1 化工儀表自動(dòng)控制系統分析

        化工儀表自動(dòng)控制系統在實(shí)踐運用中由許多部分共同構成，基于傳感器作為核心，以變送器、顯示器、控制器為載體控制裝置運行�？刂葡到y的傳感器負責獲取工藝裝置生產(chǎn)數據信息，并進(jìn)行測量轉換 ；變換器負責傳輸所獲實(shí)時(shí)數據信息于顯示器，然后控制系統詳細分析數據，并適度調整生產(chǎn)工藝。一般情況下，化工儀表自動(dòng)控制系統在實(shí)踐應用中發(fā)生故障，極有可能會(huì )直接影響工藝參數，造成異常狀況，或者在儀表自動(dòng)控制系統任何環(huán)節出現問(wèn)題，從而引發(fā)故障。為了快速有效解決儀表自動(dòng)控制系統實(shí)踐應用中存在的故障，優(yōu)化維護技術(shù)，需操作人員全面認識了解自動(dòng)控制系統原理、性能、生產(chǎn)工藝等各個(gè)方面相關(guān)屬性參數。

化工儀表控制系統軟件界面

2 化工儀表自動(dòng)控制系統故障分析

2.1 溫度自控儀表故障

(1) 單點(diǎn)熱電偶常見(jiàn)故障

        shou先熱電勢值較低，熱電偶受潮，絕緣性能變差 ；補償導線(xiàn)和熱電偶極性反向鏈接 ；線(xiàn)路電阻不夠精que。其次熱電勢值較高，補償導線(xiàn)與熱電偶類(lèi)型不相符合 ；熱電偶電極材料發(fā)生質(zhì)變。

 

(2) 多點(diǎn)熱電偶常見(jiàn)故障

        在現代化化工企業(yè)中，存在各式各樣的大型反應器，為了準確了解認知反應器內部不同分布位置的具體溫度，需要使用多點(diǎn)熱電偶。對于單點(diǎn)熱電偶而言，多點(diǎn)熱電偶的套管相對偏長(cháng)，除存在單點(diǎn)熱電偶常見(jiàn)故障之外，其自身還存一些特殊性故障。多點(diǎn)熱電偶的套管過(guò)長(cháng)，很容易脫落，使得測量溫度差異過(guò)大。而且套管脫落需于系統停車(chē)之后加以清洗或者置換，并重新固定。在熱電偶測量反應器處于相同水平面溫度的時(shí)候，常常會(huì )出現一些數據偏差過(guò)大，此時(shí)需檢查是否是變送器模塊出現故障，是否需要重新更換模塊。在反應器內部介質(zhì)流速或者密度發(fā)生巨大轉變時(shí)，多點(diǎn)熱點(diǎn)偶數據存在偏差，則不認為是儀表出現故障。

 

(3) 熱電阻常見(jiàn)故障

        保護管與接線(xiàn)盒發(fā)生松動(dòng) ；內部熱電阻元件出現故障。

 

2.2 壓力自控儀表故障

        在化工生產(chǎn)過(guò)程中，特別是危險化學(xué)品生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)常會(huì )帶有高溫、高壓、有毒、有害等不良現象，壓力則是自動(dòng)控制系統運行監控的關(guān)鍵參數�；�于智能壓力變送器為典型代表的壓力控制系統在化工生產(chǎn)中廣泛運用，智能壓力變送器的應用在很大程度為操作人員嚴格把控生產(chǎn)進(jìn)度提供了方便。壓力控制系統常見(jiàn)故障是現場(chǎng)壓力故障與運行系統故障，在故障出現的時(shí)候，需考慮故障性質(zhì)屬于現場(chǎng)故障還是系統故障，并詳細核驗現場(chǎng)壓力顯示與系統顯示的一致性。系統顯示錯誤、現場(chǎng)儀表顯示正常的時(shí)候，則需要考慮系統故障，可重啟控制系統�，F場(chǎng)智能變送器經(jīng)常出現的故障即輸出顯示為 0，可認為電源線(xiàn)接反或電源電壓不滿(mǎn)足 24VDC，或者電子線(xiàn)路板損壞。

 

2.3 流量自控儀表故障

        流量自控儀表在自動(dòng)控制系統應用，主要是為了精que化測量體積與質(zhì)量等流量。而常用流量?jì)x表儀器則由差壓孔板流量計、質(zhì)量流量計、渦街流量計等等，流量?jì)x表使用類(lèi)型雖然不同，但是都可確保對于參數設置工作的實(shí)施。流量?jì)x表的應用，是為了測量生產(chǎn)介質(zhì)的實(shí)際流量，在正常生產(chǎn)過(guò)程中，存在流量參數出現意外波動(dòng)的現象，需要通過(guò)自動(dòng)控制系統實(shí)時(shí)檢測并告警提示，防止儀表故障影響化工生產(chǎn)進(jìn)程。如果測量后，自動(dòng)控制系統在實(shí)踐應用中不存在故障，則需詳細分析生產(chǎn)過(guò)程中的工藝操作調整，以此強化對其操作調整所采取的規范化、標準化管理。一般流量計在使用過(guò)程中，主要基于節流裝置生成的壓差，通過(guò)測量轉變?yōu)榱髁繑祿�，這就需要嚴格管控管路環(huán)境，確保正負壓信號所獲環(huán)境與位置相一致，防止數據測量出現嚴重偏差。整體來(lái)講，在流量控制系統實(shí)際應用中，出現的關(guān)鍵問(wèn)題在于受流量?jì)x表影響，壓差間出現不同參數狀況，系統管路可能會(huì )出現阻塞現象，且在介質(zhì)檢測時(shí)會(huì )存在各式各樣的問(wèn)題，如果流量數據在檢測過(guò)程中發(fā)生高頻波動(dòng)，需適度改變自動(dòng)可控狀態(tài)，并以手動(dòng)操作調整生產(chǎn)#佳。

 

2.4 液位自控儀表故障

(1) 磁翻板液位計常見(jiàn)故障

        磁翻板液位計即就地液位計，常見(jiàn)故障即浮子卡住 ；浮子與被測介質(zhì)之間密度不相符。

 

(2) 浮筒液位計常見(jiàn)故障

        實(shí)際液位有變化，但無(wú)指示或指示不準確 ：引壓管堵有臟物 ；浮筒破裂 ；浮筒卡住 ；變送器損壞 ；沒(méi)有電源。實(shí)際液位存在變化，但是沒(méi)有指示，或者指示不正確，引壓管被臟物堵塞 ；浮筒破裂或卡住 ；變送器被損壞 ；沒(méi)有電源。無(wú)液位，但是指示處于#大，浮筒發(fā)生脫落，變送器出現故障。無(wú)液位，但是指示處于#小，扭力管斷，支撐簧片斷裂，變送器發(fā)生故障。

 

(3) 雷達液位計常見(jiàn)故障

        雷達液位計主要包括普通液位計與導波液位計兩種，其中普通雷達液位計發(fā)生異常狀況之后，一般需詳細檢查接線(xiàn)端子緊固狀態(tài)，并以手動(dòng)操作設備打點(diǎn)測試 ；而導波雷達液位計發(fā)生故障之后，不僅需要認真檢查接線(xiàn)端子，還需對雷達天線(xiàn)是否存在臟物進(jìn)行檢查。

 

(4) 差壓式位計常見(jiàn)故障

        無(wú)指示，則架線(xiàn)端子出現松動(dòng)，變送器被損壞。指示#大或者#小，則正負壓側導壓管或者膜片發(fā)生損壞 ；正負壓側引壓閥被堵塞。指示值偏大或者偏小，則以手動(dòng)操作設備重新校對變送器的量程。

 

3 化工儀表自動(dòng)控制系統維護技術(shù)分析

3.1 計算機診斷技術(shù)分析

        CS3000 屬于 DCS 產(chǎn)品，適應于大型或中型化工過(guò)程控制，而 HIS 為 CS3000 系統操作站，基于 Windows 操作系統，對系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監控與過(guò)程操作。在 CS3000 系統中，一旦自動(dòng)控制系統發(fā)生故障，便會(huì )及時(shí)發(fā)出告警信息，并詳細記錄，從而為查詢(xún)故障點(diǎn)，有效解決故障奠定堅實(shí)的技術(shù)數據支持。在 CS3000 系統中，告警主要劃分為三種，即過(guò)程告警、系統告警、操作指導。不同類(lèi)型告警都具備相應的顯示窗口，在化工儀表控制系統出現故障的時(shí)候，儀表維護人員便可基于 HIS所提供的告警提示信息評估故障，并及時(shí)采取有效措施快速準確消除故障，迅速恢復系統運行，從而提高化工儀表維護效率與水平，確�；�工生產(chǎn)運行穩定性與安全性。

 

3.2 冗余技術(shù)分析

        化工儀表自動(dòng)控制系統運行過(guò)程，冗余技術(shù)的運用，在很大程度上提升了系統安全性與可操作性。

 

(1) 硬件冗余

        通過(guò)多相同模塊或部件拼接，在熱備用工作模式下，其中一塊保持工作狀態(tài)，負責系統數據采集、運算、控制輸出、網(wǎng)絡(luò )通訊 ；另一塊備用，負責全過(guò)程實(shí)時(shí)跟蹤工作卡內部控制狀態(tài)。工作 / 備用卡件間的正負邏輯是相互排斥的，也就是一個(gè)為工作卡，另一個(gè)為備用卡，二者之間存在冗余控制電路與信息通訊電路，負責協(xié)調兩塊卡件，并有序運轉，以確保輸入輸出特性的同一性�，F代化通訊技術(shù)的快速發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了冗余技術(shù)升級優(yōu)化，冗余技術(shù)包含在線(xiàn)故障檢測技術(shù)，可發(fā)現故障、定位故障、隔離故障、告警故障。故障檢測主要包含電源、微處理器、數據通訊鏈路、數據總線(xiàn)、I/O 狀態(tài)等等。而故障診斷包含自診斷與相互診斷，自動(dòng)控制系統出現故障的時(shí)候，可無(wú)擾動(dòng)自主切換。冗余技術(shù)不僅可幫助維護人員評估判斷系統故障，方便及時(shí)維護，消除故障點(diǎn)，還可顯著(zhù)提升系統可靠性與穩定性，從而確�；�工安全生產(chǎn)。

 

(2) 軟件冗余

        軟件多重冗余的邏輯表決即冗余系統通過(guò)多數原則明確結論的具體過(guò)程與方法。就相同介質(zhì)的測量，可安裝兩塊或更多儀表進(jìn)行測量，將數據分別傳輸于冗余系統表決，從而明確系統執行狀態(tài)，冗余表決的實(shí)踐應用在很大程度上提升了自動(dòng)控制系統可靠性與穩定性，并降低了非必要設備聯(lián)鎖動(dòng)作對于化工生產(chǎn)的影響。通常情況下，表決方式主要有二選一表決邏輯、二選二表決邏輯、三選一表決邏輯、三選二表決邏輯。就三選二表決邏輯而言，在正常狀態(tài)下，三塊自動(dòng)控制儀表狀態(tài)都顯示為 1，只要其中任何兩個(gè)自動(dòng)控制儀表組合信號都為 0，那么表決器便會(huì )直接命令執行器快速準確執行聯(lián)鎖動(dòng)作。三選二表決邏輯是相對更為合理的選擇，其不可以避免二重化系統無(wú)法辨別真偽的不足，任何通道不論出現怎樣的故障，系統通過(guò)表決之后都可照常運行，從而促使其安全性與可用性處于科學(xué)合理的水平狀態(tài)下。

 

4 結語(yǔ)

        化工儀表自動(dòng)控制系統的普遍應用，對于智能化生產(chǎn)、解放勞動(dòng)力、有效防范生產(chǎn)事故等具有十分重要的現實(shí)意義。在科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步發(fā)展狀態(tài)下，化工控制儀表逐步升級優(yōu)化，儀表控制系統故障點(diǎn)逐漸變多，只有由基礎故障著(zhù)手，逐步累積豐富的經(jīng)驗，學(xué)習更多新型技術(shù)，對于所遇到的新問(wèn)題不斷探索，才能夠更好地解決儀表故障，做好維護工作，從而保障化工儀表自動(dòng)控制系統穩定有序運行。