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【摘 要】 本文通过对电气工程自动化仪表问题进行分析,并提出一些措施,期望能更好的促进自动化仪表装置在电气工程中的应用。
【关键词】 仪表装置自动化;电气工程;检测仪表;电气自动化
引言
随着科学技术的发展与进步,电力设备行业已经趋于自动化、智能化,而且科技的进步促使电力系统的安全稳定性能更高。电气仪表的应用是科技进步的重要标志,其能够直接反映出相关电气设备的运行状态,进而能够保证某一区域内配电系统以及相关电力设备的安全性。电气仪表的性能直接关系着某些设备的使用性能,因而,对于电气仪表的安装与调试的研究具有一定的价值性。因此必须要根据电气工程的特点有针对性的融入自动化技术,并详细了解自动化技术的功能才能保证电气工程的可持续发展。并且由于自动化仪表装置对科学技术的要求较高,且目前我国的电气化工程发展相对缓慢,所以必须要制定长远的发展计划,才能为电气工程的可持续发展奠定基础。
一、自动化仪表的分类
自动化仪表根据其生产特点和使用情况可以进行不同的分类,如根据仪表使用的动力可分为电动式仪表、气动式仪表和液动式仪表;根据组合方式可分为基地式儀表、单元组合式仪表和综合控制仪表等;根据安装形式又可分为现场控制仪表、盘装仪表和架装仪表等;根据仪表使用微处理器情况还可分为自动化与非自动化仪表;根据仪表使用的信号形式可分为模拟仪表与数字化仪表等。由此可见自动化仪表的范围很广,不能简单地用统一的标准对所有仪表进行分类,并且各种不同类型的仪表之间还相互渗透,其功能范围也有交叉之处。
二、自动化仪表维护存在的问题
(一)维修与保养制度不健全
一些企业虽然认识到了自动化仪表维修与保养的重要性,也具有维修与保养意识,但是没有制定健全的自动化仪表维修与保养制度,也没有专业的维护人员负责这项工作,使得自动化仪表的维修和保养难以落实到位,影响了自动化仪表的使用寿命。并且很多企业的整体实力有限,不仅缺少流动资金,对于自动化仪表配件的采购也没有合理的计划,难以保证自动化仪表的运行状态,相关技术人员往往凭借自身的经验对自动化仪表进行维修,很多盲目的维修保养给自动化仪表造成了更严重的损害。
(二)仪表附件、配件存在的问题
我国的一部分仪表科研和制造单位,往往只重视仪表主机的设计、生产研究,对于仪表的一些配件、附件重视程度根本不够。仪表的配件、附件与仪表主机相配套,对于充分发挥仪表的作用和辅助化工生产可起到事半功倍的效果。某些情况下,两者不相配就有可能造成效率低下。例如,有些仪表盘、柜、箱中的汇线槽尺寸偏小,有时导线数量较多,汇线槽根本无法容纳全部导线,只好把一部分导线暴露在外,这种情况一方面显得凌乱不美观,另一方面也容易造成仪表损坏。
(三)设计图纸表意不清
施工设计图纸是电气仪表安装及施工的前提及依据,由于电气仪表安装及施工过程中所使用的设备相对较为先进,且管线十分繁琐,因此,施工图纸设计人员在设计阶段常会有失误出现,并在施工过程中进一步被放大,此情况主要是由于设计人员的自身专业能力不足,或者对于现场施工方面的经验较为缺乏导致的。
(四)管线预埋及敷设方面应注意的问题
此环节应注意如下问题:施工人员应对此环节的工作给予足够的重视,在确保施工质量的同时,还要对安装工程的质量保证给予足够的关注。此外,需进一步提高安装及施工人员的专业技能,严禁无证上岗,无专业技术水准的人员混入施工过程中。并注意严防电线死结及重叠,管线及配电装置相互连接时应考虑管线管口同配电装置箱体固定方面的问题。管线预埋及敷设过程中,不能为节省工序而采用电钳将管口打结,切忌采用黑铁管来替代镀锌钢管。
三、电气工程自动化仪表装置应用
(一)定期去污及防腐蚀
自动化仪表中部分仪表的介质类型较为特殊,介质中存在油垢、粉状物质、细微颗粒等易沉积的物质。仪表在工作过程中或存放的周期内容易出现结晶、冷凝、沉积等现象,如压力变送器、浮筒液位计等,直接或间接影响仪表工作及人员操作。因此,维护人员应根据仪表污物状况,定期进行排污工作。
另外,自动化仪表应与强腐蚀性的物质保持距离,因仪表中许多元件,如弹簧管、靶心、膜片等,容易受到强酸、强碱或化学性质气体的腐蚀,造成元件受损,影响测量的精确度。特殊工况下必须选择符合条件的自动化仪表。
(二)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。
(三)改善自动化仪表的运行环境
自动化仪表的运行环境通常是在一些企业的生产车间,含有多种化学物质的气体弥漫在空气中,对于自动化仪表的运行状态有着很多不良的影响,因此要积极改善自动化仪表的运行环境。
例如,首先要合理设置自动化仪表的安装位置,要注意用防尘过滤网将自动化仪表整个罩起来,防止大量的灰尘进入自动化仪表,影响自动化仪表的正常运行。
另外,自动化仪表在严寒和酷热环境下运行时,要积极采取相应的防寒和防暑措施,在严寒的冬季要防止自动化仪表零器件被冻坏,在酷热的夏季要做自动化仪表的散热措施。最后,为自动化仪表安装接地装置,防止雷击,保障自动化仪表的安全运行。
(四)电气仪表安装前的准备工作
电气仪表在安装之前,安装人员应该详细地阅读安装说明书,而且需要了解电气仪表的电气结构以及运行机理,以保证安装的准确性。同时,电气仪表安装人员应该懂得设计人员的构思,分析电气仪表在安装图纸中的作用,并且分析整个电气系统的安装图纸,确定电气仪表的作用。安装人员应该按照设计图纸中的技术规范执行,同时应该准备辅助安装元件以及主要安装元件与安装图纸进行比对。 在安装以前应该按照设计图纸的安装顺序,在脑海中对电气仪表工程进行模拟安装,有条件的施工单位,可以利用相关的计算机技术,构建相应的数模图形,进而能够较为直观地反映出电气仪表各辅助元件的安装顺序,其中包括接线顺序以及电气管路连接顺序等等,进而能够保证电气仪表安装的准确性及其效用的发挥。
(五)PLC电气控制系统的设计
工业生产电气与设备是否能正常、可靠运行直接与电气控制系统的性能有关,电气控制系统作为生产电气不可缺不的一部分,要必须满足成本合理、安全可靠、操作维护简单等要求。
因此,在设计过程中,除了必须掌握一定的电气结构知识之外,还要在掌握电气结构知识的前提下还要设计出控制系统能够满足以面所提到的成本合理、安全可靠、操作維护简单等基本特性,并保证在相应范围内成本能实现控制系统的设计。PLC电气控制系统的设计主要由两部分构成:一是硬件设计;二是软件设计,同时将硬件设计与软件设计结合进行,能使系统开发的速度得到有效提高。往往硬件设计必须要充分考虑到成本、设备、器件的可靠性和其他性能之间的关系。而软件设计是指按照用户相关的需求以相应的语言编写应用程序,并要求指令的条数少且具有较强可读性。
(六)充分利用仪表检修方法
自动化仪表维护工作中应采取多样的检修方法,因为只有通过合理正确的检修,才能准确定位故障及隐患,方能对症下药,抑制故障发生或蔓延。
常见的检修方法包括:观察法,即仔细观察仪表及其工作现场,查看是否存在异声、焦糊味,表壳有无进水,元件是否老化,接头是否松动等。信号输入法,为便捷判断仪表问题,可借助综合校验仪将合适的信号输入元件中,根据DCS显示判断回路是否存在故障,同理也可为调节阀给出恰当的输出信号,用于判断阀的问题所在。信号测量法,即利用万用表等工具测量仪表电阻、电流、电压、二极管通断状况等,以此判断是仪表还是一次元件存在故障。替换法,即在供电正常的情况下,用性能良好的电路板、芯片或元器件替换可能存在故障的对应元件,以此判断故障原因。
(七)规范仪表故障处理技术
当自动化仪表出现故障时,应予以及时排查处理,避免因故障扩展造成更大的损失。如在调节阀基座、管道震动剧烈时,可以将其更换为与系统频率相同但结构不同的阀,若出现轻微振动,可以采用活塞执行结构,并选用刚度较大的弹簧,但如果是由选型不当引起的震动,则必须改用分程控制阀或者流通能力较小的阀。当温度仪表指示值与实际温度不符,而且偏差较大时,应对其热电偶进行检查,如果确定是积水问题,应充分擦干其保护套管内的水分并有效吹干,同时确认补偿导线接线合理,接线盒密封良好。液压液位仪表指示异常时,应首先检查其负压导管是否有渗漏,若存在渗漏,应重新灌装封液,并将指示调至零点;若无渗漏,表示其负迁移量有误,需要予以重新设定等。
结束语
综上所述,只有不断地创新和发展电气工程自动化仪表装置的测试技术,才能设计出更加科学、新颖、合理的测试方法,才能有效节约时间,才能显著提高设计和生产的测试效率,使得生产更加高效顺利。要在实践过程中积累宝贵的经验,进而设计出更好的自动化仪表,为企业后期的发展奠定基石,最大发挥自动化仪表的效能。
参考文献:
[1]武焕臣.自动化仪表校准装置设计[J].油气田地面工程,2014,09:42.
[2]靳韵琛.浅论化工自动化仪表存在的问题及对策[J].机电信息,2014,15:67-68.
[3]马聪,王发科.仪表自动化应用发展趋势及建议[J].科技风,2014,12:273.
[4]雷高峰,晋振伟,武彬.自动化仪表及其控制系统研究分析[J].网友世界,2014,11:72.
【关键词】 仪表装置自动化;电气工程;检测仪表;电气自动化
引言
随着科学技术的发展与进步,电力设备行业已经趋于自动化、智能化,而且科技的进步促使电力系统的安全稳定性能更高。电气仪表的应用是科技进步的重要标志,其能够直接反映出相关电气设备的运行状态,进而能够保证某一区域内配电系统以及相关电力设备的安全性。电气仪表的性能直接关系着某些设备的使用性能,因而,对于电气仪表的安装与调试的研究具有一定的价值性。因此必须要根据电气工程的特点有针对性的融入自动化技术,并详细了解自动化技术的功能才能保证电气工程的可持续发展。并且由于自动化仪表装置对科学技术的要求较高,且目前我国的电气化工程发展相对缓慢,所以必须要制定长远的发展计划,才能为电气工程的可持续发展奠定基础。
一、自动化仪表的分类
自动化仪表根据其生产特点和使用情况可以进行不同的分类,如根据仪表使用的动力可分为电动式仪表、气动式仪表和液动式仪表;根据组合方式可分为基地式儀表、单元组合式仪表和综合控制仪表等;根据安装形式又可分为现场控制仪表、盘装仪表和架装仪表等;根据仪表使用微处理器情况还可分为自动化与非自动化仪表;根据仪表使用的信号形式可分为模拟仪表与数字化仪表等。由此可见自动化仪表的范围很广,不能简单地用统一的标准对所有仪表进行分类,并且各种不同类型的仪表之间还相互渗透,其功能范围也有交叉之处。
二、自动化仪表维护存在的问题
(一)维修与保养制度不健全
一些企业虽然认识到了自动化仪表维修与保养的重要性,也具有维修与保养意识,但是没有制定健全的自动化仪表维修与保养制度,也没有专业的维护人员负责这项工作,使得自动化仪表的维修和保养难以落实到位,影响了自动化仪表的使用寿命。并且很多企业的整体实力有限,不仅缺少流动资金,对于自动化仪表配件的采购也没有合理的计划,难以保证自动化仪表的运行状态,相关技术人员往往凭借自身的经验对自动化仪表进行维修,很多盲目的维修保养给自动化仪表造成了更严重的损害。
(二)仪表附件、配件存在的问题
我国的一部分仪表科研和制造单位,往往只重视仪表主机的设计、生产研究,对于仪表的一些配件、附件重视程度根本不够。仪表的配件、附件与仪表主机相配套,对于充分发挥仪表的作用和辅助化工生产可起到事半功倍的效果。某些情况下,两者不相配就有可能造成效率低下。例如,有些仪表盘、柜、箱中的汇线槽尺寸偏小,有时导线数量较多,汇线槽根本无法容纳全部导线,只好把一部分导线暴露在外,这种情况一方面显得凌乱不美观,另一方面也容易造成仪表损坏。
(三)设计图纸表意不清
施工设计图纸是电气仪表安装及施工的前提及依据,由于电气仪表安装及施工过程中所使用的设备相对较为先进,且管线十分繁琐,因此,施工图纸设计人员在设计阶段常会有失误出现,并在施工过程中进一步被放大,此情况主要是由于设计人员的自身专业能力不足,或者对于现场施工方面的经验较为缺乏导致的。
(四)管线预埋及敷设方面应注意的问题
此环节应注意如下问题:施工人员应对此环节的工作给予足够的重视,在确保施工质量的同时,还要对安装工程的质量保证给予足够的关注。此外,需进一步提高安装及施工人员的专业技能,严禁无证上岗,无专业技术水准的人员混入施工过程中。并注意严防电线死结及重叠,管线及配电装置相互连接时应考虑管线管口同配电装置箱体固定方面的问题。管线预埋及敷设过程中,不能为节省工序而采用电钳将管口打结,切忌采用黑铁管来替代镀锌钢管。
三、电气工程自动化仪表装置应用
(一)定期去污及防腐蚀
自动化仪表中部分仪表的介质类型较为特殊,介质中存在油垢、粉状物质、细微颗粒等易沉积的物质。仪表在工作过程中或存放的周期内容易出现结晶、冷凝、沉积等现象,如压力变送器、浮筒液位计等,直接或间接影响仪表工作及人员操作。因此,维护人员应根据仪表污物状况,定期进行排污工作。
另外,自动化仪表应与强腐蚀性的物质保持距离,因仪表中许多元件,如弹簧管、靶心、膜片等,容易受到强酸、强碱或化学性质气体的腐蚀,造成元件受损,影响测量的精确度。特殊工况下必须选择符合条件的自动化仪表。
(二)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。
(三)改善自动化仪表的运行环境
自动化仪表的运行环境通常是在一些企业的生产车间,含有多种化学物质的气体弥漫在空气中,对于自动化仪表的运行状态有着很多不良的影响,因此要积极改善自动化仪表的运行环境。
例如,首先要合理设置自动化仪表的安装位置,要注意用防尘过滤网将自动化仪表整个罩起来,防止大量的灰尘进入自动化仪表,影响自动化仪表的正常运行。
另外,自动化仪表在严寒和酷热环境下运行时,要积极采取相应的防寒和防暑措施,在严寒的冬季要防止自动化仪表零器件被冻坏,在酷热的夏季要做自动化仪表的散热措施。最后,为自动化仪表安装接地装置,防止雷击,保障自动化仪表的安全运行。
(四)电气仪表安装前的准备工作
电气仪表在安装之前,安装人员应该详细地阅读安装说明书,而且需要了解电气仪表的电气结构以及运行机理,以保证安装的准确性。同时,电气仪表安装人员应该懂得设计人员的构思,分析电气仪表在安装图纸中的作用,并且分析整个电气系统的安装图纸,确定电气仪表的作用。安装人员应该按照设计图纸中的技术规范执行,同时应该准备辅助安装元件以及主要安装元件与安装图纸进行比对。 在安装以前应该按照设计图纸的安装顺序,在脑海中对电气仪表工程进行模拟安装,有条件的施工单位,可以利用相关的计算机技术,构建相应的数模图形,进而能够较为直观地反映出电气仪表各辅助元件的安装顺序,其中包括接线顺序以及电气管路连接顺序等等,进而能够保证电气仪表安装的准确性及其效用的发挥。
(五)PLC电气控制系统的设计
工业生产电气与设备是否能正常、可靠运行直接与电气控制系统的性能有关,电气控制系统作为生产电气不可缺不的一部分,要必须满足成本合理、安全可靠、操作维护简单等要求。
因此,在设计过程中,除了必须掌握一定的电气结构知识之外,还要在掌握电气结构知识的前提下还要设计出控制系统能够满足以面所提到的成本合理、安全可靠、操作維护简单等基本特性,并保证在相应范围内成本能实现控制系统的设计。PLC电气控制系统的设计主要由两部分构成:一是硬件设计;二是软件设计,同时将硬件设计与软件设计结合进行,能使系统开发的速度得到有效提高。往往硬件设计必须要充分考虑到成本、设备、器件的可靠性和其他性能之间的关系。而软件设计是指按照用户相关的需求以相应的语言编写应用程序,并要求指令的条数少且具有较强可读性。
(六)充分利用仪表检修方法
自动化仪表维护工作中应采取多样的检修方法,因为只有通过合理正确的检修,才能准确定位故障及隐患,方能对症下药,抑制故障发生或蔓延。
常见的检修方法包括:观察法,即仔细观察仪表及其工作现场,查看是否存在异声、焦糊味,表壳有无进水,元件是否老化,接头是否松动等。信号输入法,为便捷判断仪表问题,可借助综合校验仪将合适的信号输入元件中,根据DCS显示判断回路是否存在故障,同理也可为调节阀给出恰当的输出信号,用于判断阀的问题所在。信号测量法,即利用万用表等工具测量仪表电阻、电流、电压、二极管通断状况等,以此判断是仪表还是一次元件存在故障。替换法,即在供电正常的情况下,用性能良好的电路板、芯片或元器件替换可能存在故障的对应元件,以此判断故障原因。
(七)规范仪表故障处理技术
当自动化仪表出现故障时,应予以及时排查处理,避免因故障扩展造成更大的损失。如在调节阀基座、管道震动剧烈时,可以将其更换为与系统频率相同但结构不同的阀,若出现轻微振动,可以采用活塞执行结构,并选用刚度较大的弹簧,但如果是由选型不当引起的震动,则必须改用分程控制阀或者流通能力较小的阀。当温度仪表指示值与实际温度不符,而且偏差较大时,应对其热电偶进行检查,如果确定是积水问题,应充分擦干其保护套管内的水分并有效吹干,同时确认补偿导线接线合理,接线盒密封良好。液压液位仪表指示异常时,应首先检查其负压导管是否有渗漏,若存在渗漏,应重新灌装封液,并将指示调至零点;若无渗漏,表示其负迁移量有误,需要予以重新设定等。
结束语
综上所述,只有不断地创新和发展电气工程自动化仪表装置的测试技术,才能设计出更加科学、新颖、合理的测试方法,才能有效节约时间,才能显著提高设计和生产的测试效率,使得生产更加高效顺利。要在实践过程中积累宝贵的经验,进而设计出更好的自动化仪表,为企业后期的发展奠定基石,最大发挥自动化仪表的效能。
参考文献:
[1]武焕臣.自动化仪表校准装置设计[J].油气田地面工程,2014,09:42.
[2]靳韵琛.浅论化工自动化仪表存在的问题及对策[J].机电信息,2014,15:67-68.
[3]马聪,王发科.仪表自动化应用发展趋势及建议[J].科技风,2014,12:273.
[4]雷高峰,晋振伟,武彬.自动化仪表及其控制系统研究分析[J].网友世界,2014,11:72.