自動化儀表調試常見病及排除方法

　　工控摘要：在工程的設計、建造及儀表安裝過程中有許多不可預見的事由，因此，在自動化儀表調試過程中必定會出現很多問題。要排除故障、解決問題，調試工作者必須了解儀表的性能。本文就儀表調試過程中一些常見的問題進行分析，并提出一些排除方法，供同類工程參考。
　　
　　一、調節單元間的相互干擾
　　
　　在工業裝置的同一管道上同時安裝壓力調節單元和流量調節單元時，并有兩個閥門：閥門1和閥門2，兩種調節單元必然會相互干擾。
　　
　　當管道壓力低于給定值時，壓力調節器會關閉閥門1，這將導致管道流量下降，于是流量調節器便去打開閥門2，但這會導致壓力下降，如此反復，造成兩個調節系統都無法正常工作。
　　
　　要解決這個問題，必須根據甲方的工藝要求和調節方案來進行修正。一般來說，壓力調節系統較為重要，可以通過調節器的參數整定，把流量調節器的比例度和積分時間適當加大，當受到干擾時，壓力調節系統立刻起作用，把壓力調回給定值，而流量調節系統慢慢起作用，經過一段時間才能回復到給定值。這樣就削弱了流量調節系統對壓力調節系統的影響，保證了主要被調參數——壓力的穩定。
　　
　　二、冷端溫度變化對測量的影響
　　
　　熱電偶是一種常見儀表，在許多工廠儀表調試中經常碰到。在熱電偶調試過程中，尤其是在熱電偶安裝相對集中的區域，如在上鋼三廠大電爐工程中，有一只電爐底部的16個測溫點溫度顯示不平衡，其中一支熱電偶的偏差特別大，經檢查發現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尺分度是根據分度表來確定的，而實際冷端溫度則高于0℃，而且是不恒定的，這時熱電偶所產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行保溫；
　　
　　②敷設新的補償導線。
　　
　　三、通訊器對智能型變送器的校驗
　　
　　在智能型變送器的單體調試中，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良好的通訊界面，對變送器進行參數的設定和修正。但是對于不同類型的智能型變送器，根據此回路連接，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試過程中，業主根據系統設計的要求采用了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良好的通訊界面，設定和修正參數，但是與ROSEMOUNT智能型變送器卻無法建立起通訊模式。
　　
　　對整個調試回路進行各類數據的原理分析，根據歐姆定律R＝U/I，當用DC1－5V電源時，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阻是不同的，要考慮其不同的內阻值，因此在回路中采用標準電阻是不合理的，可以把標準電阻換成精密電阻箱，根據不同的智能型變送器進行調節。經過實踐操作，當電阻為50Ω時，HART通訊器可以和ROSEMOUNT智能型變送器建立起通訊模式進行調試。
　　
　　四、直接數字控制系統（DCS）模數（A/D）轉換中的問題
　　
　　在石化金菲塑料有限公司新建項目的DCS系統調試中，我們發現有一個氣動執行機構的行程不對。可是經檢查儀表的本體完整良好，單體調試記錄正常，安裝的位置也沒問題，可為什么會產生這個情況呢？經測試分析是DCS控制系統輸出的4－20mA電流信號不正確。
　　
　　從DCS控制系統的原理來看，DCS系統是對生產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，統一變換為4－20mA電流信號，作為DCS系統的輸入，并使電流信號通過一個固定電阻轉換成相應的電壓信號，經過放大，通過模數（A/D）轉換成數字量，然后送入計算機，計算機按預定的控制程度對其分析、比較，再通過步進控制器，由轉角－電流轉換器（D/A）變為4－20mA電流信號送至現場。
　　
　　由此不難看出，固定電阻的偏差會造成DCS控制系統輸出信號不正確，若及時調整，就可以解決這個問題。