工业自动化仪表故障分析及解决方法

刘杰 关键

摘要：在工业行业中，自动化仪表应用非常广泛，发挥着十分重要的作用，保障整个生产过程的安全性以及产品的质量。由于我国的工业自动化发展的时间较短，各项技术还不够成熟，这使得生产过程中常常出现自动化仪表故障等问题，若不能及时解决，不仅影响生产的工艺和产品的总体质量，更会给生产的安全性造成严重的威胁，因此，相关管理人员要从生产的安全性入手，制定一系列完整的仪表故障处理体系，一旦出现问题，及时派专业人员进行检修，对工业自动化仪表的故障分析和处理流程进行规范化处理。

关键词：工业自动化仪表；故障；解决方法

引言

工业自动化仪表设备是在工业生产进行时，对工艺的相关参数进行检测、显示、记录或控制的仪表，又可以称之为工业检测控制仪表。在工艺生产过程的检测是为了方便了解和控制工业生产的手段，只有随时随地准确地了解工艺过程的全貌，并对设备进行控制，才能保证生产过程顺利，并且以高效生产效率和最小的耗能生产出符合标准的产品。

1工业自动化仪表的种类

工业自动化仪表的种类主要分为五种：第一，流量仪表。流量仪表按照测量原理可分为速度法、容积法体积流量仪，推导法、直接法质量流量仪，还可分为速度式、节流式和转子式等。第二，压力仪表。压力仪表能够对脉动、黏稠状、粉状等载体进行压力测量，压力校验仪可分为活塞式、弹性式和液柱式三种，常规的压力调节系统是利用压力变送器对现场进行测量及控制的。第三，液位仪表。在化工行业，通常要对原料、半成品及成品的液位进行监测，测量方式可分为多种，例如，矩阵涡流式、雷达式、浮力式、电磁式等。第四，温度仪表。生产现场和管道内部的温度通常都需要测量及控制，常用的测量方式是接触式与非接触式。第五，在线过程分析仪。在线过程分析仪在一定程度上能够实现化工生产控制及分析过程自动化的目标，应用时通常借助精密分析仪器，如液相色谱、质谱和气相色谱等。

2工业自动化仪表的常见故障

2.1压力控制仪表的常见故障

当压力仪表数据异常时，应当根据被测介质的物理形态（固态、液态、气态）进行针对性的检测和诊断。

（1）异常波动时，要首先确认工艺操作的变动情况，因为变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。

（2）控制仪表停滞不动，即工艺操作变化的情况下，仪表显示数据保持恒定，此时通常是压力系统出现故障所致，主要确认引压管是否变形、堵塞，变送输出线路是否完好，输出信号是否正常，显示系统是否正常。

2.2温度检测仪表的常见故障

在温度检测仪表工作运行的过程中，故障是不可避免的，常见的故障现象有：

（1）温度检测仪表所显示的温度与实际温度存在一定的偏差。也许是作为温度测量工具的热电阻出现了故障，直接导致温度的测量出现了问题，也有可能是信号传输系统出现了问题，导致温度信号的传输受阻，最终显示的结果與实际情况存在一定的偏差。

（2）自动化温度仪表出现控制室温度指示比现场温度指示要低。问题的根源在于热电偶测温元件，由于在工业生产过程中水的作用是不可或缺的，因此，管道和保护套中出现积水是不可避免的，积水一旦出现就极易发生热电偶测温元件的短路问题，热电偶测温元件的测温点发生变化，造成控制室温度指示与现场温度指示之间的偏差。

（3）温度的检测与指示存在延迟也是工业生产过程中自动化温度仪表容易发生的问题。在工业生产的炉温测试过程中，通常会使用三点法来对炉头、炉中以及炉尾的温度进行实时监测，保证锅炉内的温度维持在一个相对稳定的状态，但在对锅炉温度检测仪表显示的温度进行记录时，常常会发现有一个或者多个温度仪表的指示出现了延迟或者根本不发生变化的问题，此时，问题通常与模块输入通道的信息传输不通畅有关，由于操作的失误，组态模块输出参数可能一直处在手动状态，这就导致了锅炉温度检测仪表的指示数据无法进行自动变化或者出现延迟。

2.3流量控制工业自动化仪表的常见故障

若流量控制工业自动化仪表指示数值达到最小，现场检测仪表也没有问题，就说明显示仪表出现故障，若现场检测仪表指示数值也达到最小，应该先检查调节阀的开度，如果开度显示为零，就说明调节器和调节阀之间出现故障，如果调节阀开度没有问题，有可能是系统压力不足、操作不当、系统管路堵塞等引起的。若流量控制工业自动化仪表指示数值达到最大，检测仪表指示数值也最大时，应该先调整调节阀，如果数值降低，就说明是工作人员操作不当造成的；如果数值没有降低，再检查流量控制仪表的调节阀，查看引压系统是否正常；如果数值不停波动，就改为手动控制；如果波动变小，就说明是PID设置错误的问题；如果波动不变，就说明是工作人员操作不当造成的。

3工业自动化仪表故障的解决方法

3.1建立科学的检查制度

为了更好的维护工业自动化仪表，必须制定科学的检查制度，管理人员应根据相关制度对工业自动化仪表进行检查。在制定检查制度时，应该以工业自动化仪表的属性和操作规定为基础，同时，进行预防维护的检查。管理人员在检查时需明确各自的职责，定期对路线进行巡逻检查，确保每日巡逻检查次数在两次以上，并根据工业自动化仪表工作的真实状况做好相关记录，一旦发现问题，要及时进行维修，确保工业自动化仪表工作顺利有效的开展。

3.2提高自动化仪表检修人员的专业能力

自动化仪表检修人员的专业能力直接关系着检修工作开展的质量，因此，生产部门在进行技术创新的同时也要将更多的精力投入到人才的培养上来，首先严把人才招聘的质量，将应聘者的学历作为重要考量标准的同时也要提高对于实践能力的重视程度，在正式上岗前对员工进行专业培训，保证检修人员的工作效率和工作质量。在工作之余还要组织员工到专业的培训机构进行培训，帮助检修人员了解更多最新的专业知识和创新技术，顺应时代发展的趋势，不断提高工业自动化仪表故障的检查和维修效率。

3.3采取防雷防腐举措

由于工业自动化仪表容易受到外界因素的干扰，例如，雷电、腐蚀等，所以，必须做好防雷防腐措施，尽量降低其对工业自动化仪表的影响。防雷举措是在工业自动化仪表外部采用防雷材料进行防护，防腐举措是加强管理工业自动化仪表的内在部件，只有这样，才能确保工业自动化仪表的正常运行。

3.4制定健全的排污计划

要对工业自动化仪表进行定期排污，排除工业自动化仪表在运行过程中产生的杂质。排污的对象主要是一些容易沉积、容易结晶的载体。这些载体一旦发生沉积，就会在一定程度上限制工业自动化仪表的运行，导致仪表发生故障。为了确保工业自动化仪表的正常工作，必须制定健全的排污计划。相关计划应该根据工业自动化仪表的实际状况进行制定。

结语

由于工业自动化仪表应用过程中出现的故障现象比较复杂，因此，通过详细阐述工业自动化仪表的故障情况，并提出工业自动化仪表的维护方法，建立科学的检查制度，制定健全的排污计划，采取防雷防腐举措，对完善工业自动化仪表的维护方法有很好的促进作用，从而不断提高工业自动化仪表的发展水平。

参考文献：

[1]黄奇，熊庆宇，石为人.一种面向工业自动化仪表的嵌入式软件系统构建方法研究[C]//2007仪表自动化及先进集成技术大会论文集（一），2007.

[2]蔡武昌，卢国伟.2011年日本过程自动化仪表生产概况———兼析2007—2011年生产数据[J].中国仪器仪表，2013，（01）：31-34.

[3]位耀光，王剑秦，王库，等.检测技术与自动化仪表课程教学改革与学生创新能力培养[C]//中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要，2010.