自動化儀表范文第1篇
1 自動化儀表系統故障的判斷思路
由于生產操作管道化、流程化、全封閉等特點, 特別是現在的化工、冶煉企業自動化水平很高, 工藝操作與檢測儀表密切相關, 工藝人員通過檢測儀表顯示的各類工藝參數, 比如反應溫度、容器的壓力和液位、物料流量、原料的成分等來判斷工藝生產是否正常, 產品的質量是否合格。儀表指示出現異?，F象 (指示不變化, 不穩定, 偏高、偏低等) , 本身包含兩種因素:一是工藝因素, 儀表已經真實準確的反映出工藝異常情況;二是儀表因素, 由于儀表 (測量系統) 某一環節出現故障而導致工藝參數指示與實際不符。這兩種因素總是混淆在一起, 很難馬上判斷出故障到底出現在哪里。儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力, 除了對儀表工作原理、結構、性能特點熟悉外, 還需熟悉測量系統中每一個環節。在分析現場儀表故障前, 要比較透徹地了解相關儀表系統的生產過程、生產工藝情況及條件, 了解儀表系統的設計方案、設計意圖, 儀表系統的結構、特點、性能及參數要求, 要向現場操作工人了解生產的負荷及原料的參數變化情況, 查看故障儀表的記錄曲線, 進行綜合分析?？傊? 分析現場儀表故障原因時, 要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化, 這些都可能是造成現場儀表系統故障的原因。所以, 我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考慮、仔細分析, 這才能幫助儀表維護人員拓寬思路, 有助于分析和判斷故障現象, 及時查找原因所在, 快速排除故障。
2 五大測量參數儀表控制系統故障分析步驟
2.1 流量控制儀表系統故障分析步驟
過程控制系統中, 流量檢測和調節是較復雜的系統 (圖1) , 流量儀表查故障時, 不應僅局限于一次表、二次表、脈沖管線、三閥組等幾個方面, 還應從設計和現場工況等進行全面檢查。
(1) 流量控制儀表系統指示值波動較頻繁, 可先切到手動位置, 如果波動減小, 則是儀表方面的原因或是儀表參數設置不合適;如果波動仍頻繁, 則是工藝操作方面原因造成。
(2) 流量控制儀表系統指示值達到最大, 一般一次表也常常會指示最大?？墒謩诱{節閥門開大或關小, 如果流量能降下來, 則一般為工藝操作原因造成;如果流量降不下來, 則是儀表系統的原因造成。此時應該檢查流量控制儀表系統的調節閥是否動作;檢查儀表測量引壓系統是否正常;檢查儀表信號傳送系統是否正常。
(3) 流量控制儀表系統指示值達到最小, 首先檢查現場一次表, 如果正常, 則故障在二次表;如果現場一次表指示也最小, 則檢查調節閥開度, 若調節閥開度為零, 則為儀表原因, 一般為調節器到調節閥之間的故障;如果現場一次表雖然指示最小, 但調節閥開度正常, 則是工藝方面原因, 有系統壓力不夠、泵堵、無流量、系統管路堵塞、冬天開車介質結晶、以及操作不當等原因造成。
2.2 液位控制儀表系統故障分析步驟
(1) 液位控制儀表系統指示值變化波動頻繁, 首先要分析液面控制對象的容量大小, 容量大一般是儀表參數整定不當造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化, 如果有變化很可能是工藝造成的波動頻繁;如果沒有變化可能是儀表故障造成。
(2) 液位控制儀表系統指示值變化到最大或最小, 可以先檢查一次表是否正常, 如果一次表指示正常, 則為二次表故障;如果一、二次表一致, 則將液位自動控制改為手動控制, 看液位變化情況。如果液位可以穩定在一定的范圍, 則故障在液位控制系統;如果穩不住液位, 一般為工藝原因造成的故障, 要從工藝方面查找原因。
(3) 帶負遷移的液位控制儀表系統指示值變化到最大, 首先檢查差壓變送器負壓側導壓管是否有滲漏, 如果有滲漏, 重新灌封液, 調零點;有氣相壓直接引到負壓側的儀表指示值變化到最小時, 首先檢查差壓變送器負壓側集液罐液面是否上升過高, 如果上升過高, 應及時排液。防止負相導壓管灌液最簡單的方法, 是將負相取壓點的位置向上移動, 定期檢查、排液。
2.3 溫度控制儀表系統故障分析步驟
對溫度控制儀表系統 (圖3) 而言, 應注意兩個特點:一是普遍采用電動儀表, 二是溫度滯后較大。而最主要的特點是滯后較大, 因此非正常的快速波動, 反映了溫度控制儀表系統的故障;另一方面, 若長時間溫度保持不變, 也可能有故障存在。
(1) 溫度控制儀表系統指示出現快速振蕩現象, 可能為儀表原因, 如調節器PID參數調整不當會引起指示值振蕩;也可能為線路原因, 如在信號傳送過程中受到外界干擾。
(2) 溫度控制儀表系統的指示值突然變到最大或最小, 一般為儀表系統故障, 因為溫度儀表系統測量滯后較大, 不會發生“突變”現象。此時的故障原因多是熱電偶、熱電阻斷線、短路或變送器失靈等造成。
(3) 溫度控制儀表系統指示出現大幅緩慢的波動, 很可能是由于工藝操作變化引起的, 如當時工藝操作沒有大變化, 則很可能是儀表控制系統本身的故障。此時可將調節器由自動切換到手動控制, 若波動大大減小, 則為調節器故障所致。如故障依舊, 應從工藝上查找原因。
(4) 溫度控制儀表系統指示值無大變化的前提下, 如果調節器輸出漂移或輸出電流突然最大或最小, 一般為調節放大器失靈或輸出回路問題, 如果無電流輸出也可能是輸出回路斷線。
(5) 如果調節器輸出電流回不到零點或有較大反偏差時輸出反而增大, 一般為調節器問題。
2.4 壓力控制儀表系統故障分析步驟
壓力控制儀表系統 (圖4) 以蒸汽壓力調節系統為重點。因為在化工生產中主要以蒸汽為熱源, 總蒸汽壓力的不穩定往往會影響生產全局。因此, 蒸汽壓力調節是化工系統中重要的自動調節回路。
(1) 蒸汽管路壓力控制儀表系統指示值突然降到零, 而安全閥起跳, 這種現象是發生在導壓管到儀表之間出現故障。當發生故障時, 儀表檢測不到蒸汽壓力, 調節器開度突變, 蒸汽壓力猛增所致。此時, 可先手動遙控調節閥, 再檢查、處理故障。
(2) 蒸汽管路壓力控制儀表系統指示值并未高于設定值, 而安全閥起跳, 儀表維護人員可對照相關儀表 (特別是該蒸汽調節系統所屬溫度指示值) 進行故障判斷, 如各點溫度正常, 則可能是安全閥未調好;如各點溫度均偏高, 則壓力指示低于真實壓力, 應重新整定壓力調節回路的參數值。
(3) 壓力控制儀表系統指示值出現快速振蕩波動時, 首先檢查工藝操作有無變化, 這種變化多半是工藝操作或調節器PID參數整定不當造成。
2.5 成分分析控制儀表系統故障分析步驟
在線氣體成分分析儀表 (圖5) 的故障, 多數發生在樣品預處理系統。因樣品流量、壓力、溫度不穩定, 或因樣氣中含水、塵埃、油霧等原因產生故障時有發生, 現以二氧化硫分析控制儀表系統為例。
(1) 二氧化硫分析控制儀表系統指示值逐漸變小, 如果不是工藝操作原因, 一般故障出現在分析系統本身, 首先檢查現場分析單元是否有樣氣流量, 如果沒有樣氣流量, 或是樣氣流量過小, 則可能是采樣針型調節閥或干燥過濾器堵塞, 此時需要疏通樣氣管路或是更換干燥過濾器的棉花。
(2) 二氧化硫分析控制儀表系統指示值逐漸變大, 最后指向滿刻度方向卡死的現象, 一般故障出現在分析系統本身, 這是因為樣氣中帶來的粉塵與水蒸汽含量過高, 分析單元的干燥過濾器不能達到很好的過濾與干燥效果, 樣氣中的粉塵與水蒸汽不可避免將進入熱導池中, 從而污染了熱導池與橋臂, 導致誤差越來越大, 嚴重時將損壞測量橋臂, 出現向滿刻度卡死的現象。
3 結束語
通過對五大測量參數儀表控制系統常見故障的判斷思路及處理措施進行分析和總結, 對今后怎樣快速處理和判斷自動化儀表常見故障提供了一種工作思路和檢修方法。但由于檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜, 系統中的故障原因是多種多樣的, 儀表故障判斷既需要很強的專業知識, 更需要豐富的實踐經驗, 因此正確判斷、及時處理生產過程中出現的儀表故障, 是儀表維護人員必須具備的能力, 而且也最能反映出儀表維護人員的實際工作能力和業務水平, 要在平時的實踐中不斷的學習、不斷的總結經驗, 提高自己的工作能力和業務水平, 才能在實際工作中縮短處理儀表故障的時間, 有效提高自動化控制系統的質量, 保證安全生產, 提高經濟效益。
摘要：在化工、冶煉型企業中, 生產環境相對惡劣, 生產過程中經常出現各種儀表故障現象, 由于檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜, 儀表故障判斷是一項既需要專業知識, 更需要實踐經驗的技術性工作。因此, 正確判斷和及時處理生產過程中出現的儀表故障, 對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求。為縮短處理儀表故障時間, 保證安全生產, 提高經濟效益, 作者將結合在工作中的經驗, 以幾種常見的自動化儀表故障分析為例, 發表一點自動化儀表的應用、維護經驗。
關鍵詞：生產過程,系統,儀表,故障,分析
參考文獻
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自動化儀表范文第2篇
關鍵詞：儀表,電氣,自動化
儀表對電氣工程能否持續發展起著不可替代的重要作用, 它可以對工程所需數據進行測量并且對數據做出一定程度的整合與處理, 還能自動進行數據的遠程傳送。而要對先進儀表裝置進行管理控制則依賴于其他優秀的電氣裝置對生產過程進行監測, 從而達到生產步驟能夠有序進行的目的。
1 關于自動化儀表的特性
自動化儀表能夠在電氣工程的應用過程中發揮十分重要的作用, 而在電氣生產過程中它的優勢主要體現在它的可擴展性、強大的存儲功能以及對所需數據的準確計算以及有效處理等方面。
1.1 可擴展性
在對自動化儀表進行應用的過程中如果引進相應的適合的軟件則可以對原有的邏輯電路進行替代, 能夠在很大程度上避免某些安全性控制性問題的發生。而由于儀表自動化所需的硬件需要高質量的控制電路以及定時電路, 而用來代替它的應用軟件的編程相比來說是比較簡單的。
1.2 存儲功能
傳統工業所使用的儀表大都是利用了邏輯電路與是虛電路進行有效整合的方式, 以實現某一時刻的有效記憶, 然而在下一階段中記憶中的信息是可能發生消失的, 所以傳統儀表對信息的記錄整合會比較短暫。但是現在的自動化儀表中裝入微機, 可以有效的實現對各個時間段的隨時記憶, 并且有效存儲。并且由于自動化儀表內能夠存儲不同狀態下的記憶, 因此能夠實現對所記憶的信息的高程度處理。
1.3 所需數據的計算與處理
對于傳統的儀表來說現今的自動化儀表能夠自動對所需的數據進行準確計算以及有效的處理, 這是由于自動化儀表中移入了微機, 因而使得儀表對數據進行處理的能力十分強大。這樣的儀表的精準度非常高, 能夠有效的實現對各類數據的處理, 還能高效的提高工業所需數據的精確程度。
2 關于自動化儀表的應用
自動化儀表在現階段可以根據各種不同的使用原則以及其特性對其進行科學的分類。對于儀表測試分類可以分為四類:
2.1 溫度儀表
在工業生產的過程中溫度是出于不斷的變化的狀態的, 人們需要調控工業生產就需要對溫度進行有效的監控。傳統的儀表常常使用熱電阻等方式, 而在科學電子技術飛速發展的今天只能的對溫度進行控制的系統出現了, 它是通過積極地運用布線技術并且在微機控制芯片中放置進測溫設備所測到的數據來進行對信息的有效采集與處理的。
2.2 壓力儀表
工業生產時常常需要對壓力進行控制來實現對生產的要求, 傳統方法是運用一般的壓力計對壓力進行測量, 以來發覺生產過程中的壓力的變化, 只有察覺到壓力變化才能避免設備受到過高壓力受到損壞而使工作人員的生命安全得到保障。通用的壓力測試表主要包括壓力傳感器以及變送器等, 在測試過程中要求與壓力系統相結合, 然后采用壓力變送器來對數據進行傳送和精確處理。
2.3 流量流速儀表
可結合流體的質量以及體積, 測量單位時間內所流經一定橫截面積的流體, 展開所需數據的測量任務。
2.4 物位儀表
此類儀表主要對產品的位置進行記錄。
3 關于儀表自動化應用的發展趨勢
3.1 應用可編程控制器
主要擔任數據分析的任務, 對傳感器所采集的數據信息進行處理, 并且能夠按所設置的程序發出命令。用程序簡單的軟件將硬件中存在的邏輯電路完美代替, 將原本繁瑣的電路的功能通過簡單的軟件開展特定的編程工作, 因此使得結構變得相較原來更加簡潔, 而且使原有程序更有集成意義。
3.2 在儀表中應用傳感器
傳感器在儀表當中十分重要, 它標志著儀表自動化的前進前景。目前經由技術人員的探索所得到的新型的傳感器已有很多, 它們都已經開始朝著新型高效的方向來發展。而且在對儀表進行調節的方面傳感器把前饋、非線性等計算技術加入了傳統的以微積分方式調節的規律中, 以使其適應先進多回路的復雜的自動化系統當中。
3.3 調節器的應用
在儀表中調節器的發展是隨著微處理器的發展而前進的, 正向著智能型數字式的方向發展。而由于這個的發展使得儀表中的調節器的作用性得到了無與倫比的加強, 使得多種信號可以同時輸入系統中。
4 關于儀表自動化的發展方向
4.1 強調調節器的智能發展
在當今時代微處理器得到人們的重視取得了卓有成效的發展, 這在一定程度上穩固了調節器向著數字化以及智能化方向發展的現狀。設定數字式的方式并且強化儀表的運算功能能夠更好的完善儀表自身的自動化功能, 能夠實現多元化的制式信號的輸入。在對公尺進行管理以及控制的過程中只有努力的推動調節器向著智能化的方向來進行發展才能使得儀表的操作更加簡便, 才能促進儀表的自動化的發展。
4.2 完善傳感技術
儀表的傳感器是儀表對數據進行采集的重要部分, 因此傳感器的發展對儀表自動化的發展起著舉足輕重的作用。傳感器能夠將多種調節信息通過先進的計算機技術引導進傳統調節方式, 從而打破傳統方式的束縛, 更好的解決負責的多回路問題。
5 結束語
儀表自動化能夠推動電氣自動化, 以使得工業能夠持續發展, 經濟能夠不斷增長。儀表自動化還能顯著降低企業在管理方面的成本, 使得企業的生產風險得到降低, 能夠對企業的經濟目標的達到起到保障作用。
參考文獻
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[2]陳強.儀表自動化應用發展趨勢分析及應對[J].信息通信, 2012 (02) .
自動化儀表范文第3篇
摘要：在油田油氣生產全過程中，油氣儲運是最為關鍵的工作環節之一，包括處理、凈化、儲存、運輸油氣等具體環節，對油氣進行儲運必須確保具有一定安全性，因此工作人員需要對其全過程進行管理。為減少油氣儲運管理中的資源投入，可以發展并利用儀表自動化技術，彌補油氣儲運中的缺失之處，對油氣儲運全程實行智能化監控并開展管理，提高油氣儲運效率，增加油田經濟效益?；诖?，本文對儀表自動化技術應用的意義與應用現狀進行分析，以期為行業相關工作者提供參考。
關鍵詞：儀表自動化技術;油氣儲運
引言
油氣產業是國家生存與發展的重要支撐性產業，直接關系著我國社會經濟的發展，深刻影響廣大人民群眾的日常生活，但石油與天然氣資源本身具有一定危險性，對其儲存與運輸工作的要求極高?，F階段，儀表自動化技術發展較為迅速并且在油氣儲運工作中得到廣泛應用，該技術的應用不僅能節約儲運成本，還能提高油氣儲運效率，降低安全隱患，因此有關技術人員必須認識到該技術的重要性，并不斷提升實際應用效果。
一、儀表自動化技術在油氣儲運過程中的意義
儀表自動化技術本身具有強大的技術優勢，既可以對不同生產工藝進行配合，還能與計算機系統、控制系統等形成聯合，對油氣儲運全過程進行監控、管理、預警，有效降低油氣儲運工作的經濟成本，并為油氣儲運工作提供堅實的安全保障。從油氣運輸行業未來發展視角出發，傳統的人工控制方法無法滿足日益提高的油氣儲運需求，難以實現對油氣的全程實時監控、智能控制以及集中管理。因此可以說油氣運輸中逐漸應用儀表自動化技術，既是技術發展的最終選擇，也是行業進步的必然趨勢。要想使儀表自動化技術在油氣儲運工作中得到有效應用，必須明確該技術的重要意義，以此為依據，逐漸促進油氣儲運工作朝著規范化、系統化、安全化穩定發展。
二、油氣儲運自動化技術的應用現狀
（一）油氣管道自動化技術應用框架
目前，我國油氣管道廣泛使用基于計算機架構的SCADA系統，也稱作數據采集與監控系統，系統框架圖如圖1所示。當系統正常運行時，由調度中心負責油氣儲運的操作與管理，并由專門的監控人員對其進行監視。若出現通信故障問題，則將相應的操作權限轉移至站場控制系統，若站場控制系統也出現故障，可以使用手動操作方式，維持系統正常運轉。
（二）油氣儲運儀表自動化系統的構成分析
按照系統智能化程度的不同，可以將油氣儲運自動化系統分為四個層次。
1、決策支持組件
與傳統人工控制方法相比，現有的儀表自動化系統大大改變的油氣儲運的管理模式。決策支持組件由路由器、打印機、上位機等設備所組成，可以將油氣運輸過程中的完整數據進行上傳、統計或分析，從而便于工作人員了解油氣儲運的現狀，從而制定正確決策，對生產過程進行有效指揮。管理人員僅需對互聯網技術進行利用，對油氣儲存與運輸過程中的各類數據信息進行全面分析，并將最終分析結果轉化為圖表形式，即可清晰看出當前油氣儲運的現狀，并結合實際情況制定管理方法，為油氣儲運工作決策的制定提供參考。
2、監控管理組件
儀表自動化系統中通常包含監控管理組件，能夠對油氣儲運全過程中所產生的各種數據信息進行監控與管理，自動進行數據分析并發現其中的各類問題，確保油氣儲運工作穩定、順利開展。監控管理組件由PLC控制器、變頻器等設備所組成可以實現對站內各類現場數據的采集、調控、儲存以及上傳，一旦發現油氣儲運系統出現故障，會及時向外界報警，使工作人員第一時間關注并找出故障問題所在。同時借助內部信息系統，搜集、匯總并分析故障成因，為工作人員提供故障解決措施，促進儀表自動化系統穩定運行。
3、數據搜集組件
在油氣儲存與運輸過程中，工作人員可以從各類數據信息中了解到油氣儲運工作開展情況，從而為后續工作內容與模式的調整提供參考。數據搜集組件由RTU控制器設備所構成，可以實現對各類數據與參數的收集、處理和儲存。該系統可以為工作人員收集數據提供有效幫助，將數據信息妥善存儲于硬盤等設備之中，便于后續工作人員調動、使用信息，自動提取關鍵信息并制成相應報表，便于工作人員了解油氣儲運工作的開展情況。此外，能夠自動將報表按照不同信息進行分類，實現數據精細化管理，為決策制定提供有價值的數據參考。
4、現場控制組件
傳統的油氣儲運工作中，工作人員必須親自前往工作現場，從而對各類突發情況與事件進行處理，但這種方式提高了油氣儲運所需的人力、物力成本，增加了運營成本，與此同時還使得油氣儲運工作面臨安全事故的威脅。而利用油氣儲運自動化技術，可以構建由探測器、變送器、切斷閥等設備組成的現場控制組件，工作人員可以利用該系統直接參與調控，實現遠程操作，對油氣儲運過程中的各類數據進行采集，減少儲運現場所需工作人員，降低運行成本的同時，為油氣儲運系統的穩定運行提供安全保障。
三、自動化技術在油氣儲運中的應用
（一）在油氣儲運中的應用
油氣儲運生產是油氣產業發展中的關鍵環節之一，首先應對其生產流程進行明確，應制定多種生產流程方案后，分別對其進行測試，最終在全部方案中選擇最佳方案投入應用，并確保該流程符合監管部門的相應規定，全部操作均符合規程，在生產材料的選擇上嚴禁以次充好現象。將自動化技術應用至油氣儲運生產中，操作人員僅需要將生產流程數據輸入系統，系統則會按照其設置好的程序開展作業，工作人員僅需對作業過程進行監督，并對其中所出現故障上報處理。
（二）在生產作業管理中的應用
對油氣生產過程中的管理涉及到眾多不同操作方法，需要操作人員對不同流程進行總結，并分別將其準確輸入自動化系統中，若其他部門需要進行工作調度，則直接在系統中更換操作方案，或使用自動設置工作對操作流程進行設置。此外，還能隨時查閱油氣生產過程中的工藝參數、運輸量等關鍵數據，在生產完成后，操作站還可以按照相應的時間間隔自動打印生產報表、庫存報表等，實現對油氣生產、存儲量的準確管理，保證油氣儲運工作順利開展。
（三）在操作管理中的應用
油氣運輸過程中需要操作人員進行大量操作，站點可以基于此出發，對油氣儲運過程中的自動化管理機制進行完善，將操作權限、操作要求等信息錄入系統并設置為不允許修改，若操作過程中出現失誤，則無法開展下一步操作，以此對全體工作人員的實際操作進行規范，避免由于工作人員操作失誤所導致的生產事故。提高操作人員對自身工作內容的重視程度，加強其自身責任感，同時減輕管理人員的工作壓力。但雖然自動化技術已經對操作程序進行規范，但管理人員仍需隨時查看各部門運轉情況，若發現其中出現操作問題及時對其進行糾正，防止由于人員操作失誤問題影響油氣運輸工作的順利開展。
結束語
隨著我國科學技術的進步，自動化技術已經逐漸趨于成熟，并且在實際工作中得到廣泛的應用，為社會中各行業日常生產工作提供極大便利，有效節約生產成本與生產時間。將其應用至關乎我國國民經濟的油氣儲運行業中，可以將生產工藝與之相融合，促進油氣儲運工作順利、穩定開展。因此，有關工作人員必須認識到儀表自動化技術的重要作用，深入了解該技術的潛在內涵，從而將其真實價值全部發揮出來，促進我國儀表自動化技術與油氣運輸行業的長足發展。
參考文獻：
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自動化儀表范文第4篇
系別、班級：鹽湖系
班級：化學工程與工藝(3)班 指導老師：
姓名：馬曉紅(0922305026) 日期：2011年10月12日
控制閥在水處理中的發展方向
(青海大學 化工學院 鹽湖系 09化工(3)班 馬曉紅 郵編810016)
摘要：控制閥又稱調節閥，是工業過程控制中的主要執行單元儀表，通過接受調節控制單元閥是自控系統中的執行器，它的應用質量直接反應在系統的調節品質上。作為過程控制中的終端元件，人們對它的重要性較過去有了更新的認識。調節閥應用的好壞，除產品自身質量、用戶是否正確安裝、使用、維護外，正確地計算、選型十分重要。 關鍵字：控制閥，水處理，流量，發展。
1、 控制閥在水處理中的發展方向的目的和意義
控制閥廣泛應用于制造業領域，實現優化生產和降低成本的目的。長遠來看，控制閥市場會保持適度的增長。水處理中一般采用流量控制閥，流量控制閥是一種采用高精度先導方式控制流量的多功能閥門。適用于配水管需控制流量和壓力的管路中，保持預定流量不變，將過大流量限制在一個預定值，并將上游高壓適當減低，即使主閥上游的壓力發生變化，也不會影響主閥下游的流量。在現代化工廠的自動控制中，控制閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產取決于流動著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料，都需要某些最終控制元件去完成。最終控制元件可以認為是自動控制的“體力”。在調節器的低能量級和執行流動流體控制所需的高能級功能之間，最終控制元件完成了必要的功率放大作用，控制閥是最終控制元件的最廣泛使用的型式。
2、 控制閥在水處理中的發展方向在國內外的現狀 從控制閥應用看，發展方向如下：
(1)小型執行機構：可降低成本，提高流通能力 .
(2)套筒導向：采用套筒導向，有利于對中，有利于降低摩擦，有利于降噪，有利于流量特性的互換
(3)平衡式閥芯：為降低執行機構推力或推力矩，采用平衡式閥芯是重要的，它對系統的動態性能也有改善
(4)一體化閥芯和閥座：為克服雙座閥密封性差的缺點，采用相同材質的一體化閥芯和閥座組成閥內件，將泄漏量和不平衡力同時減到最小 .
(5)簡單流路：流路簡單，流阻減小，不僅可使閥兩端壓損下降，而且可降低成本。
(6)密封和摩擦：密封性能和摩擦性能是矛盾的兩方面，控制閥設計中不僅要解決密封問題，對摩擦和壽命等性能指標也必須重視 因此，近年來，填料函和填料結構的研究得到重視，旋轉型控制閥得到較廣泛應用
(7)降低噪聲：采用多種方式降低控制閥噪聲，例如，采用降噪套筒和閥芯，采用多級閥芯，采用降噪限流板，采用擴展器等
(8)采用與管道同直徑的控制閥和限制流通能力的閥內件:利于降低閥入口壓力和出口流體流速，不需安裝異徑管等附加管件，有利于降低成本，通過更換流通能力大的閥內件，可擴展流通能力，通過選用限制流通能力閥內件可糾正計算口徑過大的錯誤
(9)在數字化信息化時代，將較多采用智能閥門定位器或通過數字控制器等實現非線性規律，補償被控對象非線性，將較少選用控制閥流量特性來補償被控對象非線性
(10)閥內件的材料隨溫度變化，因此，應考慮不同溫度下熱膨脹造成的影響，也要考慮在高溫下耐壓等級的變化等，應考慮材料的耐腐蝕性、抗疲勞性等性能。 2.1當前中國控制閥市場的概況
從廠商來看，國內外廠商競爭格局基本保持穩定，仍然穩居市場首位，本土廠商與國外優勢品牌相比，仍然較弱，排名和業績規模上未實現重大突破。雖然市場整體增長，但是廠商2010年業績表現不均衡，少數廠商積極的搶占市場份額，多數廠商業績受市場或產能的困擾保持2009年的水平。
從戰略發展來看，國外廠商通常專注于這幾個方面：實現本地化，完善營銷服務體系，整合營銷渠道，將中國公司打造成亞太區生產和技術服務的中心。國內廠商偏重于提高產能，走國產化道路，尋求產品和技術上的突破，力爭企業快速發展。雖然當前控制閥行業整體增長放緩，但是出于對未來市場的看好，廠商實際上都在暗自積蓄力量，以便在未來行業快速發展時能夠搶奪更多的市場份額 2.2 當前發展的不利因素
國際經濟形勢錯綜復雜，標普下調美國主權債務評級，包括中國在內的各資本市場近期大幅下挫，國內通脹和宏觀調控壓力進一步加大，實體經濟有減速的跡象，控制閥應用于工業領域，市場狀況受國家宏觀經濟狀況影響較大，隨著實體經濟增速減緩，控制閥行業的市場需求和投資都承受一定的壓力。
3、控制閥在水處理中的發展方向采用的路線和原理
3.1原理：控制閥用于調節介質的流量、壓力和液位。根據調節部位信號，自動控制閥門的開度，從而達到介質流量、壓力和液位的調節。調節閥分電動調節閥、氣動調節閥和液動調節閥等。
3.2控制閥的發展方向主要為智能化、標準化、精小化、旋轉化和安全化。 (1)智能化和標準化：
控制閥的智能化和標準化已經提到議事日程。智能化主要采用智能閥門定位器。智能化化表現在下列方面。
①控制閥的自診斷，運行狀態的遠程通信等智能功能，使控制閥的管理方便，故障診斷變得容易，也降低了對維護人員的技能要求。
②減少產品類型，簡化生產流程。采用智能閥門定位器不僅可方便地改變控制閥的流量特性，也可提高控制系統的控制品質。因此，對控制閥流量特性的要求可簡化及標準化(例如，僅生產線性特性控制閥)o用智能化功能模塊實現與被控對象特性的匹配，使控制閥產品的類型和品種大大減少，使控制閥的制造過程得到簡化，并在生產和市場中經受考驗和認可。
③數字通信。數字通信將在控制閥中獲得廣泛應用，以HART通信協議為基礎，一些控制閥的閥門定位器將輸入信號和閥位信號在同一傳輸線實現;以現場總線技術為基礎，控制閥與閥門定位器、PID控制功能模塊結合，使控制功能在現場級實現，使危險分散，使控制更及時、更迅速。
④智能閥門定位器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能，同時能夠改善控制閥的動態和靜態特性，提高控制閥的控制精度，因此，智能閥門定位器將在今后一段時間內成為重要的控制閥輔助設備被廣泛應用。 (2)精小化
為降低控制閥的重量，便于運輸、安裝和維護，控制閥的精小化采用了下列措施。
①采用精小型執行機構。采用輕質材料，采用多組彈簧替代一組彈簧，降低執行機構高度，通常，精小型氣動薄膜執行機構組成的控制閥比同類型氣動薄膜執行機構組成的控制閥高度要降低約30%，重量降低約30%，而流通能力可提高約30%。
②改變流路結構。例如，將閥芯的移動改變為閥座的移動，將直線位移改變為角位移等，使控制閥體積縮小，重量減輕。
③采用電動執行機構。不僅可減少采用氣動執行機構所需的氣源裝置和輔助設備，也可減少執行機構的重量。例如，Fisher公司的9000系列電動執行機構，其20型的高度小于330mm，使整個控制閥(帶數字控制器和執行機構)質量降低到20～32kg。 (3)旋轉化：
由于旋轉類控制閥，例如球閥等，有相對體積較小、流路阻力較小、可調比較大、密封性較好、防堵性能較好、流通能力較大等優點，因此，在控制閥新品種中，旋轉閥的比重增大。特別是大口徑管道中，普遍采用球閥、蝶閥等類型控制閥，從國外近年的產品看，旋轉閥應用的比例正逐年增長。 (4)安全化：
儀表控制系統的安全性已經得到各方面的重視，安全儀表系統(SIS)對控制閥的要求也越來越高，表現在以下幾方面。
①對控制閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對控制閥進行故障發生后的被動性維護，而且要進行故障發生前的預防性維護和預見性維護。因此，對組成控制閥的有關組件進行統計和分析，及時提出維護建議等變得更重要。
②對用于緊急停車系統或安全聯鎖系統的控制閥，提出及時、可靠、安全動作的要求。確保這些控制閥能夠反應靈敏、準確。
③對用于危險場所的控制閥，應簡化認證程序。例如，對本安應用的現場總線儀表，可簡化為采用FISCO現場總線本質安全概念，使對本安產品的認證過程簡化。
④與其他現場儀表的安全性類似，對控制閥的安全性，可采用隔爆技術防火技術、增安技術、本安技術、無火花技術等;對現場總線儀表，還可采用實體概念、本安概念、FISCO概念和非易燃(FINCO)概念等。 (5)節能：
降低能源消耗，提高能源利用率是控制閥的一個發展方向。主要有下列幾個發展方向。
①采用低壓降比的控制閥。使控制閥在整個系統壓降中占的比例減少，從而降低能耗，因此，設計低壓降比的控制閥是發展方向之一;另一個發展方向是采用低阻抗控制閥，例如采用蝶閥、偏心旋轉閥等。
②采用自力式控制閥。例如，直接采用閥后介質的壓力組成自力式控制系統，用被控介質的能量實現閥后壓力控制。 ③采用電動執行機構的控制閥。氣動執行機構在整個控制閥運行過程中都需要有一定的氣壓，雖然可采用消耗量小的放大器等，但日積月累，耗氣量仍是巨大的。采用電動執行機構，在改變控制閥開度時，需要供電，在達到所需開度時就可不再供電，因此，從節能看，電動執行機構比氣動執行機構有明顯節能優點。
④采用壓電控制閥。在智能電氣閥門定位器中采用壓電控制閥，只有當輸出信號增加時才耗用氣源。
⑤采用帶平衡結構的閥芯，降低執行機構推力或推力矩，縮小膜頭氣室，降低能源需要。
⑥采用變頻調速技術代替控制閥。對高壓降比的應用場合，如果能量消耗很大，可采用變頻調速技術，采用變頻器改變有關運轉設備的轉速，降低能源消耗。 (6)保護環境：
環境污染已經成為公害，控制閥對環境的污染主要有控制閥噪聲和控制閥的泄漏。其中，控制閥噪聲對環境的污染更是十分嚴重。
①降低控制閥噪聲。研制各種降低控制閥噪聲的方法，包括從控制閥流路設計到控制閥閥內件的設計，從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設計降噪控制閥和降噪控制閥閥內件;合理分配壓降，使用外部降噪措施，例如，增加隔離、采用消聲器等。
②降低控制閥的大氣污染?？刂崎y的大氣污染指控制閥的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”，這些泄漏物不僅造成物料或產品的浪費，而且對大氣環境造成污染，有時，還會造成人員的傷亡或設備爆炸等事故。因此，研制控制閥填料結構和填料類型、研制控制閥的密封等將是控制閥今后一個重要的研究課題。計算機科學、控制理論和自動化儀表等高新科學技術的發展推動了控制閥的發展，例如，現場總線控制閥和智能閥門定位器的研制、數字通信在控制閥的實現等?？刂崎y的發展也推動了其他科學技術的發展，例如，對防腐蝕材料的研究、對削弱和降低噪聲方法的研究、對流體動力學的研究等。隨著現場總線技術的發展，控制閥也將開放、智能和更可靠，它將與度更高，控制的效果更明顯，并為我國現代化建設發揮更重要的作用其他工業自動化儀表和計算機控制裝置一起，使工業生產過程控制的功能更完善，控制的精。
4、 控制閥在水處理中的發展方向的重點和難點
4.1重點：控制閥在水處理中的主要重點在于流量的控制，如：一改常規節流閥使用孔板或純機械的減小流域面積的原理，利用相關導閥，最大限度地減小能量在節流過程中的損失;控制靈敏度高，安全可靠，調試簡便，延長使用壽命。
4.2難點：一般來說，改變控制閥閥芯與閥座間的流通截面積，便可控制流量。但實際上還有許多因素影響，例如在調節面積改變的同時還發生閥前后壓差的變化，而這又將引起流量的變化。因此控制閥在水處理中的發展方向的難點就在于如何有效的優化控制閥的開度從而控制流量，實現優化生產和降低成本的目的，怎樣能夠更好的鎖定流經閥門的水量，而不是針對阻力的平衡，解決系統的動態失調問題。
5、設計時間
第五周：確定論文題目，以及了解相關的資料。
第六周、第七周、第八周：查找資料，并進行整理和分類。 第十周：做論文。
6、結束語
盡管控制閥得到廣泛的使用，調節系統中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護工作量。在許多系統中，控制閥經受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴重，然而，當它控制工藝流體的流動時，它必須令人滿意地運行及最少的維修量?？刂崎y既有靜態特性，又有動態特性，因而它影響整個控制回路成敗。靜態特性或增益項是閥的流量特性，它取決于閥門的尺寸、閥芯和閥座的組合結構、執行機構的類型、閥門定位器、閥前和閥后的壓力以及流體的性質?？刂崎y由電動執行機構或氣動執行機構和調節閥兩部分組成?？刂崎y通常分為直通單座式調節閥和直通雙座式調節閥兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩定的特點，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場合。
7、參考文獻
自動化儀表范文第5篇
自動化儀表范文第6篇
隨著, 社會經濟的發展, 生產水平的提高, 特別在化工、石化、鋼鐵、造紙、食品、醫藥、電力、煤礦等行業, 對自動化水平的要求不斷提高。生產過程中檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜, 正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障, 為縮短處理儀表故障時間, 保證安全生產提高經濟效益, 要求加強自動化儀表的維護尤為重要。
經常出現儀表故障現象, 由于不但直接關系到生產的安全與穩定, 同時, 也涉及到產品的質量和消耗, 而且也最能反映出儀表維護人員的實際工作能力和業務水平, 也是儀表維護人員能否獲得工藝操作人員信任, 彼此配合密切的關鍵。對現場儀表維護人員的技術水平提出了更高要求。要隨時對生產過程中使用的儀表進行維護并能對常見故障及時處理。
2 化工生產中儀表維護實例
在化工生產過程中, 測量儲罐、反應釜液位是見得很多的。用來測量液位計的也很多, 有雙法蘭變送器、單法蘭變送器, 還有用得比較多的就是磁翻柱液位計。
在乙酯生產中, 由幾個用磁翻柱液位計來測量反應釜的液位。由于釜里的液位比較臟, 造成釜里的浮子容易堵塞, 每個月都要拆幾次才好一點。磁翻柱下面是裝的盲板, 每次拆下還比較麻煩, 里面都有點余料, 不注意還要傷到人。而且幾個釜, 都是這個現象。
拆了幾次后, 我們就提出改進措施。磁翻柱的液位計是上下法蘭和釜連接, 最下面是用盲板堵住浮子, 使其隨著液位變化引起浮子變化使磁珠跟著一起變化。如將下面的改成法蘭, 再裝個球閥來控制, 只要定期排放污物, 液位計就不存在堵塞現象。
但當法蘭裝好后又出現一個問題, 法蘭口大, 浮子易掉到底, 容易卡在法蘭口, 我們又想了個辦法, 在法蘭口中間焊一個鐵柱, 這個問題就解決了。
現在操作工定期排放, 就很少出現堵塞現象, 使生產得以下常生產。從中對我們搞儀表維護也有所啟迪。
3 自動化儀表維護的啟迪
在現代的生產中自動化儀表的維護是很重要的, 隨著自動化程度的提高, 設備的精良, 檢修水平的提高主要來自生產實踐中。當設備上的儀表故障出現, 我們要如何去處理, 如何去解決, 如何去減少故障出現的頻率。這是讓我們去思考的。我認為可以從以下幾方面:
1) 從生產工藝特點方面考慮
由于生產操作管道化、流程化、全封閉等特點, 尤其是現代化的企業自動化水平很高, 工藝操作與檢測儀表密切相關, 工藝人員通過檢測儀表顯示的各類工藝參數, 諸如反應溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等來判斷工藝生產是否正常, 產品的質量是否合格, 根據儀表指示進行加量或減產, 甚至停車。
儀表指示出現異?，F象 (指示偏高、偏低, 不變化, 不穩定等) , 本身包含兩種因素:一是工藝因素, 儀表正確的反映出工藝異常情況;二是儀表因素, 由于儀表 (測量系統) 某一環節出現故障而導致工藝參數指示與實際不符。這兩種因素總是混淆在一起, 很難馬上判斷出故障到底出現在哪里。儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力, 除了對儀表工作原理、結構、性能特點熟悉外, 還需熟悉測量系統中每一個環節, 同時, 對工藝流程及工藝介質的特性、設備的特性應有所了解, 這能幫助儀表維護。
總之, 分析現場儀表故障原因時, 要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化, 這些都可能是造成現場儀表系統故障的原因。所以, 我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考慮、仔細分析, 檢查原因所在。
2) 從自動化儀表本身考慮
儀表維護人員要提高儀表故障判斷能力, 提高儀表的維護水平, 要對儀表工作原理、結構、性能特點熟悉外, 還需熟悉測量系統中每一個環節, 同時, 對工藝流程及工藝介質的特性、設備的特性應有所了解,
自動化儀表的分類有:
工作機理——物理型、化學型、生物型等;
構成原理——結構型 (場定律) 、物性型 (物質定律) ;
能量轉換——能量控制型、能量轉換型;
物理原理——電、磁電、壓電、光電、氣電、熱電、光波式、射線式、半導體式、其它;
使用場合——位移、壓力、振動、溫度、流量等;
輸出信號——模擬、數字;
轉換過程——雙向、單向。
各種儀表有各自的特點, 但是基本的測量原理都是相同的, 其傳感器的測量原理和功能都是類似的。
基本功能:將被測量轉換為便于傳輸的物理量 (電量等) ;
基本組成:敏感元件、轉換元件、轉換電路。
儀表傳感器的組成:
一般的傳感器只能作為敏感元件, 須配上變換儀表來檢測物理量、化學量等的變化。隨著微電子技術的發展, 出現了智能儀表。智能儀表采用超大規模集成電路, 利用嵌入軟件協調內部操作, 在完成輸入信號的非線性補償、零點錯誤、溫度補償、故障診斷等基礎上, 還可完成對工業過程的控制, 使控制系統的功能進一步分散。智能傳感器集成了傳感器、智能儀表全部功能及部分控制功能, 具有很高的線性度和低的溫度漂移, 降低了系統的復雜性、簡化了系統結構。
3) 自動化儀表各個參數的測量方面
現場儀表測量參數一般分為溫度、壓力、流量、液位四大參數。根據測量參數的不同, 來分析不同的現場儀表故障所在。
首先, 在分析現場儀表故障前, 要比較透徹地了解相關儀表系統的生產過程、生產工藝情況及條件, 了解儀表系統的設計方案、設計意圖, 儀表系統的結構、特點、性能及參數要求等;
其次, 在分析檢查現場儀表系統故障之前, 要向現場操作工人了解生產的負荷及原料的參數變化情況, 查看故障儀表的記錄曲線, 進行綜合分析, 以確定儀表故障原因所在;
第三, 如果儀表記錄曲線為一條死線 (一點變化也沒有的線稱死線) , 或記錄曲線原來為波動, 現在突然變成一條直線;故障很可能在儀表系統。因為目前記錄儀表大多是DCS計算機系統, 靈敏度非常高, 參數的變化能非常靈敏的反應出來。此時可人為地改變一下工藝參數, 看曲線變化情況。如不變化, 基本斷定是儀表系統出了問題;如有正常變化, 基本斷定儀表系統沒有大的問題;
第四, 變化工藝參數時, 發現記錄曲線發生突變或跳到最大或最小, 此時的故障也常在儀表系統;
第五, 故障出現以前儀表記錄曲線一直表現正常, 出現波動后記錄曲線變得毫無規律或使系統難以控制, 甚至連手動操作也不能控制, 此時故障可能是工藝操作系統造成的;
第六, 當發現DCS顯示儀表不正常時, 可以到現場檢查同一直觀儀表的指示值, 如果它們差別很大, 則很可能是儀表系統出現故障。
總之, 分析現場儀表故障原因時, 要特別注意被測控制對象和控制閥的特性變化, 這些都可能是造成現場儀表系統故障的原因。所以, 我們要從現場儀表系統和工藝操作系統兩個方面綜合考慮、仔細分析, 檢查原因所在。
4) 自動化儀表的使用過程
自動化儀表的故障的出現不是偶然的, 故障的出現都會一個過程。自動化儀表的使用是有一個過程。先是設計、選型、采購、安裝、投入使用、故障出現、修理、無法修理就報廢、換新表等過程。自動化儀表前期工作是如何去設計、選型、采購、安裝。前期質量好壞, 決定儀表本身的使用的好壞, 使用的壽命長短。
自動化儀表的中期, 也就是儀表的使用過程, 使用的好壞, 維護的質量, 對儀表的使用壽命來說起到致關重的。特別維護得好壞對儀表都有不同效果。
自動化儀表后期, 當故障出現如何去解決, 當故障頻率多次出現, 就要想辦法去處理, 想出改進方法, 提出更好的措施來解決問題, 以致于達到儀表正常的使用效果, 減少故障出現的頻率, 延長儀表的使用壽命。
5) 儀表的故障分析步驟
從外部初步判斷故障部位:
顯示內容;輸入信號;鍵盤命令;控制輸出信號;通訊數據。
從內部信號連接順序判斷故障部位:
輸入信號——調理電路——信號選擇——阻抗匹配——模數轉換——數據處理——顯示——控制輸出——通訊接口
線路檢測:傳感器——變送器——系統;
采集信號精度檢測:標準信號源——顯示數據;
控制信號精度檢測:手動置數——信號測量;
通訊鏈路檢測:發送命令或數據;
控制參數校對:按照上次運行正常的參數進行。
4 結論
由磁翻柱液位計易堵故障的檢修, 從中我們有所啟迪。對自動化儀表的維護工作是任道而重遠, 是現代化工業發達的時期, 化工通過對生產過程中儀表故障判斷思路的論述及相應的儀表故障處理, 說明了怎樣在生產過程中檢查和處理儀表的故障, 對怎樣處理和判斷儀表常見故障提供了一種工作思路和方法。由于儀表檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜, 正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障, 是儀表維護人員必須具備的能力。只有在工作實踐中不斷的學習、不斷的總結經驗, 這樣才能提高自己的工作能力和業務水平。
摘要：隨著化工等企業對自動化水平的要求不斷提高, 生產過程中檢測與控制過程中出現的故障現象比較復雜, 正確判斷、及時處理生產過程中儀表故障, 為縮短處理儀表故障時間, 保證安全生產提高經濟效益, 要求加強自動化儀表的維護尤為重要。同時當故障出現頻率多了, 要總結原因, 提出改進方法。
關鍵詞：生產過程,自動化儀表,故障維護,改進
參考文獻
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[2]孔祥波.化工生產控制自動化及儀表研究[M].甘肅科技, 2009.