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自动化仪表仪器调试中出现问题及处理方法

自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点,在工业生产中得到广泛应用,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重要的部分,被称为自动化控制系统的眼睛。自动化仪表主要有温度仪表、压力仪表、物位仪表、流量仪表及一些过程分析仪表等。

在工程的设计、建造及仪表安装过程中有许多不可预见的事由,因此,在自动化仪表调试过程中必定会出现很多问题。要排除故障、解决问题,调试工作者必须了解仪表的性能。本文就仪表调试过程中一些常见的问题进行分析,并提出一些排除方法,供同类工程参考。

  一、直接数字控制系统(DCS)模数(A/D)转换中的问题
  
  在石化金菲塑料有限公司新建项目的DCS系统调试中,我们发现有一个气动执行机构的行程不对。可是经检查仪表的本体完整良好,单体调试记录正常,安装的位置也没问题,可为什么会产生这个情况呢?经测试分析是DCS控制系统输出的4-20mA电流信号不正确。
  
   从DCS控制系统的原理来看,DCS系统是对生产过程中的各种物理量(如温度、压力、流量、液位等)由一次仪表测量放大,统一变换为4-20mA电流信 号,作为DCS系统的输入,并使电流信号通过一个固定电阻转换成相应的电压信号,经过放大,通过模数(A/D)转换成数字量,然后送入计算机,计算机按预 定的控制程度对其分析、比较,再通过步进控制器,由转角-电流转换器(D/A)变为4-20mA电流信号送至现场。
  
  由此不难看出,固定电阻的偏差会造成DCS控制系统输出信号不正确,若及时调整,就可以解决这个问题。
  
  二、调节单元间的相互干扰
  
  在工业装置的同一管道上同时安装压力调节单元和流量调节单元时,并有两个阀门:阀门1和阀门2,两种调节单元必然会相互干扰。
  
  当管道压力低于给定值时,压力调节器会关闭阀门1,这将导致管道流量下降,于是流量调节器便去打开阀门2,但这会导致压力下降,如此反复,造成两个调节系统都无法正常工作。
  
  要解决这个问题,必须根据甲方的工艺要求和调节方案来进行修正。一般来说,压力调节系统较为重要,可以通过调节器的参数整定,把流量调节器的比例度和积分时间适当加大,当受到干扰时,压力调节系统立刻起作用,把压力调回给定值,而流量调节系统慢慢起作用,经过一段时间才能回复到给定值。这样就削弱了流量调节系统对压力调节系统的影响,保证了主要被调参数——压力的稳定。

  
  三、通讯器对智能型变送器的校验
  
  在智能型变送器的单体调试中,HART通讯器的使用越来越广泛。HART通讯器可以与变送器建立一个良好的通讯界面,对变送器进行参数的设定和修正。但是对于不同类型的智能型变送器,根据此回路连接,HART通讯器却不能起到相同的作用。如在氯碱聚合中试厂房的仪表调试过程中,业主根据系统设计的要求采用了SIEMENS和ROSEMOUNT两种品牌的智能型变送器。以同样的回路连接方式,HART通讯器可以和SIEMENS智能型变送器建立一个良好的通讯界面,设定和修正参数,但是与ROSEMOUNT智能型变送器却无法建立起通讯模式。
  
  对整个调试回路进行各类数据的原理分析,根据欧姆定律R=U/I,当用DC1-5V电源时,要得到4-20mA的电流,电阻为250Ω。但是不同类型的智能型变送器的内阻是不同的,要考虑其不同的内阻值,因此在回路中采用标准电阻是不合理的,可以把标准电阻换成精密电阻箱,根据不同的智能型变送器进行调节。经过实践操作,当电阻为50Ω时,HART通讯器可以和ROSEMOUNT智能型变送器建立起通讯模式进行调试。
    
  四、冷端温度变化对测量的影响
  
  热电偶是一种常见仪表,在许多工厂仪表调试中经常碰到。在热电偶调试过程中,尤其 是在热电偶安装相对集中的区域,如在上钢三厂大电炉工程中,有一只电炉底部的16个测温点温度显示不平衡,其中一支热电偶的偏差特别大,经检查发现偏差很 大的热电偶不仅安装完好,而且仪表本体也正常。
  
  与热电偶相配的温度显示仪表的温度标尺分度是根据分度表来确定的,而实际冷端温度则高于0℃,而且是不恒定的,这时热电偶所产生的热电阻必然偏小,且测量值也随着冷端温度变化而变化。要消除这种现象,可以采用两种方法:
  
  ①对此热电偶附近未保温的工艺管道进行保温;
  
  ②敷设新的补偿导线。
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