安全仪表系统与自动化控制系统故障及维护
林万强 李邵杰
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林万强 李邵杰,. 安全仪表系统与自动化控制系统故障及维护[J]. 中国仪器,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.157021.
摘要:
在化工工业的生产过程中,安全仪表系统的应用十分广泛,可以保障化工产业的安全和稳定进行。而随着科技的发展,自动化控制系统在化学工业中的广泛应用可以提高工业生产效率,从而极大促进化工工业的行业发展。而如果作为目前化工工业生产关键的安全仪表系统与自动化控制技术产生了故障,会给生产产生不可估量的不利影响。为此,本文结合常见的化工工业生产中安全仪表系统与自动化控制系统故障分析,对故障维护策略进行探讨。
关键词: 安全仪表系统;自动化控制系统;维护
DOI:10.12721/ccn.2023.157021
基金资助:

一、化工安全仪表系统与自动化控制系统简介

(一)化工安全仪表系统

安全仪表是在生产自动化的过程中可以对仪器运作中的信息加以收集,从而对仪器运作中可能产生的问题进行报警和检测。众所周知,化学生产的原材料很多具备危险性和腐蚀性,对于仪器设备很容易产生腐蚀情况,如果人工操作存在的问题,很可能导致火灾和爆炸的安全问题。所以,为了保障仪器的正常运行,减少发生事故的概率,可以采用耐腐蚀、防尘、防爆的安全仪表系统提升化工工业生产过程的安全性。目前应用于实际生产工程中的安全仪表系统种类很多,根据操作原理的不同,可以分为电动式、气动式和液动式。根据不同类型仪表组合方式的不同,可以分为组合式、基地式、综合控制式。除此以外,还有根据不同化学工业生产类型差异而分为的检测仪表、显示仪表和控制仪表,用来应对不同功能的仪器的安全监测需要。

(二)化工自动化控制系统

化工自动化控制系统以其的高度智能化,去人工化的特点,可以大幅度降低人工成本,从而实现更安全的化工生产流程。自动化控制系统可以根据实际化工生产的要求,根据实地情况进行系统流程设计,从而建立有针对性的自动化控制系统,满足操控者的需要。从技术的角度而言,自动化控制系统可以将计算机和化学仪表相互联结、将计算机与控制平台相互联结,从而实现将各种控制情况和数据都集中在计算机上,通过计算机操作即可监测化工生产流程,并对各种生产环节进行控制。在计算机技术的加持下,工业自动化技术还在不断进行更新,以迎合更多生产流程中精细化的工艺需要。综上,化工自动化控制系统是综合了电子、计算机、控制系统、监控系统于一身的综合控制系统。通过化工自动化控制系统,可以便于对生产流程进行控制,也可以通过其减少人工的特点,将危险的工艺流程交给自动化控制系统,可以提升生产的安全性,以促进化学工业生产效益的提升。

二、化学工业安全仪表系统常见问题和维护

(一)热电阻测温信号异常

化学工业安全仪表如果显示热电阻测温信号异常,原因在于中心控制室内CRT温度的改变。为了让仪表数据正常,需要到实地进行测温,利用万能计对电阻值进行测量看与仪表显示值的差异,以便判断问题所在。在解决问题过程中,常常采用检查温度信号传输是否出现问题、对热电阻进行更换、对PC信号处理信道进行更换处理等方法。如果不能奏效,可以对仪表系统进行重新布线处理。通过采用对比测试、综合分析等方式可以解决信号异常问题

(二)流量计存在间歇式异常

仪表一旦产生间歇式的显示异常,并不意味着仪表的数据不准,而是在显示精确数据一段时间后,会产生数据归零现象。而此时的仪表还能够继续工作,只是数据显示具有时常精确、时常不正常的现象。造成这种现象的原因可能是因为流量计的传感器安装在了竖井等容易引起积水的环境中。因为这样的管道很可能会收集雨水,如果传感器长期位于雨水中,传感器就会因为潮湿的水汽进入而受到影响。尤其对于传感器的接线箱来说,一旦被湿气影响就会直接影响到仪表数据的变化。遇到这种问题可以用吹分机把接线箱里面吹干,让电阻恢复正常数值,把插头用硅胶进行密封,就可以让流量计的工作恢复正常数值。

三、化工自动化控制系统的常见问题和维护

(一)热电偶温度检测布线时常见问题和维护

热电偶和热电阻在化工自动化控制系统中起着温度监测的作用。其中监测设备包括终端电柜和安全栅格等,在这些设备中都假装了电感器对温度进行感应。热电偶的布线技术是关键,如果出现布线问题将会影响到温度监测结果,而布线的过程很复杂,且十分容易因为细节问题而出错。比如温差传感器是通过接收电压并将数据反馈给终端和采集装置,再传送到电柜之中,如果有布线问题出现就会导致温度测量不够精确。还有,因为终端电柜中没有热量产生,相比之下与电控盒和电子器件的热量会有很大差异。为此,可以在热电偶数据收集装置中安装补偿导线以促进测温值和实际值没有差异,通过合理安排布线可以促进温度测量的精确性。为了从根本上上解决布线问题,布线前工作人员应该严格按照图纸进行施工,如果遇到复杂情况要加强相关元件的防护能力。

(二)自动化控制系统技术不完善问题

自动化技术的应用促进了化工工业生产的发展,但是在实际应用中自动化技术本身还存在一定不足。比如在化工工业生产中有很多品种的化学原料,在自动化控制中缺乏对不同品种化学材料的区别和计算能力。因此在这这种情况下还要依赖于人工的计算和相应的操作,影响了生产效率的提升。为此,还需要相关专业人士对技术进行研发,并结合实际生产需要,完善自动化控制技术还不具备的功能。比如说在可以充分在自动化控制系统中应用数学模型,对生产中的参数进行分析,根据辨识的结果架构函数,从而实现对生产过程的精确控制。在化工生产中,还可以有望应用模糊控制、神经网络等控制手段,理论上可以实现化工生产设备故障的自动诊断。这种技术的能力具备很高的精确性,可以实现一般仪表不能实现的非线性监控。

总结

化工单位要对化工工业中的安全仪表控制系统问题引起高度重视,因为安全仪表的故障会影响到生产过程的安全性和可靠性。同时,化工自动化控制系统的应用也十分重要,为了能够让自动化系统充分发挥功能,需要对其中产生的故障进行及时排除,定期对设备展开维护。此外,对于自动化控制技术本身存在的不完善等问题,需要科研人员加强对于技术的研发程度。相信通过化学工业自动化和计算机信息技术的不断完善,可以促进自动化控制系统技术的飞跃发展。

参考文献:

[1]奚树琴.仪表自动化控制系统故障与维护技术探讨[J].冶金与材料,2022,42(03):96-98.

[2]潘大龙.仪表自动化控制系统故障与维护技术分析[J].石化技术,2019,26(09):222-223.

[3]刘涛,黄瀚文.仪表自动化控制系统故障与维护技术探讨[J].中国新通信,2019,21(15):148-149.

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