測量技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ),在企業(yè)生產(chǎn)中,現(xiàn)場對檢測與過程控制儀表日常維護和故障處理是保障安全生產(chǎn)的重要組成部分。了解儀器儀表的工作原理與結(jié)構(gòu)特點,對其常見故障進行分析,能夠縮短處理儀表故障時間能促進安全生產(chǎn),提升經(jīng)濟效益。首先對現(xiàn)場儀表系統(tǒng)故障基本分析步驟,然后逐一對溫度控制儀表系統(tǒng)、壓力控制儀表系統(tǒng)、流量控制儀表系統(tǒng)、液位控制儀表系統(tǒng)等的故障進行來詳解。為儀表維護人員提供參考。
在工程的設(shè)計、建造及儀表安裝過程中有許多不可預(yù)見的事由,因此,在自動化儀表調(diào)試過程中必定會出現(xiàn)很多問題。要排除故障、解決問題,調(diào)試工作者必須了解儀表的性能。
問題一:冷端溫度變化對測量的影響
熱電偶是一種常見儀表,在許多工廠儀表調(diào)試中經(jīng)常碰到。在熱電偶調(diào)試過程中,尤其是在熱電偶安裝相對集中的區(qū)域,如在上鋼三廠大電爐工程中,有一只電爐底部的16個測溫點溫度顯示不平衡,其中一支熱電偶的偏差特別大,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)偏差很大的熱電偶不僅安裝完好,而且儀表本體也正常。
與熱電偶相配的溫度顯示儀表的溫度標(biāo)尺分度是根據(jù)分度表來確定的,而實際冷端溫度則高于0℃,而且是不恒定的,這時熱電偶所產(chǎn)生的熱電阻必然偏小,且測量值也隨著冷端溫度變化而變化。要消除這種現(xiàn)象,可以采用兩種方法:
①對此熱電偶附近未保溫的工藝管道進行保溫;
?、诜笤O(shè)新的補償導(dǎo)線。
問題二:直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DCS)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換中的問題
在石化金菲塑料有限公司新建項目的DCS系統(tǒng)調(diào)試中,我們發(fā)現(xiàn)有一個氣動執(zhí)行機構(gòu)的行程不對。可是經(jīng)檢查儀表的本體完整良好,單體調(diào)試記錄正常,安裝的位置也沒問題,可為什么會產(chǎn)生這個情況呢?經(jīng)測試分析是DCS控制系統(tǒng)輸出的4-20mA電流信號不正確。
從DCS控制系統(tǒng)的原理來看,DCS系統(tǒng)是對生產(chǎn)過程中的各種物理量(如溫度、壓力、流量、液位等)由一次儀表測量放大,統(tǒng)一變換為4-20mA電流信號,作為DCS系統(tǒng)的輸入,并使電流信號通過一個固定電阻轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號,經(jīng)過放大,通過模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后送入計算機,計算機按預(yù)定的控制程度對其分析、比較,再通過步進控制器,由轉(zhuǎn)角-電流轉(zhuǎn)換器(D/A)變?yōu)?-20mA電流信號送至現(xiàn)場。
由此不難看出,固定電阻的偏差會造成DCS控制系統(tǒng)輸出信號不正確,若及時調(diào)整,就可以解決這個問題。
典型檢測儀器儀表控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、各單元主要作用介紹
分為被控對象、檢測單元、變送單元、顯示單元、調(diào)節(jié)單元、執(zhí)行單元、操作人員。
被控(被測)對象:控制系統(tǒng)的核心。
檢測單元:控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)作用的基礎(chǔ)。
變送單元:完成對被測變量信號的轉(zhuǎn)換和傳輸。
顯示單元:將檢測單元測量獲得的參數(shù)顯示給操作人員。
調(diào)節(jié)單元:完成調(diào)節(jié)控制規(guī)律運算,將結(jié)果輸出作為控制信號。
執(zhí)行單元:控制系統(tǒng)實施控制策略的執(zhí)行機構(gòu)。
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