測(cè)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(chǎng)對(duì)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表日常維護(hù)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(diǎn),對(duì)其常見(jiàn)故障進(jìn)行分析,能夠縮短處理儀表故障時(shí)間能促進(jìn)安全生產(chǎn),提升經(jīng)濟(jì)效益。首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表系統(tǒng)故障基本分析步驟,然后逐一對(duì)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(jìn)行來(lái)詳解。為儀表維護(hù)人員提供參考。
在工程的設(shè)計(jì)、建造及儀表安裝過(guò)程中有許多不可預(yù)見(jiàn)的事由,因此,在自動(dòng)化儀表調(diào)試過(guò)程中必定會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。要排除故障、解決問(wèn)題,調(diào)試工作者必須了解儀表的性能。
問(wèn)題一:冷端溫度變化對(duì)測(cè)量的影響
熱電偶是一種常見(jiàn)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(guò)程中,尤其是在熱電偶安裝相對(duì)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(gè)測(cè)溫點(diǎn)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(lái)確定的,而實(shí)際冷端溫度則高于0℃,而且是不恒定的,這時(shí)熱電偶所產(chǎn)生的熱電阻必然偏小,且測(cè)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:
?、賹?duì)此熱電偶附近未保溫的工藝管道進(jìn)行保溫;
?、诜笤O(shè)新的補(bǔ)償導(dǎo)線。
問(wèn)題二:直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DCS)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換中的問(wèn)題
在石化金菲塑料有限公司新建項(xiàng)目的DCS系統(tǒng)調(diào)試中,我們發(fā)現(xiàn)有一個(gè)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程不對(duì)??墒墙?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(méi)問(wèn)題,可為什么會(huì)產(chǎn)生這個(gè)情況呢?經(jīng)測(cè)試分析是DCS控制系統(tǒng)輸出的4-20mA電流信號(hào)不正確。
從DCS控制系統(tǒng)的原理來(lái)看,DCS系統(tǒng)是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各種物理量(如溫度、壓力、流量、液位等)由一次儀表測(cè)量放大,統(tǒng)一變換為4-20mA電流信號(hào),作為DCS系統(tǒng)的輸入,并使電流信號(hào)通過(guò)一個(gè)固定電阻轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào),經(jīng)過(guò)放大,通過(guò)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后送入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)按預(yù)定的控制程度對(duì)其分析、比較,再通過(guò)步進(jìn)控制器,由轉(zhuǎn)角-電流轉(zhuǎn)換器(D/A)變?yōu)?-20mA電流信號(hào)送至現(xiàn)場(chǎng)。
由此不難看出,固定電阻的偏差會(huì)造成DCS控制系統(tǒng)輸出信號(hào)不正確,若及時(shí)調(diào)整,就可以解決這個(gè)問(wèn)題。
典型檢測(cè)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(duì)象、檢測(cè)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(cè))對(duì)象:控制系統(tǒng)的核心。
檢測(cè)單元:控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)作用的基礎(chǔ)。
變送單元:完成對(duì)被測(cè)變量信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸。
顯示單元:將檢測(cè)單元測(cè)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(yùn)算,將結(jié)果輸出作為控制信號(hào)。
執(zhí)行單元:控制系統(tǒng)實(shí)施控制策略的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
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