自动化仪表的故障分析及维修方法

自动化仪表的故障分析及维修方法

作者：肖太民

来源：《中国科技纵横》2012年第01期

摘要：仪表出现故障后，要测量温度、压力、流量、液位四大参数，并根据测量参数的不同，来分析不仪表故障所在。文章介绍了现场仪表系统故障的基本分析步骤，根据不同的故障类型，提出了合理的解决方案。

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近年来，随着钢铁企业自动化水平的不断提高，对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。为缩短处理仪表故障时间，保证安全生产，提高经济效益，作为一名仪表设备管理人员，必须具备及时、准确断定仪表故障原因，从而在最短时间内进行维修的技能。 仪表现场维护经验，供仪表维护人员参考。 1、现场仪表系统故障的基本分析步骤

仪表出现故障，要测量的参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数，测量好参数后，再根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线)，或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线，故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题。如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。

变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。 2、几种常见仪表故障的原因分析与处理措施

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2.1 温度控制仪表系统的故障诊断和维修

分析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。温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了；检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查定位器输入信号有变化，再查调节器输出有无变化，如果调节器输入不变化，输出变化，此时是调节器本身的故障。

例如，某硫酸焚硫炉温度指示仪表，共有三点温度分别来测量炉头、炉中、炉尾温度，用热电偶作为测温元件，信号直接送DCS系统显示。工作中，会出现三点温度中有一点温度指示不会变化，而其它两点温度指示正常的现象。三点温度同时测量焚硫炉温度，其中两点正常，而另外一点示值不会变化，说明该点温度的示值确实存在问题。我们不妨首先在盘后测量该点温度的mv信号。从测得的值来看，热电偶不存在问题，在对现场的热电偶进行检查，也没有发现问题，为了进一步确认，把该点温度接至显示正常的另外两点温度的通道上，温度指示正常。这说明该点温度的测温元件没有问题，问题出在模块输入通道或系统组态上。在随后对系统组态检查时，发现该点温度的组态模块输出参数处于手动状态。由于组态模块输出参数处于手动状态，致使模块输出值一直保持不变，导致该温度指示值不会变化。找到问题后，处理方法就比较简单了，我们可以把组态模块输出参数置于自动状态，问题得到解决，温度指示恢复正常。

2.2 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。

3、流量控制仪表系统故障分析步骤

流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因

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有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。 参考文献

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