自动化仪表范文

导语：如何才能写好一篇自动化仪表，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

[关键词]自动化仪表 计算机控制系统 嵌入式

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0065-01

随着技术的进步和人工智能的发展，设备中自动化仪表控制系统的地位越来越重要，嵌入式微计算机的应用改变了自动化仪表的结构概念和设计观点，对系统发展也产生了较大影响。

1 自动化仪表控制系统的简要介绍

自动化仪表控制系统是一个设备的神经中枢，发挥对设备是否正常运转进行监测的作用，也可以为调整设备的基本技术参数提供参考。自动化仪表主要是由一些自动化元器件组成的，具备十分完善的自动化功能的一种技术工具。它通常同时具备好几种功能，比如测量或者记录、显示、控制以及自动报警等。自动化仪表通常包括：流量、压力、温度等各种仪表、校验仪表的压力、热工、标准等各种校验仪表、还有就是数控、流量等仪表普遍用于石化、冶金、电力、科学研究以及国防等领域的自动化控制。自动化仪表控制系统是工业自动化系统的组成部分之一，自动化仪表发挥了对信息进行转换的作用，可以将输入信号转变为输出信号。信号能够根据时间域或者频率域进行表达，传输的信号能够调制成连续性的模拟量或者是断断续续的数字量模式。

2 自动化仪表的总线化发展趋势

过程控制系统自动化中的现场设备通常称为现场仪表。现场仪表主要有变送器、执行器，在线分析仪表及其它检测仪表。现场总线技术的广泛应用，使组建集中和分布式测试系统变得更为容易。然而集中测控越来越不能满足复杂、远程及范围较大的测控任务的需求，必须组建一个可供各现场仪表数据共享的网络，现场总线控制系统（FCS）正是在这种情况下出现的。它是一种用于各种现场智能化仪表与中央控制之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。目前现场总线已成为全球自动化技术发展的重要表现形式，它为过程测控仪表的发展提供了千载难逢的发展机遇，并为实现进一步的高精度、高稳定、高可靠、高适应、低消耗等方面提供了巨大动力和发展空间。同时，各现场总线控制系统制造厂家为了使自己的现场总线控制系统（FCS）能得到应用，纷纷推出与其控制系统配套的具有现场总线功能的测量仪表和调节阀，形成了较为完整的现场总线控制系统体系。总而言之，总线化现场仪表功能丰富，在FCS中，几乎不存在单一功能的现场仪表。

3 自动化仪表的网络化发展趋势

现场总线技术采用计算机数字化通信技术，使自动控制系统与现场设备加入工厂信息网络，成为企业信息网络底层，可使智能仪表的作用得以充分发挥。随着工业信息网络技术的发展，有可能不久将会出现以网络结构体系为主要特征的新型自动化仪表，即IP智能现场仪表，如：基于嵌入式Internet的控制网络体系结构，其特点是：首先Ethernet贯穿于网络的各个层次，它使网络成为透明的，覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了真正意义上的办公自动化与工业自动化的无缝结合，因而我们称它为扁平化的工业控制网络。其良好的互连性和可扩展性使之成为一种真正意义上的全开放的网络体系结构，一种真正意义上的大统一。因此，基于嵌入式Internet的控制网络代表了新一代控制网络发展的必然趋势，新一代智能仪表一IP智能现场仪表的应用将越来越广泛。

4 自动化仪的开放性的发展趋势

现在的测控仪器越来越多采用以WindoWS/CE、Linux、VxWork等嵌入式操作系统为系统软件核心和高性能微处理器为硬件系统核心的嵌入式系统技术，未来的仪器仪表和计算机的联系也将会日趋紧密。Agilent公司表示仪器仪表设备上应当具备计算机的所有接口，如USB接口、打印机接口、局域网网络接口等，测量的数据也应通过USB接口存储在可移动存储设备中，使用这样的仪器仪表设备和操作一台简易电脑简直是如出一辙。齐备的接口可连接多种现场测控仪表或执行器设备，在过程控制系统主机的支持下，通过网络形成具有特定功能的测控系统，实现了多种智能化现场测控设备的开放式互连系统。

5 自动化仪表控制系统的发展方向

自动化仪表技术也随着科技的发展而发展，对于仪器仪表有了更高的标准与要求。仪器仪表今后的发展方向是充分运用全新的工作原理以及选择全新的材料和元件，比如运用超声波、X射线、微波、远红外线、核磁共振成像以及激光等原理，运用不同的半导体敏感元器件、集成光路与电路、光导纤维等等。其最终目标是使得仪器仪表更加小型化，重量更轻、生产成本不断降低以及更加有利于使用和维修等。此外，运用微机使得仪器仪表的性能不断增强，使得仪器仪表的自动化与智能化程度以及处理数据的能力进一步提高。从而实现仪器仪表不但可以供单项使用，并且可以通过标准接口以及数据通道和计算机有效结合，构成不同的测控管理工作的综合系统。

5.1 分布式控制系统的发展方向

分布式控制系统为一种全新的计算机控制系统，它是基于集中式控制系统逐步发展与演变出来的。它是主要由一个过程控制级以及过程监控级所构成的利用通信网络作为其纽带的系统，将现代计算机技术、现代通信技术、现代图形显示技术以及现代控制技术即4C技术进行综合，其指导思想是集中操作与分散控制与集中操作、分级管理以及配置灵活等。

5.2 开放性控制系统的发展方向

当前的测控仪器愈来愈多使用嵌入式的操作系统核心软件以及性能非常高的微处理的核心硬件系统的嵌入式系统技术，今后的仪器仪表以及计算机之间的相互联系也会变得更加紧密，安捷伦公司认为仪器仪表等相关设备上都应该具有计算机的全部接口，比如打印接、UBS、局域网网络等各种接口等，测量的结果也应当利用UBS接口保存到移动硬盘等可移动存储设备中去，使用该设备就像操作一台计算机一样，接口齐全的话可以将现场的各种测控仪表或者相关执行器设备连接起来，在过程控制系统的主计算机的支持下，利用网络形成具备特定功能的测量与控制系统，从而达到了对多种智能化现场测量与控制设备进行开放式的相互连接。

5.3 网络化控制系统的发展方向

现场总线技术通过数字化的通信技术，从而使得自动控制系统和现场的相关设备连接到企业的信息网络，当作企业信息网络的底层，可以有效发挥智能仪表的作功能。由于工业信息网络技术的快速发展，在不久的将来可能会产生以网络结构体系为主的全新的自动化仪表，也就是IP智能现场仪表，比如建立在以嵌入式互联网为基础的控制网络体系结构，其基本的特点是：Ethernet将贯穿到网络的每一个层次，从而使得网络变得更加透明，覆盖到企业全部的运用范围从而达到了实质意义上人工办公和工业自动化办公的完美融合，所以可以称之为扁平化的工业信息控制网络，其优良的互连性以及可扩展性使得该系统成为实质意义上的一种完全开放式的网络体系结构，从而实现了实质意义上的大统一。

现代自动化仪表的智能化技术不但改变了仪表本身的性能，还影响到了控制网络的体系结构，它不再是功能单一的同定结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富相信新一代的智能化仪器仪表将在计算机网络技术支持下在各行各业得到越来越广泛的应用。

参考文献

篇2

关键词：自动化系统；自动化仪表；仪表系统；常见故障；分析

一、对化工自动化仪表的认识及分类

随着现代科技的进步，自动化控制系统得到了越来越广泛的应用，自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。自动化检测仪表系统是自动化控制系统中重要子系统之一，一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器、显示器三个部分组成，这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，都不能称为完整的仪表。化工自动化仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。按仪表所使用的能源分类可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表；按仪表组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理机器可分为自动化仪表与非自动化仪表；根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等。仪表覆盖面比较广，任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分开来。

二、 化工生产过程中自动化仪表系统故障的判断思路。

自动化仪表常见故障从大的方面主要可以分为以下几类：第一，化工自动化仪表自身质量问题。第二，化工自动化仪表安装问题。 第三，化工自动化仪表的操作问题。由于化工生产操作具有管道化、流程化、全封闭等特点，尤其是现代化的企业自动化水平很高，工艺操作与检测仪表密切相关，操作人员通过检测仪表显示的各类工艺参数，诸如温度、物料流量、容器压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常以及产品的质量是否合格，根据仪表指示进行加量或减产，甚至停车。仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低、不变化、不稳定等）本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表正确地反映出工艺异常情况；二是仪表因素，由于仪表（测量系统） 某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力，除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外，还需熟悉测量系统中每一个环节，同时，应对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性有所了解。总之，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，所以，要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑，仔细分析，检查原因所在。

三、常见故障实例分析

1.微差压变送器零点漂移严重

当多台微差压变送器出现严重零点漂移，有些出现分时段的规律性时，造成这种现象的主要原因有以下几点：1）变送器质量不好2）导压管路不畅通3）温度影响4）机械位移影响。为了解决这一问题，我们首先要检查导压管路，检测是否有应力的存在，如果发现有较大应力，就要进行应力消除工作。其次，变送器安装不牢固就会产生机械位移，造成变送器零点漂移，因此需要检查变送器安装情况，检查各变送器支架安装是否牢固，如发现部分变送器支架安装不牢固，就需要进行变送器紧固工作，此时故障基本可以被排除。

2.数字温度（K型）仪显示随室温变化

补偿回路故障是导致数字仪表随控制室温度变化而变化的主要原因，当出现这一现象时，首先要将仪表通入标准信号判断是否时数显仪出现故障，如数显仪显示与标准信号存在较大误差，可以判定数显仪存在故障，对数显仪进行维修排除故障后，如数显仪显示依旧随室内温度发生变化，则此时需要检测补偿导线是否存在故障，如通过测试现场冷端和控制室温差发现与仪表显示误差相当，则可初步判断补偿导线没有补偿作用，此时需要更换补偿进行故障排除。

3.双法兰液位变送器显示偏高并分时段波动。

对于安装在常压储罐上的双法兰液位变送器，若在仪表设置好后初期显示正常，液位变化时会出现较大误差，静液面时分时段显示波动，此时往往会造成溢液或空罐而造成浪费或影响生产。产生这一故障的原因主要有以下三方面：1）导压管（毛细管）可能泄露2）介质过于粘稠3）罐体排气不畅。进行故障分析时首先要考虑到要液位计不可能堵塞，需要着重分析液位计本身和介质性质，另外还需要考虑环境因素的影响。从液位计分时段波动的现象可以判断出其对温度敏感，可初步判断可能是罐装的导压介质不正常，毛细管有空隙，然后将负压法兰移至下方观察一段时间，如果情况有所改善，则可以判断出为负压毛细管有气隙，将毛细管拆除后故障即可排除。

4.流量计不显示。

流量计不显示故障处理思路及处理措施：第一，检查电源接线、电源等级，确保电源等级及接线正确；第二，检查显示器插键是否松动，若松动，便需要重新插紧显示器插件。第三，检查内部变压器或保险管是否烧坏，如烧坏则需要更换变压器或保险。同时要注意转换器向下安装会造成管道中液体向转换器渗漏，造成绝缘下降，甚至短路，因此一定要严格按照转换器安装规程进行正确安装。

5 调节阀出现故障

调节阀现场常见问题是阀不动作、震荡、振动、动作迟缓、泄漏量大，下面逐个对这些故障进行分析：

（1）阀不动作

第一种现象是无气源、无信号，造成这种现象的原因主要有一下3个方面：气源未打开或气源压力太少；气源含有杂质导致气源管或过滤器、减压阀堵塞；过滤器减压阀堵塞或故障。

第二种现象有气源、无法动作，此时需要根据故障现象进行相应的检修处理：1）现象：DCS 指令信号无输出，此时需要检查相应的指令线；2）现象：定位器无显示、无输出：此时需要更换定位器；3）定位器气路输出泄露：则需要进行焊接工作消除泄露现象；4）现象：阀杆或阀芯卡涩、变形：此时需根据实际损坏情况进行处理或更换；5）现象：手轮位置不对：此时需要将手轮调节到释放位置。

（2）调节阀震荡

当气源压力满足要求，指令信号也稳定，但调节阀的动作仍不稳定时，首先需要检查定位器位置是否正确，并进行相应处理；其次检查定位器自身是否发生故障：若定位器发生故障需要检修或者更换定位器；此外，检查定位器输出管路是否漏气，消除漏气现象；最后检查阀杆运动与接触部分是否顺畅，若不顺畅则需要加剂或重新安装阀杆。

（3）调节阀振动

此时可按照故障现象进行相应处理：安装底座不稳：加固底座；附近有振动设备引起：消除振源；阀芯与衬套磨损严重：更换衬套；调节阀选型不对：更换合适的阀门；阀门介质流向与关闭方向相反：改变阀安装方向。

（4）调节阀动作迟缓

此时可按照故障现象进行相应处理：气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏：更换膜片；执行机构中O型圈破损：更换O 型密封圈；阀体内有粘物堵塞：消除堵塞；阀杆不直导致摩擦阻力大：处理阀杆。

（5）调节阀泄漏量大

此时可按照故障现象进行相应处理：阀芯被磨损，内漏严重：消除内漏；阀杠长短不合适，阀未调好关不严：调整阀杆，调整阀；阀体内密封环坏：更换密封环；介质压差太大，执行机构关不严：增大气源，改进执行机构；阀内有异物：清除异物；气源压力低或接头气管漏气：调整气源，消除泄漏。

四、总结

文章探讨了如何在化工自动化生产过程中检查和处理自动化仪表的故障，为处理和判断自动化仪表常见故障提供了一些有效的工作方法和思路。化工自动仪表作为化工生产中的重要设备，分析其常见故障并制定故障排除计划，配合后续维护、校检工作可显著降低故障发生率。现代社会科技技术发展日新月异，新型自动化仪表不断涌现，自动化仪表系统不断升级，作为自动化控制方面的工作人员只有坚持不断学习、与时俱进，深刻了解和掌握各种仪表的工作原理，熟悉和掌握相关工艺流程，全面分析故障原因，不断积累维修经验，才能在自动化仪表出现故障时做到准确快速判别及妥善处理，迅速恢复生产。

参考文献

[1] 马英杰，孙绪军，李裕茂. 关于化工自动化仪表的检修与维护的探讨[J]. 山东工业技术. 2014（21）

篇3

关键词：化工企业；自动化仪表；检修维护

一、化工仪表及自动化的概念

化工自动化通常指的是通过使用自动化设备，代替人的劳动，从而提高劳动生产率的生产模式。它包括自动化生产多方面的内容，暨自动操作、自动控制、自动保护以及自动检测等多项内容。这种生产模式与传统的劳动密集型生产模式相比具备更多优势，例如提高生产率，降低生产成本等。此外，化工自动化生产还能提高安全生产系数，降低工人劳动强度。而自动化仪表的应用，则是化工自动化生产的一个重要组成部分。它本身自成体系，也属于整个自动化系统的一部分。自动化仪表完成了整个自动化生产流程中的测量、显示、记录、控制、报警等功能。其核心作用就是完成信息形式的转换，无论是数字量还是模拟量信号，都可以通过仪表实现信号的输入输出功能，其中信号用频率域和时间域表达均可。

二、 化工自动化仪表的分类

自动化仪表有多种分类方式。主要根据组成、用途、供能、参数、系统等加以区别。其中，依据不同组成形式的仪表可区分为单元组合式、集中分散式、电子综合控制组装式、基地式等。依据具体用途的不同可分为检测用仪表、传输转换仪表、显示仪表以及调节控制仪表和执行器。依据能源来源不同可以分为气动、电动和液动三类。而根据参数可分为压力仪表、温度仪表、液位仪表、流量仪表等。依据使用系统的不同，可以根据安全系统和生产系统对其加以区分。

三、化工自动化仪表的发展趋势

化工自动化仪表是一项非常实用的技术，在我国很早就已投入应用。这项技术首先应用于我国的冶金、能源、化工等领域及其他相关领域。早期工业上应用的热工表即为自动化仪表的初期形态，包括了液动和气动两种主要形式。但是由于早期技术的局限性，仪表体积相对较大，使用不够灵活且可实现功能较少，局限了其在工业领域的应用范围。在工业中只能作为检测记录和简单控制的工具。后期通过技术的完善，经历了具备压力信号和远程发送器的气动仪表等阶段，逐渐演变成了实现可调节功能的电子仪表，利用各种电子仪器对工业仪表进行控制。伴随着集成电路和半导体技术的发展，诞生了计算机信息技术，随之又诞生了自动化技术，两种技术相互促进，互为补充，加速了化工行业发展进程。

四、化工自动化控制仪表优势功能

化工自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术，减小了体积，并提高了可靠性及抗干扰性能。

1、仪表有了可编程功能

计算机的软件进入仪表，可以代替大量的硬件逻辑电路，这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制，其软件编程很简单（即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制） 。而如果带之以硬件，就需要一大套控制和定时电路。所以软件移植入仪器仪表可以大大简化硬件的结构，代替常规的逻辑电路。

2、仪表有了记忆功能

以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路，只能在某一时刻记忆一些简单状态，当下一状态到来时，前一状态的信息就消失了。但微机引入仪表后，由于它的随机存储器可以记忆前一状态信息，只要通电，就可以一直保存记忆，并且可以同时记忆许多状态信息，然后进行重现或处理。

3、仪表有了计算功能

由于自动化化仪表内含微型计算机，因此可以进行许多复杂的计算，并且具有很高的精度。在自动化仪表中可经常进行诸如乘除一个常数、确定极大和极小值、被测量的给定极限检测等多方面的运算和比较。

4、仪表有了数据处理的功能

在测量中常常会遇到线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题。由于有了微处理器和软件，这些都可以很方便的用软件来处理，一方面大大减轻了硬件的负担，又增加了丰富的处理功能。自动化仪表也完全可以进行检索、优化等工作。

五、化工企业自动化仪表的常见问题

1、化工企业自动化仪表制造质量问题

在化工企业自动化问题中，仪表自身问题是其中很重要的一类问题。这类问题的产生是由于在自动化仪表的生产制造过程中，厂家并不能够完全做到遵守科学严谨的工作态度，降低了自身对于产品质量的要求，从而使生产出的仪表等产品本身存在质量隐患和问题，导致化工企业生产过程中自动化仪表发生问题的概率大幅增加。

2、化工企业自动化仪表安装使用问题

在实际的化工企业自动化仪表安装过程中，也会伴随发生各种各样的问题。由于在化工企业自动化仪表安装中，有各种必须遵循的技术规范和行业规范。如果安装过程中不严格按照规范内容去执行，就会造成各种安装上的缺陷。而在企业生产过程中，某些企业为了片面的追求利润，减少时间成本，不去遵守相关的行业规范，不按照规定去安装自动化仪表。安装过程中出现的各类安装缺陷，会成为企业生产过程中巨大的安全隐患。

3、化工企业自动化仪表的具体操作问题

企业自动化仪表的操作工作是技术类工种。它本身对从业人员的技术水平要求较高，工作量要求较大。当操作人员在化工企业自动化仪表的操作过程中进行不恰当操作时，就会造成各类操作相关的问题。例如，因误操作造成仪表故障，延误了整个企业的生产流程，就会对企业的正常生产造成严重的损失，更会威胁到设备安全和操作员工的生命安全，对企业造成了巨大的安全隐患。

六、仪表故障判断的各项关键点

1 在检查仪表前需要确认被检查仪表是否有相对应图纸以及相关的技术资料。由于在故障排查的过程中，有可能需要进行拆卸以及更换部分零件，包括电路板以及芯片等。所以在进行这部分拆卸时，一定要做好标记，以保证被拆卸部分的仪表能够在维修完成后被准确安装回原位。

2 当技术人员对故障判断包括集成电路接触不良时，一定要采取恰当的措施。如果用镊子挤压，会造成使插座中弹簧片永久变形的不可修复情况。而且这种情况会进一步破坏集成电路，并造成其与插座间形成更多的接触不良。此时正确的处理方法应当是：使用棉签蘸无水乙醇进行擦拭，并等待一定时间，直到集成电路的管脚向内压少许时，才能再将其插入到插座中。

3在检测过程中，如果发现问题出现在某管脚电压电波或者脉冲信号上，一定要先对所连元器件的电路进行判断并进行分析，判别相应元器件是否有问题。排除阻值改变、电阻烧损、电容击穿、老化等问题后，才能判断确实是集成电路故障。

4在使用电烙铁是，一定要注意以下几点：当焊接仪表上的电路管脚时，要避免使用大瓦数的电烙铁，通常是小于45w的。为防止焊接过程中，结成电路发生损坏，焊铁外壳在焊接时必须接地，并且要控制相应的焊接时间，甚至可将烙铁的插头拔下来进行焊接，以避免更换的集成电路在焊接过程中由于过热以及静电感应等现象发生损坏。

5维修人员在维修过程中，必须做到心中有数。尤其是在遇到需要拆卸和更换元器件时，要吃透原理，了解元器件的结构、原理和用途。否则，盲目进行维修，可能会衍生其他问题或者故障扩大化。这是相关技术维修人员在维修过程中尤其要注意的，只有提高自身理论水平，才能防止此类问题的发生。

七、总结

二十一世纪，化工自动化程度越来越高，仪表的种类越来越多，更新换代的速度也越来越快。为减少自动化仪表在实际运行过程中故障发生率，仪表检修维护人员必须按照相关规定定期对仪表进行检修及校正工作，同时还要做好自动化仪表的日常维护工作，发现故障及时处理。以确保自动化仪表的准确性与化工生产的安全进行。

参考文献：

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化[M].3版.化学工业出版社，1999.

[2]孔祥波.化工生产控制自动化及仪表研究[M].甘肃科技，2009.

[3]田永奇.浅析化工设备的维护及检修[J].科技致富向导，2011（27）

篇4

[关键词]自动化仪表；日常维护；措施

中图分类号：F725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0087-01

引言

自动化仪表有许多种类，诸如温度仪表，气动仪表，电动仪表等。不同的自动化仪表应用于不同的生产领域，其固有的性能对企业生产的运作状态也有不同的影响。提高自动化仪表的性能，使自动化仪表在企业生产中能够创造出更多的经济效益，推动我国企业的快速发展。

一、自动化仪表存在的问题

1、不注重自动化仪表的日常维护

在企业生产中，自动化仪表必不可少，但对其的日常维护漠不关心。大多数企业管理人员不重视自动化仪表的日常维护，唯有仪表发生故障时才维修，这样大大缩短了自动化仪表的使用寿命，也给企业带来了许多的安全隐患以及不必要的财务支出。

2、自动化仪表的日常维护制度不健全

近年来，我国企业渐渐注意到对自动化仪表的日常维护，但自动化仪表的维护与保养制度尚不健全，也没有相关技术人员对其进行维护与保养，因此这项工作难以落实。而且许多企业的实力有限，也没有资金来支持这项技术的实施，难以保证其具有良好的运作状态。相关技术人员也没有过多的技术经验，盲目维修只会导致自动化仪表的使用寿命大大缩短。

3、企业的维护措施不够完善

自动化仪表与普通的仪表相同，也受自然环境的影响，如打雷，暴雨等。许多企业对自动化仪表的维护不够完善，致使自动化仪表发生一些运作故障。

二、自动化仪表的日常维护措施

1、增强企业对自动化仪表的维护与保养意识

企业应重视对自动化仪表的维护与保养，加强对自动化仪表维护与保养的宣传，通过网络，电视或座谈会的形式向员工宣传加强自动化仪表维护与保养的重要性，不断提高企业员工以及相关技术人员对自动化仪表维护与保养的意识。

2、建立健全自动化仪表的维护与保养制度

自动化仪表的维护与保养是企业不可忽视的一个问题，为此，企业应建立健全自动化仪表的维护与保养制度，相关技术人员应定期对自动化仪表进行维修并做好相应的记录，以保证自动化仪表能够正常运行，工作。在日常使用时，操作人员要按照自动化仪表的使用规则使用，不可擅自对其进行违规操作，使用完毕后，相关技术人员对自动化仪表进行检查以及正确的维护与保养。企业要将自动化仪表的维护与保养意识落实到每一个员工，根据每一个自动化仪表的使用情况，制定一套正确的自动化仪表的维护与保养制度，每进行一次维护与保养，相关技术人员就要做好相应的记录，为更换自动化仪表提供相关依据。

3、制定自动化仪表的维护与保养的计划

企业相关技术人员根据自动化仪表的日常运作状态，发生事故的频率，设备运作是否稳定等，制定相关的日常维护计划，周维护计划以及年维护计划等，维护人员应做好相应的维修记录，把自动化仪表的维护与保养当作一项工作，以保证自动化仪表能够安全运作。

自动化仪表的维护不仅要制定相关的计划，制度，还应注重对其的现场维修工作。每当自动化仪表在运作过程中出现故障，相关技术人员应立即到场对自动化仪表进行检查，维修。企业还应对相关技术人员进行技术培训，提高技术人员的专业能力，以保有效快速的解决自动化仪表的运作故障，降低企业的经济损失。

4、提高自动化仪表的零器件管理

自动化仪表的零器件是构成自动化仪表的重要组成部分，自动化仪表的零器件也关系着自动化仪表的正常运作，为此，企业应该重视对自动化仪表零器件的管理工作，并且与生产这些零器件的厂家多交流，多备一些零器件。企业在选择自动化仪表零器件时，应选择信誉高，质量好的厂家，如若出现质量问题，要及时与生产厂家沟通。企业要提高自动化仪表的零器件管理水平，保证自动化仪表能够正常运作。

5、利用网络对自动化仪表进行维护与保养

近年来，网络之风盛行，企业在对自动化仪表的日常维护中可以利用先进的科学网络技术技术，以计算机为主，开发属于自己企业的自动化仪表的维护与保养的软件，将自动化仪表何时出现故障，日常的运作状态以及日常的维护与保养记录在自动化仪表的维护管理软件中，利用计算机软件的提示功能，让相关技术人员按时对自动化仪表进行维护与保养。企业利用自动化仪表的维护与保养软件可以精准的分析自动化仪表的运作状态，大大加强了自动化仪表的管理水平，延长自动化仪表的使用寿命。

6、改善运作环境不容迟缓

自动化仪表的运作受环境的影响比较大。其大多在企业的生产车间工作，空气中多弥漫着化学物质，直接影响着自动化仪表的运作状态。为此，企业应积极改善运作环境，要合理的安放自动化仪表，尽量使其避免化学空气的笼罩，防止化学物质进入自动化仪表内部。此外，过热或过冷的环境也会使自动化仪表出现运作故障，所以，企业在严寒天气要加强保暖措施，在暑热天气要加强对自动化仪表的散热。企业还应注重自然环境的变化，要防止雷击以及暴雨等对自动化仪表的影响。

7、做好自动化仪表的后期管理

自动化仪表在使用阶段是较为重要的，相关技术人员要根据环境以及性能的不同进行维护以及后期管理。加强对自动化仪表的后期管理，每次维修做好相应的记录，相关技术人员要善于分析出现故障的原因，可以有效的减少自动化仪表的故障的发生，提高企业的经济效益。

结束语

企业大多采用自动化，自动化仪表更是成为了企业运作的一个必不可少的技术，对于企业更好的发展有很大的影响，企业要不断加强对自动化仪表的日常维护与保养，从设备的采购，安装方面进行合理的规划。企业相关技术人员定期进行维护，并做好相应的记录，加强对自动化仪表的检查，维护，制定完善的计划，措施以保自动化仪表的正常运行。

参考文献

[1]张伟.自动化仪表的使用维护措施探讨[J]中国科技博览.2009（28）：360.

[2]冯彬.生产过程自动化仪表常见故障分析[J].中国外资.2010（14）：233.

[3]王福华，魏希泉.化工自动化仪表工程施工管理经验与体会[J].化工自动化及仪表.2012（9）：1243，1249.

篇5

关键词：自动化仪表；自动化控制技术；应用措施

在自动化仪表与自动化控制技术实际应用的时候，相关技术人员与管理人员必须要制定完善的管理制度，全面了解其运行原理，并根据自动化仪表类型的分析，采取有效措施应用自动化控制技术，提高技术的应用价值。

1.自动化仪表的作用

在我国相关企业实际生产中，自动化仪表的应用较为重要，相关技术人员必须要科学分析其应用情况，在了解自动化仪表作用的情况下，提升自动化仪表的应用质量。在企业生产中应用自动化仪表设备，除了可以提升生产操作效率之外，还能减少一些安全隐患问题，逐渐提升仪表的运行效率与运行质量。同时，应用自动化仪表设备，有利于提升仪表工作的智能化程度，优化其发展体系，快速获取各类数据信息，在全面整合数据信息的情况下，可以有效控制企业生产成本，提升企业的生产效益，达到预期的工作目标。

2.自动化仪表

自动化仪表的运行有利于提升企业生产效率，加快生产速度，增强其发展可靠性。与传统企业生产工作相比较，自动化仪表的应用较为先进，可以降低人工操作效率，提升工作人员的生产安全性。同时，在自动化仪表实际运行中，相关工作人员可以利用合理的操作方式开展各类处理工作，减少人力资源成本的投入，利用智能化设备代替人工操作，节省资金与时间。

首先，自动化仪表的工作原理分析。对于自动化仪表而言，在实际工作中，主要就是利用智能化设备与技术方式对工作流程与细节进行监督处理，减少实际生产操作中出现的数据偏差现象，提升设备监控与管理质量，在全面整合数据信息的情况下，降低企业的生产成本，发挥智能化技术与生产设备的应用作用，达到预期的管理目的。同时，在自动化仪表实际运行的时候，可以通过力矩、电力等平衡操作方式，对仪表工作压力与温度进行控制，全面增强智能化仪表的应用效果。保证可以对设备电流进行全面的控制，提升数据信息的应用质量，减少其中存在的运行问题。

第二，自动化仪表的应用。在自动化仪表实际运行中，其自身存在完整的工作链条，在企业生产中可以反应出数据信息的实际情况，并利用数据监测方式提升企业生产安全性。同时，在模型与数据监督中，相关技术人员可以利用自动化技术对数据进行标准化与规范化处理。在智能化仪表实际运行中，其工作模式有待调整，可以有效提升生产安全性，满足现代化制造业的操作要求，利用计算机仪表等对数据进行全面的计算，保证仪表自动化的应用质量。

第三，在企业生产中，相关技术人员必须要重视自动化仪表与自动化控制技术的应用，保证可以更好地将其应用在纺织业与大型器械制造业中，提升自动化控制技术的应用质量。首先，在纺织业实际发展的时候，相关技术人员应用自动化控制技术，有利于转变传统纺织业的制造方式，提升纺织业的制造效率与质量。例如：在传统的纺织业梳棉机制造业中，经常会出现风量与风压等问题，无法提升企业生产有效性。然而，在应用自动化控制技术与自动化仪表之后，可以有效调整与优化机械设备的运行参数，提升梳理工作质量。在传统的纺织业生产中，相关技术人员与管理人员还不能对纺织品质检情况进行分析，导致纺织品出现总体质量问题。然而，在应用数字图像与计算机自动化控制技术的时候，可以利用自动检测方式全面控制检测的精度范围，提升其工作效率与工作质量；在大型器械制造业中应用自动化控制设备，有利于提升大型器械制造业的生产质量，增强智能化技术的应用效果，全面优化自动化控制技术的应用体系。例如：在某企业自动化控制系统中，相关技术人员应用自动化控制与仪表技术，可以对机械设备的运行状态进行调整，全面开展数据监测工作，利用先进的工作方式提升器械制造业的生产水平。

3.自动化仪表与自动化控制技术的应用措施

在自动化仪表与自动化控制技术实际应用的时候，相关技术人员与管理人员必须要制定完善的技术方案，提升技g应用水平，减少其中存在的各类问题，保证可以发挥自动化仪表与自动化控制技术的应用作用，优化其发展体系。相关技术人员在应用自动化仪表与自动化控制技术的时候，必须要制定完善的技术应用方案，并逐渐提升自动化控制技术的应用质量，保证可以优化其发展体系。首先，相关技术人员要科学应用嵌入式技能手法与网络技能手法，并对其进行全面的管理。其次，相关技术人员需要科学控制系统的运行质量，并对自动化仪表的芯片进行规划调整，保证可以更好地对网络进行连接，延长设备的应用寿命，提高其工作质量。最后，相关技术人员与管理人员需要科学管理网络信息数据，利用通讯与网络等方式全面开展自动化仪表的应用工作。

篇6

关键词：自动化仪表；嵌入式系统；自动化；网络化

信息化社会背景下网络技术与微电子技术迅猛发展，自动化仪表也进行相应升级和创新，通信信息技术和计算机技术、新型精密元件零件和智能化系统研发和应用一定程度上影响了自动化仪表结构跳帧，通过运用嵌入式系统网络技术实现了仪表远程监督和控制，实时传输和预报仪表运行故障以及上传相关信息，在自动化仪表强化传感测量计算、补偿网络与显示等功能基础上增加自动化信息处理、信息判断、智能化运行以及自动诊断运行故障等功能，嵌入式系统为自动化仪表创新发展提供技术条件。

1软硬件系统设计是新型仪表设计模式

常规仪表仪器设计流程和内容是先对系统硬件进行设计，然后制定系统软件，再对系统硬件和软件进行反复测试调整。通常在系统流程或运行中发现故障和内部元件错误后进行维修，会使得仪表修改难度加大甚至难以进行，所以需要进行重新设计，使得仪表开发进度受到影响，仪表开发周期延长，无形中增加成本费用。软硬件协同设计是近年来作为新型设计模式，又可以称为软硬件一体化设计。自动化仪表嵌入式系统研发过程中，系统软件和系统硬件开发紧密相关，互相作用。在研发过程中对软件和硬件进行功能划分需要结合系统功能描述内容，在实际设计环节中首先对嵌入式系统进行功能运行测试，确保系统功能与实际需求相符合，进行软硬件协同模式测试，实现软件和硬件综合开发。软硬件系统设计模式具有功能分化清晰明确、软件开发周期短等特征，对新型自动化仪表设计提供了技术指导，同时也符合市场发展和社会经济需求。嵌入式系统研发主要内容是系统内部各功能模块划分，软件硬件设计、协同设计测试模拟主要分为四方面内容：第一，协同设计系统功能划分需要先对系统各个功能进行了解采集，编制功能运行指令，例如使用无关语言的描述方式，初级数学公式或者算法级描述，对系统功能进行准确测试模拟。第二，软件硬件功能划分主要对系统设计内容和限制条件进行掌握，对软件和硬件功能仔细分类，确保系统设计方案科学合理。第三，系统协同测试模拟是对软件和硬件设计综合，运用通信技术实现对整个系统进行监督和掌控，进行测试模拟相关数据分析，及时发展各种安全隐患和问题，并加以修改。第四，软件和硬件设计综合后，实施协同模拟测试，完成系统设计综合集成。软件构件设计中包括编制、翻译、汇总以及综合四方面内容、硬件构件设计中包括逻辑设计、半途设计以及综合设计等内容。软件硬件协调设计方案通过运用并行写作设计概念，有效降低了方案设计时间，提高了设计质量和效率。嵌入式系统软件硬件协调设计在整个系统流程中可以分层为：首先，设计需求和产品定义，设计方案目的；其次，系统概念层级设计初级系统模式结构，系统运行结构流程设计，综合软件硬件协调测试模拟过程；最终，系统设计详细层次，对软件、硬件和系统界面设计，综合评价系统设计。

2嵌入式处理器是新型自动化仪表设计核心内容

随着单片机及微型控制器智能化程度越来越高、系统技术越来越成熟以及使用功能越来越丰富等特点，被广泛应用越自动化仪表运行中。这对嵌入式处理器要求越发严格，在减少耗能和占地面积基础上，引入芯片集成电路技术，有效控制处理器成本价格，确保高性能嵌入式处理器在新型自动化仪表发挥最大性能。自动化仪表设计要考虑数字信号频谱分析和滤波技术、快速傅氏变换算法，运用效率较高编译方法，制定速度快的运行指令。通过运用高性能集成处理器可以实现更多附加功能，例如三十二位内核运算集成完成的通信系统，支持各种通信协议下的同步协议渠道。AcornRISCMachine微型处理器种类较多，从功能上分，主要用于通信功能的有DSP集成协同处理器、用来支持各类计算机平台应用软件和专用网络等，满足了用户多种需求，选择高性能嵌入式处理器可以实现更多功能。

3嵌入式网络技术实现自动化仪表网络信息化

实现自动化仪表网络信息化需要采用高性能处理器和硬件系统，制定仪表连接网络困难解决方案，采用多媒体信息交换机与单片机及微型控制器协议连接网络。增设网关，缓解嵌入式系统上网难题，提高嵌入式系统结构的网络管理工具，全面监督和掌控嵌入式组织结构和设备。通过运用嵌入式网络技术实现仪表网络数据采集、远程控制监督以及保存共享等功能，极大程度上发挥了系统性能，打破同一范围内信息采集分析与保存共享传统模式，为网络平台和技术为依托，进行仪表远程控制，用户可以通过网页浏览器获取需要的数据信息。结合自动化仪表实际运行需求，从系统调度、内存信息等环节进行管理，实时监督系统任务切换或中断。系统硬件引用高性能嵌入式处理器，提高硬件调度管理效率、系统软件可以独立完成计算分析和显示储存等功能，高度实现智能化处理模式，通过补偿网络调整校准自动化仪表准确程度，确保仪表自动化运营精准性。

4结束语

综上所述，新型自动化仪表需要自主学习和处理多种复杂测试模拟程度，引用智能化嵌入式系统和高性能嵌入式处理器，科学开发设计新型自动化仪表。结合软硬件协同设计模式和操作系统技术，实现新型自动化仪表高效平稳运行。

参考文献

[1]厉玉鸣.化工仪表及自动化.第3版[M].北京：化学工业出版社，1999.

篇7

【关键词】化工自动化；仪表仪器；检修；维护

我国自改革开放以来，化工行业发展速度日趋迅猛，并且化工已经逐渐成为我国主要的经济来源之一，为我国经济的发展带来了较大的贡献。但是，化工生产过程基本上均是高温、高压亦或是有毒、有害的，因而化工可谓是相对比较危险的一大行业，所以，应当加强智能型化工自动化仪表的检修以及维护，大幅度提高化工生产过程中的安全性。那么如何实现智能型化工自动化仪表的检修以及维护呢？以下对此予以详细介绍。

一、智能型化工自动化仪表

一般情况下，智能型化工自动化仪表根据划分标准的不同，可以分为不同种的类型，比如按照传输的信号进行分类可以分为数字仪表和模拟仪表；按照组合形式进行分类可以分为基地式仪表和单元组合式仪表；按照所采用的能源不同进行分类可以分为现场仪表和架装仪表；按照是否具有接入系统进行分类可以分为自动化仪表和非自动化仪表等。众所周知，智能型化工自动化仪表自身的使用范围以及智能型化工自动化仪表所覆盖的范围均比较广，所以，上述智能型化工自动化仪表的分类方法并不足以比较清楚的界定各种各样仪表的类别。

二、智能型化工自动化仪表的重要性分析

仪器仪表硬件软化，主要体现在控制电路中应用一些接口芯片控制一个系统的一个复杂功能，编程软件植入仪器仪表中取代常规的逻辑电路。嵌于仪器仪表内的微型计算机，与其他高端计算机一样，力普变频器具有很强的计算能力，在运行时，可保证复杂程序计算的稳定性与精确性。

仪器仪表工作过程中经常出现需要线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题影响。

通过仪器仪表处理这些问题，既减轻了硬件的负担，同时丰富了处理功能的方式。自动化方面的仪器仪表进对数据可进行检索、优化等作用。

三、智能型化工自动化仪表的检修以及维护

（一）普通的维修人员对仪表故障处理措施

当智能型化工自动化仪表发生故障时，仪表相关的维修人员首先需要掌握的就是故障发生前后的状况，智能型化工自动化仪表的基本工作状况，之后进行断电操作，深入了解、观察智能型化工自动化仪表相关的器件，特别需要对智能型化工自动化仪表接线处进行查看，观察是否存在烧焦或者是变形的现象，接着对智能型化工自动化仪表的电路以及接插件之间是否存在接触不良等现象进行相对应的检查。对智能型化工自动化仪表进行通电处理，对智能型化工自动化仪表的散热器以及变压器是否过热进行相对应的检查，假如存在异常的现象，需要及时对其再次进行断电操作处理，对发生异常的部位进行重点的查看。

（二）专业的维修人员对仪表故障处理措施

对于专业的智能型化工自动化仪表维修人员而言，他们检修智能型化工自动化仪表发生的故障通常采用的方法就是利用信号测量方法。通常情况下，信号测量的方法可以分为以下三种类别：万用表测量法、逻辑笔测量法以及示波器测量法。专业的维修人员应该结合自身所掌握的知识以及资料，对合理有效的解决方法进行挑选，进而实现处理智能型化工自动化仪表故障的目的，在部分情况下，为了最大程度上实现维修效果，智能型化工自动化仪表维修工作人员还会借用多种方法实现仪表的检修与维护工作。

（三）对自动化仪表的芯片以及线路板进行故障检修与维护

为了对自动化仪表的芯片以及线路板进行故障检修以及维护，可以采取使用相同型号的自动化仪表对产生故障的自动化仪表的元器件进行相对应的替换。假如在完成替换工作之后，故障不再发生，那么只需要对自动化仪表的芯片以及原线路板进行相对应的检查。

（四）对自动化仪表运行程序方面的故障进行检修与维护

在自动化仪表运行程序方面发生故障的情况下，需要进行以下操作：按下智能型化工自动化仪表中的复位键，或者是重新启动智能型化工自动化仪表，然后传递给运行程序以初始化的指令，进而既可以使自动化仪表的运行以及作业得以恢复。假如在这种情形下，自动化仪表仍然没有恢复正常的运行，那么久需要对仪表的程序存储器进行相关的检查，观察其是否发生一定程度上的损坏。

（五）对维修工作人员的要求

对于智能型化工自动化仪表的维修人员而言，不仅需要准确了解以及掌握智能型化工自动化仪表的各个元器件所具备的工作原理、基本结构以及主要的用途，还需要具备将以上知识用于实际检修以及维护智能型化工自动化仪表的过程中，在一定程度上讲，可以对维修工作人员的专业素质以及工作能力进行相关的反应。

除以上情况之外，在对智能型化工自动化仪表的检修以及维护过程中，维修工作人员还需要在最大程度上避免使用瓦数偏大的电烙铁焊接集成电路中所具有的管脚，与此同时，需要尽可能对焊接过程中花费的时间进行相对应的控制，尽可能缩短焊接所花费的时间。相关的维修工作人员可以采取先将烙铁的插头拆除措施，然后再进行相对应的焊接作业，在一定程度上避免集成电路受到过热的影响亦或是避免集成电路受到静电感应的影响。

四、结束语

总而言之，化工自动化程度近年来越来越高，智能型化工自动化仪表的种类也越来越多，其更换的速度也越来越快，所以智能型化工自动化仪表的检修以及维护的相关人员应该不断提升自身对其的认知，顺应时展的潮流。在面对突发的智能型化工自动化仪表方面的故障问题，首先要保持镇静，对故障相关的信息予以详细的了解，并且详细的分析故障原因，以便于在最短的时间内找出并解决问题。

参考文献：

[1]吴阳张宝宝.浅谈智能型化工自动化仪表的检修与维护[J].科技与企业，2013， 11（4）：123-124.

篇8

关键词：电气设备；自动化仪表；过程控制；应用

1前言

自动化仪表和电气设备可以看作是人的眼睛和手脚，仪表将现场信息以可视的方式上传到上位机控制器，再由控制器根据预编程序下达命令至电气设备处，最终由各种电气自动化设备完成所需要动作，从而实现过程控制自动化。自动化仪表和电气设备是整个控制系统的基础。常见的自动化仪表和电气设备包括温度仪表、压力仪表、流量仪表、智能型电动机保护器、智能操作显示终端等。

2电气设备和自动化仪表概述

2.1电气设备概述

电气设备包括电力系统中的发/输电设备、电机保护设备、电力监控设备等，在过程控制中，电气设备主要包括：电动机、变频搅拌器、电加热器等。现代工业生产过程对各种电气设备的智能化要求将越来越高。

2.2自动化仪表概述

自动化仪表主要指各种温度仪表、压力仪表、液位仪表等，同时各种智能电力仪表（如：智能电力多功能仪表）也属于自动化仪表范畴。自动化仪表、电气设备及上位机控制器组成了一个完整的自控系统回路。常见的自动化仪表应用包括火电厂的温度监测、污水处理工厂的流量监测、锅炉压力监测等，这些监测行为除最基本的显示功能外，还可将数据上传至上位机控制器进行信号处理、报警、联锁等，最终由控制器发令给各执行器（电气设备）以完成自动控制的功能。

3电气设备和自动化仪表在工业控制过程中的应用

3.1电气设备和自动化仪表在工业控制过程中的设计原理

传统的工业过程主要是人工操作，现代工业为了加强安全生产并提高效率，遂引入了各种自动化仪表和电气设备。工控过程自动化的设计原理主要有四点：①充分了解生产环境；②设备具有较高的智能化水平；③可实现远程操作；④便于维护管理。对生产环境的了解是应用自动化仪表和电气设备的基础，如某工厂锅炉的荷载通常情况下均在额定最大荷载之下，但按需要提高其荷载时，控制设定的安全数值也应等比例的提高，若简单的设定为最大额定荷载，轻则造成资源浪费，重则造成工况不稳甚至发生生产事故。设备智能化主要体现在四个方面，测量、监控、调节、处理。仍以锅炉为例，测量指仪表可实时检测锅炉状态；监测是指锅炉状态可在上位机上实时观察到；调节指设备拥有自动跟踪调整以适应实际需求；处理指上位机发现锅炉出现问题时通过下达必要指令至电气设备终端，进行应急处理以使人员及时进行后续工作。如：监测到锅炉液位偏低时，通过仪表发送信号至计算机，再通过计算机发出相应指令至电气设备电控柜以启动锅炉补水泵等，同时相关参数如电流信号、故障状态等可在上位机上进行追溯。远程操作是智能设备的突出优势，远程控制的目的是根据需求随时进行必要调节，比如设备端设定的安全负荷为锅炉额定负荷的60％，但实际生产时需要锅炉提供更多的动力以达到额定负荷的70％，该项调节工作便可由计算机远程操作实现，通过程序数值的修改完成。便于管理是指所用电气设备和自动化仪表以智能技术为支撑，以默认的设定程序作为工作依据，无需过度依赖人工操作，只要程序设定合理、计算机软硬件性能正常，便可持续工作，管理上实现基本无人化。当热，设备应用还应注意定期的维护和管理。以上四个原则是自动化仪表和电气设备在工业过程控制中应用的基本雏形，也是在后续工作时应注意的内容。

3.2测量环节的实际应用

测量是自动化仪表的基础功能，在进行目标数据测量时，仪表可以将所得的测量值保存下来以便于后续统计工作的开展进行[1]。

3.3监测环节的实际应用

监测是控制工作的中心环节之一，是指在应用了带自动化仪表和智能电气设备的控制系统后，实际应用中系统对控制目标进行的实时监测。这种监测是伴随整个工作全程同步的，工作停止后，监测也同时停止，如：锅炉液位的监测、电机转速的监测、电动机故障状态的监测等。以净水厂的净化系统作为监控对象为例，净水过程包括进水、净化、出水三个基本环节，中间还包括过滤、沉淀等，就进水工作而言，通常需通过设置流量仪的方式了解进水量，由于进水工作往往是长期、持续的，人员不可能随时在进水口进行测量和观察，而且人员测量和观察也存在明显的误差，自动化流量仪从而有了使用的基础需求，将流量计、上位机控制器（PLC、工控机等）、执行器（电动阀、电控柜、泵等）应用于流量监控过程中，当进水流量在合理范围内时，流量计正常作业，当进水量过大或者过小时，流量计会发出信号至上位机，信号经上位机处理后发出指令至阀门或电控柜处，从而可实现流量超限关阀、停泵等自控控制和调节的动作。并以此保证了相关过程安全、高效的运作。需要注意的是，在实际应用中，可以将记录功能添加到监测工作中，即对全天的监测内容进行记录，该数据可以作为相关人员后续工作的有效支持，比如总进水量和总净化水量的比值等。

3.4执行环节的实际应用

执行环节是控制的核心环节，该环节是衡量工业过程自动化执行结果的关键一步，是指在自控过程中对发令器指令的最终执行和动作。该环节功能的实现依赖于自动化执行仪表（如：电动阀）和电气设备（电控柜等）的联合工作。仍以净水厂的净水系统为例，当该系统的工作无异常时，控制设备只进行正常的监测工作，如果该水厂由于外部设备损坏等因素，会造成大量水流涌入，放任水流蔓延，可能造成净化效果下降甚至设备、生产环境破坏，应用智能控制系统则可以避免该情况，当流量仪监测到水流量变化后，首先会发出警报，如果水流量持续增大，超过安全值，则流量计会将这一情况反馈给控制系统中央处理器，处理器再向执行器（泵、阀等）下达指令，从而可进行进水口封闭、停泵、开启备用水池蓄水等操作，避免净化系统非正常工作或水流蔓延带来的破坏[2]。

3.5保护环节的实际应用

保护环节是建立在监测和执行两个环节基础上的，是指在监测对象发生异常时，对其进行保护防止其过限动作等产生不可逆转的损失，该项工作也包括对控制系统本身的保护。以电力设备的控制系统为例，工业生产中很多时候会应用到大型电力设备，比如铸造厂的退火炉，在进行电加热作业时，由于设备功率大，产生的电流也是较大的，如果超过安全电流则会造成设备、加工部件损坏等问题，同样，如果设备出现短路，也会带来不良影响。传统模式下，对退火炉的控制依赖人工和旧式设备，存在着一定的落后性，对瞬间电流等也无法及时把控、处理，应用智能设备可以避免上述情况。在退火炉工作时，智能电流表随时监测其工作情况，尤其是较大交流，如果某一瞬间由于意外因素等造成瞬时电流急剧增大，电流表可以将该情况在一瞬间反馈给控制系统中央处理器，处理器将指令下达给电气设备，根据默认的设定程序，电气设备立即切断电源，从而避免了退火炉、加工部件以及控制系统受到破坏[3]。类似的处理原则在压力控制系统、流量控制系统、温度控制系统等自动化控制系统中也是十分常见的，比如火电厂的温度控制系统，当异常情况发生时，也会采取相应措施保证生产的安全。

4结束语

电气设备和自动化仪表在工业控制过程中往往是同时出现、联合工作的，连接两类设备的是智能模块的中央处理器，随着工业设备越来越专业化、精细化，工业生产对安全越来越重视，智能控制成为工业发展的一大特色，在进行系统设计时，需注意了解生产环境、保证设备性能和智能化水平，同时确保可以进行远程操作和控制，使其更好的应用于控制工作。

参考文献：

[1]朱耿.电气自动化控制设备可靠性测试研究[J].工程技术研究,2016,(8):115.

[2]张婷婷.电气自动化控制设备的可靠性探析[J].工程技术研究,2017,(4):109-110.

篇9

关键词：自动化仪表；技术研究

Abstract: in the information age today, the computer technology, network technology, automation instrumentation and other high-tech technology is also in rapid development and progress, industrial automation instrument technology continues to improve, continue to broaden the field of saving energy, has become a widespread concern.

Keywords: automatic instrument; technology research

中图分类号： TH86 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012

引言

现代科技进步,自动化得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。自动化控制被越来越广泛地应用在现代工业和大型民用建筑中。这样一来，作为自动化控制系统中的心脏部件的仪表能否正常工作成为生产运营的非常重要的一环。所以对仪表的维护也处于非常重要的地位。

一、自动化仪表

自动化仪表是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具。它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录、或测量、控制、报警等。自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式转换，将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域来表达，信号的传送则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。

1 自动化仪表的工作原理

自动化仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成：

（1）传感器：将被检测到的各种信号转化为模拟量；

（2）变送器：将传感器所测量的模拟信号转变为4—20mA的电流信号，并送到可编程序控制器（PLC）中；

（3）显示器：将测量结果直观的显示出来，提供结果。

这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，则不能成为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口，更是自动化控制系统中重要的部分，被称为自动化控制系统的眼睛。

2 自动化仪表的分类和组成

2.1 自动化仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。

(1)按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见）；

(2)按仪表组合形式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；

( 3)按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理机（器）又可分为智能仪表与非智能仪表。根据仪表信号的形式可分为模似仪表和数字仪表。 自动化显示仪表根据记录和指示、 模拟与数字等功能，可分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表， 其中记录仪表又可分为单点记录和多点记录（指示仪表亦可以有单点和多点），其中又有有纸记录和无纸记录，若是优质记录又分为笔录和打印记录。

2.2 自动化仪表发展趋势

自动化仪表发展趋势是：（1）控制目标由实现过程工艺参数的稳定运行发展为最优质量为指标的最优控制。（2）控制方法由模拟的反馈控制发展为数字式的开环预测控制；有传统的手动定值调节器、PID 调节器以及各种顺序控制装置，发展为以微型机构成的数字调节器和自适应调节器。

二、自动化仪表维护

由于生产操作管道化、流程化、全封闭等特点，尤其是现代化的企业自动化水平很高， 工艺操作与检测仪表密切相关，工艺人员通过检测仪表显示的各类工艺参数，如反应温度、物料流量、容器的压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常，产品的质量是否合格，根据仪表指示进行加量或减产。仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低，不变化，不稳定等），本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表正确的反映出工艺异常情况；

二是仪表因素，由于仪表某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，对于故障的判断有着非常大的难度。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力，除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外，还需熟悉测量系统中每一个环节，同时，对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性应有所了解， 只有这样才能尽快的做到问题的解决。

三、自动化仪表参数的测量

生产现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。第一个方面是在分析现场仪表故障前，一定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；

第二个方面是在分析检查现场仪表系统故障之前，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，从而确定仪表故障原因所在；

第三个方面是如果仪表记录曲线是一条死线，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计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能灵敏的反应出来。这时候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；

第四个方面是变化工艺参数时，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；

第五个方面是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； 最后是当发现显示仪表不正常时，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。

四、维护及排除故障要点分析

1 闭环自动调节系统失灵时，先要将仪表切换至手动，然后根据工艺许可慢慢地改变调节阀的位置，并注意检查记录仪(或指示仪)指示的阀门位置和现场阀门位置是否一致，同时观察反馈回来的测量变量的变化量。这样做就可分清是变送部分、调节部分，还是阀门出了故障。然后，分别部位，对症处理。对于复杂调节系统也可参照上述办法，缩小故障的部位。在处理过程中，必须和工作人员紧密配合，以利于保证生产的正常进行。同时，对系统中辅助部件如空气过滤减压器、插件、管线等是否正常和工艺管路及负荷的更改等情况也要有足够的了解。

2 自动化仪表每天要巡回检查，按规定的周期保养和修理校验。在巡回检查和周期校验中重点是检出元件和变送器。如测量信号的正确程度、接线的可靠性，检出元件有无异常或腐蚀、工艺生产的负荷变化对测量变量的影响等。在维护保养变送器时要注意耐压、重现性、 变差、线性、零点等项技术指标，这些是变送器正常工作的关键。气动变送器要保持喷嘴挡板平行度好，机械机构无松动、无卡死现象。电动变送器应保证检测铝片和平面线圈的正确位置，调整好振荡电流的最灵敏段。调整好调零弹簧的正确位置，使输出信号能线性、均匀地上升和下降，无突跳现象。在调校过程中如发现变差大或零点不稳，应重视机械机构的紧固和装配是否正确；如线性差，应重视查找放大器的放大能力是否正确。这些如有问题，一定要认真排除，方可安装使用。

3 保持仪表的清洁卫生，定期对机械滑动部件擦拭、加油、。尤其是在粉尘大、腐蚀严重的场合，如锅炉房、化工车间的控制仪表，定期检查、擦洗、清洁其平衡电机、同步电机、传动齿轮、电位器及其他转动部件，保持仪表外壳清洁和现场检出元件、变送器、阀门的密封以及仪表的电源信号端子、插头插座的清洁干燥是维护工作不可缺少的内容，也是保证仪表正常运行的重要条件。

五、结束语

总而言之，随着电气工程行业及电气技术的不断发展,仪表自动化水平也发生了翻天覆地的变化。自动化仪表的维护工作是一项非常重要的工作，对于它的检测与控制过程中出现的故障现象也比较复杂。为了最快速度判断和处理声场过程中仪表故障，保证企业的良好运转， 需要仪表维修工作者认真学好理论知识， 并与实践相结合，并在实践中不断总结经验。

参考文献：

[1]王少勇.自动化仪表维护工作程序化实践[J].中国石油和化工.2009(09)

[2]李惠勇,孙宏伟.试论自动化仪表及控制系统的发展方向[J].科技资讯.2011(22)

篇10

关键词：石油 化工 自动化 仪表

一、检测执行仪表

1.1温度仪表

石化现场设备或管道内界质温度一般都需要指示控制，温度范围为-200℃到l800℃。 大多数采用接触式测量。在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代，最常用的是热电阻、热电偶。特殊热电阻有油罐平均温度计等特殊热电偶和耐磨热电偶（ 如乙烯裂解炉、 催化裂化及丙烯腈装置用高速流动状态下测量高温）、表面热电偶（ 根据测量物体表面形状而定）、多点式热电偶（ 用在反应器、合成塔、转化炉等处）、防爆热电偶等。热电阻、热电偶信号多直接进入DCS或其它温度采集仪表 ，一体化的温度变送器（两线制）等因现场总线技术兴起而逐渐普及 。

1.2压力仪表

因为与安全密切相关，所以压力仪表受到工程重视。压力范围为到300MP a （高压聚乙烯反应器） 。压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于高温介质、脉动介质、枯稠状、粉状 、易结晶介质的压力测量，精度可达0.l 级。 压力表分液柱式、 弹性式、活塞式（ 压力校验仪） 三类。

1 .3物位仪表

石化行业一般以液位测量为主，由于测量过程与被测物料特性关系密切，所以除浮力式仪表外，物料仪表没有通用产品。按测量方式分为直读式、浮力式、静电式（差压、压力）、 电接触式、电容式、超声波式、雷达式、重锤式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等，其中雷达式、磁致伸缩式以及矩阵涡流式液位计精度高，在石化行业正在逐步普及。

I.4流量仪表

流量仪表是石化行业温、压、液（位）、流四大参数中内容最丰富的一个门类。从控制的角度看稳定和优化是两大永恒的主题，都要用流量来考核。而流量本身与流体及管道的关系又很大。我们今天说的流量，不是一般的流速，而是单位时间内流体有效面截的流体的体积和温度及压力补偿，还需要求知管道中一定时间内流过的累积的流体体积和质量（ 流量积算仪） 。

1.5分析仪器和在线过程分析仪

从工艺上看，生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证，只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格，所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分 析是非常重要的。又从环境保护的角度看，排放的物质的成分也是要分析和在线监测的。总之，对于分析仪器和在线过程分析仪的需求是迫切的。除去需求旺盛外，分析仪器的高科技含量，特别是对多学科配合要求高等。使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大，主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、 电化学等分析仪器。

1 .6执行器

执行器由执行机构和调节机构构成。石化行业经常使用的是气动执行器、少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常使用的，还有少数气动活塞、气动长行程执行机构。气动薄膜调节阀与电气阀门定位器配合使用，所以新一代智能式电气阀的定位器的使用，可以帮助改善调节阀性能。调节阀在系统中的重要性自不待言。调节阀的特性计算、标准制定、测试验证及设计选用，一直是关键技术。

调节机构由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成，其中阀芯有平板、柱塞、开口三种类型。 按阀体结构分调节阀的产品有直通平座、直通双座、角型、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮曲阀、蝶阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。

二、控制策略分析

2.1常规控制

从气动元组合学仪表、电动单元组合仪表、常规DCS、新一代DCS的变化来看，石化 工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略未变。其中主要为连续控制、 回路控制，主要有单回路调节，串级调节、比率调节、均匀调节、前馈调节、自动选择调节、 分程调节、非线性调节等，仍然以PID调节为基础，也就是说功能块或控制算法变化不大， 变化较大的是组态能力和控制方案，功能块之间连接可以是多重串接、并联连接、选择性连接、自动补偿、自动跟踪、无扰切换，多配方自动改变参数或功能块连接方式。采用批工艺Knao How应用模板，而且比较透明又便于使用等等。

2.2先进控制和优化

在现代控制论的推动下，各种智能化算法应适而生，其中除智能PID控制器外，多变量控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段，它以DCS为基础，可以是独立的。也可以是一个软件包，它与多变量动态过程模型辨识技术、软测量技术有关，多采用测控与PID串级控制相结合方式等。目前在炼油厂中应用较多单一油源更易成功。其中卡边控制等在平稳操作基础实现增效效果比较明显。

2.3人机界面

目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室或全厂一个中央控制室，而且最终是以CRT或LCD屏幕显示为主，辅以少数显示仪表和指示灯，从鼠标、键盘操作为主，辅以触摸屏及少数旋钮和按钮，工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入以DCS操作站的屏幕。

这里要讲的是DCS在组态时，与控制策略相伴的是人机界面的操作策略的确定，工位号操作可相伴有典型的。仪表棒图及细目画面、分组画面、趋 势画面等，这可以比较快的“组态” 完成，而模拟图（工艺流程图）的制作则要按工艺要求来完成，这是关系到信息处理能力、优化操作、报警和事故判断处理等人机界面友好问题，我们一是要求DCS或HMI 软件等产品提高性能，另一方面就是在系统集成时除要注意控制方案等硬指标实现外，对人机界面这些软指标也要精益求精的完成，更要自控人员牢固的树立为工艺操作人员服务的思想，与工艺操作人员密切配合，最好是让相关工艺人员掌握流程画的制作的能力，把DCS、 HMI的能力充分在对应工艺装置中发挥出来，让工艺操作人员能轻松操作。

2.4安全仪表系统

石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆，对环境保护要求高等原因， 安全性要求日益提高，一般由DCS等设备完成安全连锁保护的方法，在某些企业已经不能满足要求，所以紧急停车系统（ESD）等在DCS之外单独设置。现在自动化仪表行业兴起的基 于I EC6l508 和I EC6l5l1的安全仪表系统（ SIS），正是为了进一步满足石化企业的需求。SI S是专门的工程解决方案，它连续在线运行，当侦测任何不安全过程事件时，能够立即采取行动以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整等级（SIL）等 ， 正确选SIS系统，目前国内仅有石油化工紧急停车及安全连馈系统设计导测（sHB-206-1999） 作为依据。