自動(dòng)化儀表調(diào)試常見病及排除方法

　　工控摘要：在工程的設(shè)計(jì)、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(dòng)化儀表調(diào)試過程中必定會(huì)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。本文就儀表調(diào)試過程中一些常見的問題進(jìn)行分析，并提出一些排除方法，供同類工程參考。
　　
　　一、調(diào)節(jié)單元間的相互干擾
　　
　　在工業(yè)裝置的同一管道上同時(shí)安裝壓力調(diào)節(jié)單元和流量調(diào)節(jié)單元時(shí)，并有兩個(gè)閥門：閥門1和閥門2，兩種調(diào)節(jié)單元必然會(huì)相互干擾。
　　
　　當(dāng)管道壓力低于給定值時(shí)，壓力調(diào)節(jié)器會(huì)關(guān)閉閥門1，這將導(dǎo)致管道流量下降，于是流量調(diào)節(jié)器便去打開閥門2，但這會(huì)導(dǎo)致壓力下降，如此反復(fù)，造成兩個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)都無法正常工作。
　　
　　要解決這個(gè)問題，必須根據(jù)甲方的工藝要求和調(diào)節(jié)方案來進(jìn)行修正。一般來說，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)較為重要，可以通過調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定，把流量調(diào)節(jié)器的比例度和積分時(shí)間適當(dāng)加大，當(dāng)受到干擾時(shí)，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)立刻起作用，把壓力調(diào)回給定值，而流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)慢慢起作用，經(jīng)過一段時(shí)間才能回復(fù)到給定值。這樣就削弱了流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)對壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響，保證了主要被調(diào)參數(shù)——壓力的穩(wěn)定。
　　
　　二、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(gè)測溫點(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(jìn)行保溫；
　　
　　②敷設(shè)新的補(bǔ)償導(dǎo)線。
　　
　　三、通訊器對智能型變送器的校驗(yàn)
　　
　　在智能型變送器的單體調(diào)試中，HART通訊器的使用越來越廣泛。HART通訊器可以與變送器建立一個(gè)良好的通訊界面，對變送器進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定和修正。但是對于不同類型的智能型變送器，根據(jù)此回路連接，HART通訊器卻不能起到相同的作用。如在氯堿聚合中試廠房的儀表調(diào)試過程中，業(yè)主根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求采用了SIEMENS和ROSEMOUNT兩種品牌的智能型變送器。以同樣的回路連接方式，HART通訊器可以和SIEMENS智能型變送器建立一個(gè)良好的通訊界面，設(shè)定和修正參數(shù)，但是與ROSEMOUNT智能型變送器卻無法建立起通訊模式。
　　
　　對整個(gè)調(diào)試回路進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的原理分析，根據(jù)歐姆定律R＝U/I，當(dāng)用DC1－5V電源時(shí)，要得到4－20mA的電流，電阻為250Ω。但是不同類型的智能型變送器的內(nèi)阻是不同的，要考慮其不同的內(nèi)阻值，因此在回路中采用標(biāo)準(zhǔn)電阻是不合理的，可以把標(biāo)準(zhǔn)電阻換成精密電阻箱，根據(jù)不同的智能型變送器進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過實(shí)踐操作，當(dāng)電阻為50Ω時(shí)，HART通訊器可以和ROSEMOUNT智能型變送器建立起通訊模式進(jìn)行調(diào)試。
　　
　　四、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(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。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(huì)產(chǎn)生這個(gè)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(hào)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(hào)，作為DCS系統(tǒng)的輸入，并使電流信號(hào)通過一個(gè)固定電阻轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)，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(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)按預(yù)定的控制程度對其分析、比較，再通過步進(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。
　　
　　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)問題。