确的反映出工艺异常情况；二是，仪表因素，由于仪表（测量系统）某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出故障到底出现在哪里。

在使用过程中，自动化仪表可能会出现各种故障，为尽快恢复正常，降低损失，需掌握几种基本的故障判断方法。

3.1 外观检查。

对仪表的表盘、外壳、指针、旋钮等进行检查，然后检查各种插件和连线，另外还有保险丝、继电器、元件焊点、零部件排列等，观察这些部位是否处于正常状态。

3.2 开机检查。

焦糊等异味散发；电机等发热元件的温度是否在规定范围内；机械传动部分、齿轮是否整齐啮合，有无变形、磨损或卡死的情况。

3.3 电压法

借助万用表测量可能出现故障部分的电压，包括：直流电压测量，如电子管、直流供电电压、集成块各引出角对地电压；交流电压测量，如交流稳压器输出电压。

3.4 断路法

在初步判定后，将可能出现故障的部分与整个电路切断，

观察故障是否会消失。

4 四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤 4.1 温度控制仪表系统故障分析步骤

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。

若仪表指示值变动较大，一直显示最小或最大值，多为系统故障。原因可能是变送器的放大器失灵，或热电阻、补偿导线断线。若仪表指示值快速振荡，极有可能是控制参数PID 调整不当。工业自动化仪表温度指示系统多由热电阻、热电偶等测温元件组成，采集完信号之后，借助变送器将其转为标准信号，然后发送至DCS 系统显示出来。当DCS 系统出现故障，温度显示为零时，首先应对输入DCS 模块信号进行检查，输入信号为4mA ，则变送器发出的信号与其一致。然后应分析仪表故障，测量热电偶的信号，信号正常说明变送器极有可能是故障的发生处，由于变送器故障造成变送器输出信号一直为4mA ，导致DCS 系统中温度指示值在零位置处。遇此故障，应及时对变送器进行检修处理，若依旧不能恢复，则应考虑更换变送器。

4.2 压力控制仪表系统故障分析步骤

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。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。

4.3 流量控制仪表系统故障分析

若流量计的显示值为最高值，通常应先对检测仪表进行检查，如果显示正常，则适当调整调节阀，如果流量能够降下来，则多是工艺操作出现问题引发的。若流量计的显示值为最低值，而检测仪表显示正常，应对显示仪表进行检查。如果现场检测仪表指示也为最低值，应检查调节阀开度是否正常，若正常，则故障多为操作不当、系统压力不足、介质结晶、管道堵塞等引起；若调节阀开度为零，则故障原因极有可能在调节阀和调节器之间。

4.4 液位控制仪表系统故障分析步骤

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。

5 工业自动化仪表日常维护过程中应注意的问题 5.1 认真做好巡回检查工作

定期巡查制度是一个企业对自动化仪表设备进行预防性维护工作的重要方法，定期巡查能够及时发现自动化仪表设备中存在的隐患，可以有针对性的制定故障处理方法，有利于彻底消除设备故障。自动化仪表管理人员一般都有自己所辖仪表的巡检范围，根据所辖仪表分布情况，选定最佳巡检路线，每天至少巡检两次。巡回检查时，仪表管理人员应