卜凡

【摘  要】 文章主要對电气自动化仪表安装及调试过程中的关键要点进行了深入分析，旨在提高电气自动化设备的性能与稳定性。文章分析了电气自动化仪表设备的基本定义，详细讨论了安装、调试过程中的几个关键步骤，强调了对不同设备类型的特定要求，通过对实战经验的总结和方法推进，以及对电气自动化仪表设备安装和调试过程中的要点进行详细探讨，以期为实际工程应用提供有益的参考和借鉴。

【关键词】 电气自动化；仪表安装；调试技术；电磁流量计

一、电气自动化仪表基本概念

电气自动化是指在电气工程中，使用计算机、通讯、检测、控制等技术手段，实现对生产过程进行自动监控、调节和控制的过程，仪表应用的核心目标是提高生产效率、降低成本、优化资源利用并确保生产系统稳定可靠。仪表设备是电气自动化系统中不可或缺的组成部分，其主要功能是对生产过程中的各种参数进行测量、监测、记录和控制，以实现自动化的目的。仪表设备可以分为以下几类：检测仪表、执行仪表、显示记录仪表、自动控制仪表和通信仪表。检测仪表用于测量生产过程中的参数，例如压力、温度、液位、流量等；执行仪表负责根据接收到的控制信号，对生产过程进行调节，如电动阀门、调节阀等；显示记录仪表则用于帮助操作人员监控生产过程的状态，并作为决策依据；自动控制仪表可以实现闭环控制，如编程控制器、温度控制器等；通信仪表则负责在系统各部件之间进行数据传递和信息交换，以实现实时监控和控制。

自动化系统一般由以下几部分组成：输入设备、数据处理设备、输出设备。输入设备主要包括传感器、检测仪表等，负责将生产过程中的物理量转换为可以处理的电信号；数据处理设备主要负责对输入设备采集到的信号进行分析、处理、计算与决策，其中包括计算机、微处理器、可编程逻辑控制器等；而输出设备则负责根据数据处理设备的结果，对执行设备进行控制，从而实现对生产过程的自动调节，这些设备相互协同，共同构成了完整的电气自动化系统，助力实现工厂自动化、智能化生产的目标。

二、电气自动化仪表安装要点

（一）设备选择与施工准备

在实施电气自动化仪表安装之前，设备的选择与预备工作有着举足轻重的影响，各种类型的仪表设备具备独特的性能、应用领域以及安装需求，因此在采购和安装之前，需要充分了解和评估仪器的性能参数，以满足生产流程的实际需要。例如，在利用节流装置来测量流量时，可以选择使用孔板流量计、孔板、喷嘴流量计等对压力进行测量，差压变送器、电容式压力传感器、应变片压力传感器等都是可选之选。

选用合适的安装材料和辅助配件也是仪表安装中的要点内容，恰当的安装材料以及规范化的辅助配件，例如导线、接线盒、支架、法兰等，都能确保仪表设备平稳、安全地运行。在进行安装预备之前，应依据仪表设备在操作环境下的使用需求、工作原理以及额定参数来选择符合要求的安装材料和辅助设备，并确保这些材料和设备的质量及规格符合标准。

对在恶劣工作环境下运行的仪表设备，还需特别关注防护措施的选取，例如，采用的导线和接线盒应具有良好的防水性、防腐性和抗干扰能力，以确保设备在恶劣环境下的正常运行，还应对磁性、振动、高温、低温等特殊条件下的仪表设备进行个别化评估，以选择最佳的安装材料和辅助配件。安装常用的现场仪表设备，如温度、压力、液位和流量等传感器时，需要保证它们与现场的现有设施兼容，例如，选择导线应考虑传感器与控制室之间的距离、导线的敷设方式以及最终连接至仪表设备的接口类型，这些细节也是在设备选型和准备阶段需要考虑的重要内容。

（二）安装工艺要点

保证电气自动化仪表稳定、可靠并有效地工作，须遵循一套合理、规范的安装工艺和执行严谨的流程，包括基础设施搭建、仪表设备的安置、电缆连接以及系统联调等。在进行安装之前，工程师需开展现场勘验和仪表设备布局规划，以确保仪表的安装位置和方向满足实际需求，同时考虑到空间的局限性。在安装过程中，要确保严格按照设备制造商提供的安装指南和相关规范操作，例如，安置温度感应器时，要参考流体介质的流动方向、传感器材料以及它的测量范围等因素，以决定合适的安装位置和深度。而在安装液位传感器时，则要考虑安装点受到的压力、温度与腐蚀环境，以便合理地设置传感器的测量范围及防护等级。

在进行接线时，应确保线路接口、电缆的规格以及接地要求等方面与仪表设备完全匹配，同时重视并避免信号串扰、干扰等事件的发生，以确保整个系统具备稳定性和可靠性。完成设备的安装以及安排好电气接线后，需要对系统进行联调，确保各个仪表设备能够互联互通并协同工作，这为随后的调试任务打下了坚实的基础。

（三）设备类型的特定要求

不同类型的电气自动化仪表设备，包括流量计、压力变送器、液位变送器和分析仪表在安装过程中需要遵循各自特定的技术要求。在安装流量计时，应充分考虑流体在管道中的流动态，选择适宜的安装位置以确保测量结果的精确无误，注意管道内流体流速分布的均匀性，以及避免安装在容易出现气泡或沉积物的区域。液位变送器在安装过程中，其布放位置应合理规划，既要避免受到介质沉淀、结垢等现象的影响，也需排除搅拌器、入口缸、出口缸等设备对测量的干扰。在安装液位变送器时，还需要关注安装环境对设备性能的影响，包括环境温度、振动、腐蚀等因素，对具有防爆要求的场合，应按照相关防爆标准严格安装，确保设备的安全性能。

分析仪表的安装同样具有特殊性，它所涉及的介质对生产过程具有一定的影响。在安装过程中，应注意样品的取样、预处理、输送和分析等方面的要求，以确保分析结果的准确性和可靠性。分析仪表的安装位置应方便样品的采集与分析，并确保采样点与样品分析过程中各个环节的无缝对接，还要确认所接触的介质是否会对分析仪表造成腐蚀，对腐蚀性强的介质应加装防腐蚀设备。压力变送器的安装要求主要体现在确保传感器接触压力介质的良好密封性，以准确反映压力值。在实际安装过程中，应选择合适的密封材料，防止因材质问题而导致的压力泄漏。为提高压力变送器的准确性与稳定性，安装位置应尽量远离强磁场或高温区域，在布放压力变送器时，应使传感器部分呈垂直状态，以提高测量结果的准确性。

三、自动化仪表调试技术要点分析

（一）电磁流量计

第一，流量转换器可以正常监控介质流量，但无法从计算机上接收流量信号。这时需要对仪表转换器的接线箱进行檢查，使用万用表观察信号输入端是否存在回音反馈，如发现信号正负极相反，可以采用正确的接线方式将信号返回计算机，如果未发现反接现象，可用万用表继续检查，判断是否为电流或电压信号缺失，排查端子损坏问题。

第二，当电源接到电磁流量计变换器时，无数值显示且保护开关未跳闸，此时需使用万用表检测供电线路电阻，如果主回路未出现短路，则可能是仪表内部线路故障，可以拆卸流量变换器动力部件，检查熔断器是否烧断。如有需要，应将仪表送回工厂进行维修。

第三，电磁流量计测量值与计算机测量值之间存在差异，应检查流量转换器设置选单，查看上、下两个量程是否一致，然后进行调整，部分上位机信号处理可能与流量计导致偏差，可以利用流量信号向上位机传输数据进行校准。在电磁流量计调试过程中，要确保正确处理各类问题，以保证流量计的精确度和稳定性。

（二）压力变送器

压力变送器通常由三个部分组成：负载变送器、测量电路和工艺接口，该装置能将压力传感器检测到的各种物理压力参数（例如，液体压力、气体压力）转换为标准电信号（例如，4～20 mA DC），进而传输到指示报警器、记录仪、调节器等辅助仪表，以实现压力的测量、指示和过程调整。压力变送器在感测和转换过程中，以特定比例将压力信号转换成标准输出信号，该信号通常被送至中央控制室以进行压力显示、记录和控制。压力变送器在测量过程中要求将双压分别引入高压腔和低压腔，它们会分别施加在传感元件上的绝缘膜上，当两侧压力不一致时，隔膜会产生偏移，偏移量与差压成正比，因此每侧电容值也是不同的，经过振荡和解调后，输出信号正比于压力值。

检测压力变送器的测量部分是非常关键的，操作不当会导致测量部分故障，从而使测量部分信号丢失或异常。为避免这种情况发生，应对敏感部件进行检查：对绝缘膜的敏感部位进行检查，查看部件是否变形、破损或泄油；在不拆卸敏感部件的情况下拆除补偿板，检查针头与壳体的绝缘电阻，其绝缘电阻需满足相关标准；最后检查发射器线路与电源线的连接，输入压强信号后对输出压力信号进行检测，如果没有输出，则应检查电源电压、线路连接，以及判断是否存在元件损坏等问题。

（三）温度变送器

温度变送器是一种先进的传感设备，它通过特殊的传感技术，将温度信号转换为与温度线性相关的电流信号（如4～20mA）、电压信号（如0～5V/0～10V）或数字信号（如RS485），以便远距离传输和易于处理，这类设备可以将温度变化信号与其他信号一起转换，以便在各种应用场景中实现测量和控制。温度变送器将温度传感器（如热电阻或热电偶）产生的信号转换为与温度呈线性关系的电流信号，然后通过辅助仪器显示所需温度值。例如，在使用PT100传感器时，温度和电流变送器将电阻信号转换为电流信号，将信号输入仪表以显示对应的温度值。温度变送器可以成功将温度参数转换为可传输、可处理的标准输出信号。

在使用过程中，温度变送器需要严格遵循使用说明，避免电流脉冲等问题造成设备损坏，在开机后5分钟内进行发射器校正，并注意环境温度。当测量温度高于100摄氏度时，需要用填充物将传感室与端子箱隔开，以防端子箱内部温度过高损坏设备，对高干扰环境下的应用，温度变送器外壳需与地面可靠隔离，同时电源和信号输出必须使用屏蔽线缆，确保气密性。温度变送器在应用过程中需要定期检定，建议每半年进行一次检定。如在应用过程中遇到线性不良或其他问题，可以参考设备说明书确定其线性度，模拟线性修正时，可通过温度变送器内部的线性度补偿功能进行微调。

（四）DCS调试

在分布式控制系统（DCS）的调试过程中，为确保系统的安全、可靠运行，需进行一系列严格的检查和校验。对配置中的区域、单元等名称进行核对，检查控制站和数据地址的指派，以避免出现错误。全面检测 DCS 系统的线路并进行电路试验，对控制输入/输出点以及计算点等进行详细检查。在设定界面上，对过程变量（PV）值、颜色等进行检测。若发现问题，需迅速更换有问题的接口，对系统进行超范围、中断等功能测试，并根据 PV 值和工艺流程的变化，检查组态界面的正确性及错误提示。将系统调试过程中的报警信息整理成表格，并将调试结果打印备份。确保系统的自动控制功能正常运行，在接口中输入设定值（SP），以检查自动控制回路的工作状态。对顺序控制电路和联锁保护等功能的调试，需根据各个电路的需求进行试验，将调节器切换为手动模式，确保调节器是否具备自动控制功能。

在整个调试过程中，要确保系统处于最佳状态，另外对各类设备和仪表进行相关的校验和测试，以确保系统在运行中不会出现异常情况，在调试过程中，遵循标准操作程序和相关规定，确保系统调试工作的质量和效率。在对分布式控制系统（DCS）进行调试时，需遵循严格的检查和校验流程，包括系统配置、线路检测、界面设定测试、功能测试等多方面，调试过程应重视细节，及时发现并解决问题，最终确保系统的安全运行和稳定性能。

四、结语

综上所述，在自动化控制系统运行中，各种传感器和仪表设备都非常关键，压力变送器、温度变送器和分布式控制系统（DCS）等组件在实际应用中，必须经过严格的调试和维护，以确保它们的精度和稳定性。为提高系统运行效率和安全性，在组态界面的设定、功能测试、线路检测等方面要遵循标准操作规程，并将系统的实际表现进行记录和总结。技术人员要时刻关注设备的使用情况并迅速解决潜在问题，只有充分了解设备的特性、应用场景、使用方法和注意事项，才能最大限度地发挥自动化控制系统的优势，提升工业过程的效率和精确性，同时为工业自动化发展助力。

参考文献：

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