自動化儀表常見故障診斷

     自動化儀表是以自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的一種設(shè)備，具有測量、記錄、顯示、報警等功能。在實際生產(chǎn)使用中，工藝陳舊或使用不當(dāng)均有可能引起儀表故障，使其測量精確度有所降低，不利于生產(chǎn)安全。如何及時發(fā)現(xiàn)故障并予以解決，是大家應(yīng)該考慮的問題。

?壓力傳感器

（1）當(dāng)壓力傳感器接口發(fā)生漏氣時，很可能就會出現(xiàn)實際壓力很高，但變送器顯示數(shù)據(jù)卻變化不大的現(xiàn)象。引發(fā)此故障的原因也有可能是接線錯誤或電源沒有插接好，以及傳感器的損壞。

（2）對變送器加壓，輸出沒有變化，再次加壓則有變化，泄壓后，變送器回不到零位。

造成此故障極有可能是傳感器的密封圈出現(xiàn)問題，如傳感器擰得過緊，致使密封圈進(jìn)入引壓口，導(dǎo)致傳感器堵塞，此時若加壓的壓力不足，則輸出不會變化；當(dāng)壓力超過時，密封圈被沖開，傳感器受到壓力，則會出現(xiàn)變化。發(fā)生此故障時，可拆下傳感器，觀察零位是否正常，若不正常加以調(diào)整，若正常應(yīng)更換密封圈。

出現(xiàn)不穩(wěn)定，原因可能是傳感器本身出現(xiàn)故障或抗干擾能力較弱。

（4）變送器和指針式壓力表出現(xiàn)較大偏差，此現(xiàn)象較為正常，只要將偏差范圍控制在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)即可。

?流量計

（1）若流量儀表值達(dá)到最高，一般現(xiàn)場檢測儀表也會顯示最高，這時手動調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)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(yīng)該是儀表系統(tǒng)的故障，需要檢測儀表信號傳輸系統(tǒng)、測量引壓系統(tǒng)等是否存在異常。

（2）若流量指數(shù)異常波動，可以將系統(tǒng)由自動控制轉(zhuǎn)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(shù)問題或儀表問題。

（3）若儀表流量達(dá)到低點，首先檢查現(xiàn)場檢測儀表，若現(xiàn)場儀表同樣顯示比較低，則查看調(diào)節(jié)閥開度，開度為零說明故障發(fā)生在流量調(diào)節(jié)裝置上，若開度正常，極有可能是物料結(jié)晶、管道阻塞或壓力過低所致。若現(xiàn)場儀表正常，說明顯示儀表出現(xiàn)問題，其原因通常是機(jī)械儀表齒輪卡死、差壓變送器正壓室滲漏等。

?溫度控制儀表

若儀表指示值變動較大，一直顯示最小或最大值，多為系統(tǒng)故障。原因可能是變送器的放大器失靈，或熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線。若儀表指示值快速振蕩，極有可能是控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)。

工業(yè)自動化儀表溫度指示系統(tǒng)多由熱電阻、熱電偶等測溫元件組成，采集完信號之后，借助變送器將其轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)信號，然后發(fā)送至DCS系統(tǒng)顯示出來。當(dāng)DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，溫度顯示為零時，首先應(yīng)對輸入DCS模塊信號進(jìn)行檢查，輸入信號為4mA，則變送器發(fā)出的信號與其一致。

然后應(yīng)分析儀表故障，測量熱電偶的信號，信號正常說明變送器極有可能是故障的發(fā)生處，由于變送器故障造成變送器輸出信號一直為4mA，導(dǎo)致DCS系統(tǒng)中溫度指示值在零位置處。遇此故障，應(yīng)及時對變送器進(jìn)行檢修處理，若依舊不能恢復(fù)，則應(yīng)考慮更換變送器。

?物位儀表故障

（1）液位儀表值達(dá)最高時，根據(jù)現(xiàn)場檢測儀表進(jìn)行判斷，若現(xiàn)場儀表正常，則將系統(tǒng)改為手動調(diào)控，查看液位是否變動，若液位能夠在某一范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，說明是液位控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，反之則是工藝方面的原因。

（2）對于差壓式液位儀表，當(dāng)控制儀表與現(xiàn)場檢測儀表的顯示數(shù)據(jù)不符，且現(xiàn)場儀表不存在明顯異常時，檢查導(dǎo)壓管液封是否正常，若存在泄漏現(xiàn)象，補(bǔ)充密封液，儀表歸零；若不存在泄漏情況，初步推斷是儀表負(fù)遷移量出錯，需進(jìn)行校正。

（3）液位控制儀表的數(shù)據(jù)異常波動時，要根據(jù)設(shè)備容量分情況進(jìn)行判斷，設(shè)備容量大的，通常是儀表出現(xiàn)問題；設(shè)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?qū)е碌牟▌?，反之就是儀表方面的問題。

?微差壓變送器零點漂移嚴(yán)重

當(dāng)多臺微差壓變送器出現(xiàn)嚴(yán)重零點漂移，有些出現(xiàn)分時段的規(guī)律性時，造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下幾點：

（1）變送器質(zhì)量不好；

（2）導(dǎo)壓管路不暢通；

（3）溫度影響；

（4）機(jī)械位移影響。

為了解決這一問題，我們首先要檢查導(dǎo)壓管路，檢測是否有應(yīng)力的存在，如果發(fā)現(xiàn)有較大應(yīng)力，就要進(jìn)行應(yīng)力消除工作。其次，變送器安裝不牢固就會產(chǎn)生機(jī)械位移，造成變送器零點漂移，因此需要檢查變送器安裝情況，檢查各變送器支架安裝是否牢固，如發(fā)現(xiàn)部分變送器支架安裝不牢固，就需要進(jìn)行變送器緊固工作，此時故障基本可以被排除。

?數(shù)字溫度（K型）儀顯示隨室溫變化

補(bǔ)償回路故障是導(dǎo)致數(shù)字儀表隨控制室溫度變化而變化的主要原因，當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象時，首先要將儀表通入標(biāo)準(zhǔn)信號判斷是否時數(shù)顯儀出現(xiàn)故障。

如數(shù)顯儀顯示與標(biāo)準(zhǔn)信號存在較大誤差，可以判定數(shù)顯儀存在故障。對數(shù)顯儀進(jìn)行維修排除故障后，如數(shù)顯儀顯示依舊隨室內(nèi)溫度發(fā)生變化，則此時需要檢測補(bǔ)償導(dǎo)線是否存在故障。

如通過測試現(xiàn)場冷端和控制室溫差發(fā)現(xiàn)與儀表顯示誤差相當(dāng)，則可初步判斷補(bǔ)償導(dǎo)線沒有補(bǔ)償作用，此時需要更換補(bǔ)償進(jìn)行故障排除。

?雙法蘭液位變送器顯示偏高并分時段波動

對于安裝在常壓儲罐上的雙法蘭液位變送器，若在儀表設(shè)置好后初期顯示正常，液位變化時會出現(xiàn)較大誤差，靜液面時分時段顯示波動，此時往往會造成空罐而造成浪費(fèi)或影響生產(chǎn)。產(chǎn)生這一故障的原因主要有以下三方面：

（1）導(dǎo)壓管（毛細(xì)管）可能泄露；

（2）介質(zhì)過于粘稠；

（3）罐體排氣不暢。

進(jìn)行故障分析時首先要考慮到要液位計不可能堵塞，需要著重分析液位計本身和介質(zhì)性質(zhì)，另外還需要考慮環(huán)境因素的影響。

從液位計分時段波動的現(xiàn)象可以判斷出其對溫度敏感，可初步判斷可能是罐裝的導(dǎo)壓介質(zhì)不正常，毛細(xì)管有空隙，然后將負(fù)壓法蘭移至下方觀察一段時間，如果情況有所改善，則可以判斷出為負(fù)壓毛細(xì)管有氣隙，將毛細(xì)管拆除后故障即可排除。

?流量計不顯示

流量計不顯示故障處理思路及處理措施：

第一，檢查電源接線、電源等級，確保電源等級及接線正確；

第二，檢查顯示器插鍵是否松動，若松動，便需要重新插緊顯示器插件；

第三，檢查內(nèi)部變壓器或保險管是否燒壞，如燒壞則需要更換變壓器或保險。同時要注意轉(zhuǎn)換器向下安裝會造成管道中液體向轉(zhuǎn)換器滲漏，造成絕緣下降，甚至短路，因此一定要嚴(yán)格按照轉(zhuǎn)換器安裝規(guī)程進(jìn)行正確安裝。

?調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障

調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場常見問題是閥不動作、震蕩、振動、動作遲緩、泄漏量大，下面逐個對這些故障進(jìn)行分析：

1.閥不動作

第一種現(xiàn)象是無氣源、無信號，造成這種現(xiàn)象的原因主要有一下3個方面：氣源未打開或氣源壓力太少；氣源含有雜質(zhì)導(dǎo)致氣源管或過濾器、減壓閥堵塞；過濾器減壓閥堵塞或故障。

第二種現(xiàn)象有氣源、無法動作，此時需要根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢修處理：

（1）現(xiàn)象：DCS 指令信號無輸出，此時需要檢查相應(yīng)的指令線；

（2）現(xiàn)象：定位器無顯示、無輸出：此時需要更換定位器；

（3）定位器氣路輸出泄露：則需要進(jìn)行焊接工作消除泄露現(xiàn)象；

（4）現(xiàn)象：閥桿或閥芯卡澀、變形：此時需根據(jù)實際損壞情況進(jìn)行處理或更換；

（5）現(xiàn)象：手輪位置不對：此時需要將手輪調(diào)節(jié)到釋放位置。

2.調(diào)節(jié)閥震蕩

當(dāng)氣源壓力滿足要求，指令信號也穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)閥的動作仍不穩(wěn)定時，首先需要檢查定位器位置是否正確，并進(jìn)行相應(yīng)處理；其次檢查定位器自身是否發(fā)生故障：若定位器發(fā)生故障需要檢修或者更換定位器；此外，檢查定位器輸出管路是否漏氣，消除漏氣現(xiàn)象；最后檢查閥桿運(yùn)動與接觸部分是否順暢，若不順暢則需要加潤滑劑或重新安裝閥桿。

3.調(diào)節(jié)閥振動

此時可按照故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處理：安裝底座不穩(wěn)：加固底座；附近有振動設(shè)備引起：消除振源；閥芯與襯套磨損嚴(yán)重：更換襯套；調(diào)節(jié)閥選型不對：更換合適的閥門；閥門介質(zhì)流向與關(guān)閉方向相反：改變閥安裝方向。

4.調(diào)節(jié)閥動作遲緩

此時可按照故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處理：氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片破損泄漏：更換膜片；執(zhí)行機(jī)構(gòu)中O型圈破損：更換O 型密封圈；閥體內(nèi)有粘物堵塞：消除堵塞；閥桿不直導(dǎo)致摩擦阻力大：處理閥桿。

5.調(diào)節(jié)閥泄漏量大

此時可按照故障現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)處理：閥芯被磨損，內(nèi)漏嚴(yán)重：消除內(nèi)漏；閥杠長短不合適，閥未調(diào)好關(guān)不嚴(yán)：調(diào)整閥桿，調(diào)整閥；閥體內(nèi)密封環(huán)壞：更換密封環(huán)；介質(zhì)壓差太大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)不嚴(yán)：增大氣源，改進(jìn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；閥內(nèi)有異物：清除異物；氣源壓力低或接頭氣管漏氣：調(diào)整氣源，消除泄漏。

自動化儀表故障診斷方法

?定義

自動化儀表是指由傳感元件組成、具有測量及顯示等功能的器具設(shè)備，通常由傳感器、變送器和顯示器構(gòu)成。因操作簡單、精確度和清晰度高，在眾多行業(yè)被廣泛應(yīng)用。按照用途可分為流量儀表、壓力儀表、溫度儀表、物料儀表等。

?故障診斷方法

在使用過程中，自動化儀表可能會出現(xiàn)各種故障，為盡快恢復(fù)正常，降低損失，需掌握幾種基本的故障判斷方法。

（1）外觀檢查

對儀表的表盤、外殼、指針、旋鈕等進(jìn)行檢查，然后檢查各種插件和連線，另外還有保險絲、繼電器、元件焊點、零部件排列等，觀察這些部位是否處于正常狀態(tài)。

（2）開機(jī)檢查

觀察機(jī)內(nèi)的各發(fā)光元件是否正常發(fā)光；是否發(fā)出異常聲音，是否出現(xiàn)冒煙、放電等異?，F(xiàn)象，或有焦糊等異味散發(fā)；電機(jī)等發(fā)熱元件的溫度是否在規(guī)定范圍內(nèi)；機(jī)械傳動部分、齒輪是否整齊嚙合，有無變形、磨損或卡死的情況。

（3）電壓法

借助萬用表測量可能出現(xiàn)故障部分的電壓，包括：直流電壓測量，如電子管、直流供電電壓、集成塊各引出角對地電壓；交流電壓測量，如交流穩(wěn)壓器輸出電壓。

（4）斷路法

在初步判定后，將可能出現(xiàn)故障的部分與整個電路切斷，觀察故障是否會消失。

自動化儀表的維護(hù)措施

?儀表方面

儀表外觀表面應(yīng)時時保持整潔干凈，機(jī)械滑動部分更應(yīng)加強(qiáng)重視，一旦有運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活或銹蝕的傾向，應(yīng)立即對其擦拭、潤滑。在化工廠、鍋爐房等腐蝕性強(qiáng)、易產(chǎn)生大量粉塵的地方，必須對電機(jī)、電位器、傳動齒輪等部件進(jìn)行擦洗檢查，變送器、閥門密封、插頭插座等均應(yīng)保持清潔，這是儀表正常工作的基礎(chǔ)。

?人為方面

首先，應(yīng)有較為健全的儀表檢修制度，并能夠得以落實；其次檢修小組每天都要做好巡視工作；最后，變送器的維護(hù)中應(yīng)重視線性、耐壓、變差等指標(biāo)，將調(diào)零彈簧的位置調(diào)到最佳處，以便輸出信號能均勻沉降，不會出現(xiàn)突跳的情況。