【儀表網 行業(yè)科普】自動化儀表主要是指在企業(yè)的實際生產工程當中，開展檢測、控制、執(zhí)行以及顯示等一系列儀表的總稱。合理地利用自動化儀表能夠及時地掌握企業(yè)生產的動態(tài)，并獲取相應的數據，從而推動生產過程的有序運行。
在石油化工自動化控制系統中，自動化儀表發(fā)揮著不可替代的重要作用，操作人員通過檢測儀表所顯示的溫度、物料流量、容器壓力、液位、原料成分等各類工藝參數，來對工藝生產是否正常以及產品的質量是否合格做出判斷，及時采取解決措施。儀表一旦發(fā)生故障，將對化工生產的正常進行造成嚴重影響。
因此，工作人員必須熟練掌握儀表的物理構造、測量原理以及性能指標等，能夠準確地對儀表故障進行診斷和處理，從而保證化工生產的正常進行。
一、自動化控制儀表分類
1、溫度儀表
石油化工生產中所進行的化學反應及變化需要在特定的溫度及壓力環(huán)境下才能順利進行，為實時監(jiān)測溫度變化、精密掌控溫度范圍，必須在生產中布設一定數量的溫度儀表。
目前對于生產溫度主要采取接觸測量，通過熱電偶、熱電阻等測溫元件來測量溫度數據，并借助現場總線技術來達到自動化溫控效果。
2、壓力儀表
壓力儀表的類型比較多樣，如壓力傳感器、壓力變送器、特種壓力表等，壓力儀表可以用于高溫、腐蝕等極端環(huán)境下的壓力測量，也可用于易結晶及粉粒狀介質的壓力測量。
通常情況下壓力調節(jié)系統會借助壓力變送器將采集到的信號輸送至集散控制系統，實現自動化壓力測量及控制效果。
3、物位儀表
根據測量方法的不同，可以將物位儀表劃分為浮力式、直讀式、差壓式、輻射式、雷達式等，在石油化工生產中，雷達式物位儀表由于測量精度較高，同時對石化物料具有較強的適用性，正逐漸受到行業(yè)的青睞。
4、流量儀表
流量儀表基本上基于兩種測量原理，一是體積流量測量，二是質量流量測量，具體來講，有節(jié)流式、壓差式和速度式幾種。
二、儀表故障原因分析
通常情況下，自動化控制儀表由傳感器、變送器、顯示器三部分組成。其中傳感器負責被測對象模擬信號的檢測；變送器負責將傳感器輸出的信號轉化為標準電流信號(4~20mA)，同時將信號輸送至PLC控制器；顯示器負責測量數據的直觀顯示。
儀表故障通常表現為指示異常，如示數偏低、偏高、不動、異常波動等，導致儀表異常的原因有兩種：一是工藝參數本身出現異常；二是測量系統的某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，導致數據顯示不準確。
要正確診斷故障原因，一是對儀表的測量原理、物理結構、使用特性等具有一定的了解；二是要熟知測量系統的整個工作流程；三是對化工生產的工藝流程、物料特性、設備性質等具有比較深入的了解。
下面就化工儀表常見疑難故障進行具體講解：
1、溫度儀表故障
溫度儀表故障通常表現為示數偏高、偏低或反應遲緩，當溫度儀表發(fā)生故障時，要注意以下兩點：一是溫度儀表大都采用電動儀表；二是該系統儀表在檢測時具有比較明顯的滯后性。
1)溫度儀表數據突然間變化到最高或最低，通常屬于儀表系統方面的問題，這是由于儀表系統本身具有一定的滯后性，鮮少出現突發(fā)性的變動。若出現突發(fā)性的變動，一般是由熱電阻、熱電偶或變送放大器異常所致。
2)溫度控制儀表發(fā)生高頻異常波動時，通常是由于PID參數設置不當所致。
3)溫度控制儀表發(fā)生比較明顯的緩慢波動時，一般是由工藝操作方面的變動所引起的。若可排除工藝操作方面的影響，那么極有可能是儀表控制系統出現了故障。
2、壓力儀表故障
當壓力儀表數據異常時，應當根據被測介質的物理狀態(tài)——固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，進行針對性的檢測和診斷。
1)壓力控制儀表出現異常波動時，要首先確認工藝操作的變動情況，因為此類變化多是由工藝操作及PID參數異常所致。
2)當控制儀表停滯不動，即工藝操作變化的情況下儀表數據依然保持恒定時，通常是由于壓力測量系統出現故障所致，這時應首先確認引壓導管是否存在阻塞情況，若管道暢通，再確認壓力變送輸出裝置是否處于正常狀態(tài)，如果發(fā)現異常變化，則可確認問題出現在測量指示系統。
3、物位儀表故障
1)液位儀表值達最高或最低時，根據現場檢測儀表進行判斷，若現場儀表正常，則將系統改為手動調控，查看液位是否變動，若液位能夠在某一范圍內保持穩(wěn)定，說明是液位控制系統出現問題，反之則是工藝方面的原因。
2)對于差壓式液位儀表，當控制儀表與現場檢測儀表的顯示數據不符，且現場儀表不存在明顯異常時，檢查導壓管液封是否正常，若存在泄漏現象，補充密封液，儀表歸零；若不存在泄漏情況，初步推斷是儀表負遷移量出錯，需進行校正。
3)液位控制儀表的數據異常波動時，要根據設備容量分情況進行判斷，設備容量大的，通常是儀表出現問題；設備容量小的，要先檢查工藝操作，若工藝操作有所變動，極有可能是工藝原因導致的波動，反之就是儀表方面的問題。
4、流量儀表故障
1)若流量儀表值達到最高，一般現場檢測儀表也會顯示最高，這時手動調節(jié)遠程調節(jié)閥大小，若流量值減小，說明是工藝問題；若流量值不變，應該是儀表系統的故障，需要檢測儀表信號傳輸系統、測量引壓系統等是否存在異常。
2)若流量指數異常波動，可以將系統由自動控制轉到手動，若依然存在波動狀況，說明是工藝原因所致；若波動減小，說明是PID參數問題或儀表問題。
3)若儀表流量達到最低，首先檢查現場檢測儀表，若現場儀表同樣顯示最低，則查看調節(jié)閥開度，開度為零說明故障發(fā)生在流量調節(jié)裝置上，若開度正常，極有可能是物料結晶、管道阻塞或壓力過低所致。若現場儀表正常，說明顯示儀表出現問題，其原因通常是機械儀表齒輪卡死、差壓變送器正壓室滲漏等。
化工儀表指示出現偏高、偏低、不變化、不穩(wěn)定等異常現象時，其本身包含工藝與儀表兩種可能導致這些現象的因素。因此，在分析和處理實際的化工儀表故障時，不僅要掌握扎實的儀表理論和知識，還要還應對工藝流程及工藝介質、設備的特性有所了解，如此才能對儀表故障進行快速的診斷，然后采取合適的手段進行故障處理，保障化工生產的順利進行。
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