關(guān)于自動(dòng)化儀表的原理及故障維護(hù)的研究

侯福營(yíng)

摘? 要：自動(dòng)化儀表在工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，其能夠通過(guò)測(cè)量、顯示、記錄、控制等功能，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行安全保障，使其能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，從而提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。而自動(dòng)化儀表的故障出現(xiàn)是來(lái)源于各方面因素的影響而導(dǎo)致的，而對(duì)其的影響是不可控的，那么就需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障維護(hù)，來(lái)降低出現(xiàn)故障的概率，避免由于故障而對(duì)企業(yè)所造成的直接損失。而要想明確自動(dòng)化儀表的故障發(fā)生原因首先就需要對(duì)儀表的原理進(jìn)行分析，從而有針對(duì)性的進(jìn)行故障維護(hù)，在其還未對(duì)企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失時(shí)，就對(duì)故障進(jìn)行解決。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表;原理;故障維護(hù)

1自動(dòng)化儀表的原理

自動(dòng)化儀表是由許多自動(dòng)化元件所構(gòu)成的一種自動(dòng)化技術(shù)工具，其中通過(guò)傳感器、變速器和顯示器等元件能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量記錄，顯示控制等功能。即由于安裝方便，操作簡(jiǎn)單，且在精度與清晰度上，都有著較大的優(yōu)勢(shì)，因此在工業(yè)領(lǐng)域受到了眾多企業(yè)的青睞，能夠有效的提高工作效率。

自動(dòng)化儀表在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用主要是有溫度儀表，壓力儀表，物件儀表，流量?jī)x表等一些過(guò)程分析儀表。而在自動(dòng)化儀表當(dāng)中所應(yīng)用的自動(dòng)化元件難免會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，而由于自動(dòng)化儀表當(dāng)中的各個(gè)元件以及控制線路等在結(jié)構(gòu)方面都較為復(fù)雜，因此對(duì)其進(jìn)行維修時(shí)就會(huì)較為困難。那么其在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，對(duì)自動(dòng)化儀表的原理進(jìn)行研究，對(duì)其故障原因進(jìn)行分析，從而進(jìn)行故障的排查以及日常維護(hù)工作是非常重要的，這樣才能夠降低自動(dòng)化儀表出現(xiàn)故障的概率，保證工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的正常運(yùn)行。

2 造成化工自動(dòng)化儀表故障的原因分析

2.1 儀表質(zhì)量存在缺陷

化工自動(dòng)化生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化儀表有著較高的應(yīng)用需求，在應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常需要全壽命周期使用，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了較高的要求，而目前我國(guó)化工自動(dòng)化儀表的生產(chǎn)卻沒(méi)能跟上化工生產(chǎn)的應(yīng)用需求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，質(zhì)量方面也存在一定的隱患，導(dǎo)致在實(shí)際的使用過(guò)程中，儀表經(jīng)常會(huì)被污染、腐蝕而損壞，無(wú)法確?；どa(chǎn)過(guò)程的安全性。

2.2 儀表安裝存在問(wèn)題

化工自動(dòng)化儀表的安裝需要遵循安裝手冊(cè)所規(guī)定的內(nèi)容和順序進(jìn)行，然而，在自動(dòng)化儀表的實(shí)際安裝過(guò)程中，不按照規(guī)定技術(shù)和順序進(jìn)行安裝的情況經(jīng)常出現(xiàn)，盡管節(jié)約了一定的安裝成本，但是，卻給儀表的準(zhǔn)確性造成了很大的影響，加上在安裝完成后并未進(jìn)行調(diào)試，使得化工儀表在后期的使用過(guò)程中極易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，影響化工生產(chǎn)的安全性。

2.3 人為操作沖突故障

化工自動(dòng)化儀表和傳統(tǒng)的儀表在內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面有著本質(zhì)的區(qū)別，其在應(yīng)用過(guò)程中，要求使用者具備一定的信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和一定的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，這就給自動(dòng)化儀表的應(yīng)用提出了一定的技術(shù)門檻。實(shí)際應(yīng)用中，大部門技術(shù)人員綜合技術(shù)素養(yǎng)普遍偏低，無(wú)法對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行靈活的應(yīng)用，在實(shí)際的操作過(guò)程中，容易出現(xiàn)操作失誤而導(dǎo)致儀表內(nèi)部程序沖突，形成不可挽回的故障。

3 自動(dòng)化儀表的維護(hù)要點(diǎn)

3.1 故障的基礎(chǔ)檢查

當(dāng)找到準(zhǔn)確的故障儀表后，就要對(duì)儀表進(jìn)行初步的故障檢查，檢查內(nèi)容和其他機(jī)械故障檢查大同小異，主要包括以下幾個(gè)方面的要點(diǎn)：首先，觀察儀表外觀是否有破損、是否有元器件或者線路脫焊而出現(xiàn)接觸不良等情況，通過(guò)觀察法對(duì)故障進(jìn)行初步的排除;其次，檢查儀表內(nèi)部是否有元器件或者線路燒毀情況，其往往伴隨一定的塑料燒焦氣味，可以進(jìn)行清楚的故障排除;再者，向操作人員了解儀表故障的具體情況，比如，儀表故障前后的狀態(tài)等內(nèi)容，以對(duì)故障情況進(jìn)行初步的判斷;需要注意的是，在檢查的過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)斷開(kāi)儀表的電源，以確保檢查過(guò)程安全，通過(guò)初步的基礎(chǔ)檢查后，基本上能夠?qū)x表所發(fā)生的故障詳細(xì)內(nèi)容有初步的了解。

3.2 信號(hào)檢測(cè)

信號(hào)檢測(cè)通常是指一些儀表應(yīng)用程序，它們通過(guò)返回信號(hào)來(lái)檢測(cè)自動(dòng)化儀表。如今工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用最頻繁的儀表主要有萬(wàn)用表等，通過(guò)這些檢測(cè)儀表可以對(duì)集成電路中的各個(gè)引腳邏輯狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，檢修人員可以利用其檢測(cè)出各個(gè)故障點(diǎn)和故障支路。同時(shí)，維護(hù)人員必須采用不同的方法進(jìn)行測(cè)量和維護(hù)，才能夠更好地維護(hù)儀表，通過(guò)使用不同儀表進(jìn)行測(cè)量，有機(jī)組合測(cè)量結(jié)果，大幅提高檢測(cè)精度。

3.3 檢查電路和程序故障

由于必須長(zhǎng)時(shí)間打開(kāi)儀表電源，儀表內(nèi)部電路和芯片容易因老化而發(fā)生故障。維護(hù)人員可以額外購(gòu)買適量芯片作為備品備件，下次芯片更換時(shí)可有同型號(hào)產(chǎn)品使用。如果更換后儀表上的故障消失，則可以將故障基本定位于之前更換的芯片，操作員需要檢查更換下的芯片，排查其可能存在的問(wèn)題，并制定相應(yīng)的方案，防止再次發(fā)生類似故障。

自動(dòng)化儀表在使用時(shí)也常常出現(xiàn)各類問(wèn)題，若發(fā)現(xiàn)故障，需要操作人員立即將其重啟，如果程序再次失敗，則需要用新的進(jìn)行替換，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)故障儀表進(jìn)行維修和編程，以查找故障。

3.4 定期備份儀表程序

相關(guān)技術(shù)人員必須定期備份儀表程序文件，定期備份是十分重要的常規(guī)維護(hù)手段，技術(shù)人員在定期備份后，將其移交給調(diào)試員適當(dāng)存儲(chǔ)。在整個(gè)控制體系中，設(shè)立特別行政部門，允許授權(quán)人員進(jìn)入內(nèi)部程序，不同的技術(shù)和行政人員有不同的控制措施，授予適當(dāng)?shù)牟僮鳈?quán)限。如果需要升級(jí)或改進(jìn)系統(tǒng)，在執(zhí)行主要軟件升級(jí)操作之前，必須經(jīng)單位主管部門的批準(zhǔn)，系統(tǒng)的內(nèi)部程序只有持有特別操作證的人才可以進(jìn)行相應(yīng)的操作與修改。

有關(guān)技術(shù)人員在系統(tǒng)或軟件備份過(guò)程中，應(yīng)詳細(xì)記錄備份時(shí)間和名稱，并立即歸檔。若在調(diào)試過(guò)程中系統(tǒng)程序出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)管理員應(yīng)利用此前的軟件備份進(jìn)行恢復(fù)，并且根據(jù)此次問(wèn)題進(jìn)一步提出針對(duì)性的維護(hù)措施。

3.5儀表的防腐維護(hù)

由于自動(dòng)化儀表本身就由若干的自動(dòng)化元件構(gòu)成的，而其中任何元件的損壞都會(huì)導(dǎo)致儀表出現(xiàn)故障。因此在儀表當(dāng)中就需要對(duì)其中的元件進(jìn)行防腐蝕維護(hù)。在儀表所處的環(huán)境當(dāng)中，如果有一些腐蝕性的氣體，那么就會(huì)對(duì)儀表當(dāng)中的元件造成損壞，使其喪失正常的使用功能。那么首先可以采用隔離防護(hù)的措施，對(duì)儀表設(shè)置隔離層或在其中注入保護(hù)氣體，來(lái)將其與腐蝕性的氣體進(jìn)行隔絕。其次還可以采用特殊的材料，例如一些合金材料等來(lái)起到防腐的作用。

3.3 信號(hào)測(cè)量檢查

信號(hào)測(cè)量檢測(cè)主要是利用測(cè)量工具對(duì)儀表的信號(hào)情況進(jìn)行檢測(cè)，以確定其故障的準(zhǔn)確部位，常用的信號(hào)測(cè)量?jī)x表有示波器、萬(wàn)用表等多種工具，在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用需要選擇合適的儀表和測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量，以萬(wàn)用表為例，在對(duì)儀表內(nèi)部線路通斷的檢測(cè)方面有著非常好的效果，而邏輯筆則常被用來(lái)檢測(cè)集成電路的邏輯異常。當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)異常部位后，就可以推斷出故障所發(fā)生的準(zhǔn)確部位原因，繼而采取措施對(duì)其進(jìn)行修復(fù)或者是利用零部件進(jìn)行替換，來(lái)完成對(duì)儀表的修復(fù)工作。

總之，自動(dòng)化技術(shù)作為科技水平高度發(fā)達(dá)的產(chǎn)物，在我國(guó)化工生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，其自動(dòng)化水平得到了顯著的增強(qiáng)，自動(dòng)化儀表作為化工自動(dòng)化生產(chǎn)中的重要儀器設(shè)備，必須對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的檢修和維護(hù)工作，才能保證其穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，從而使其對(duì)化工生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性的提升作用得到充分的發(fā)揮。

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