Sieben Schritte zur Fehlerbehebung an Messgeräten

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Wenn ein Messgerät ausfällt, muss man, um schnell die Ursache des Fehlers herauszufinden, das Herstellungsverfahren kennen sowie die Struktur, Eigenschaften, Leistung und Parameter des Steuerungssystems des Messgeräts verstehen. Unter diesen Voraussetzungen sollten bei der Suche nach dem Fehler im Messgerät folgende Prinzipien befolgt werden. 1. Zuerst die Prozessabläufe fragen, danach die Instrumente prüfen. Da die Bediener die Instrumente direkt nutzen, sollte man sie nach den Umständen vor und nach einem Ausfall der Instrumente befragen. Es ist wichtig zu erfahren, ob in den jeweiligen Produktionsabschnitten alles normal funktionierte und ob es Anpassungen oder Veränderungen bei den Prozessparametern gab. Dadurch kann festgestellt werden, ob das Problem am Prozess selbst liegt oder an den Instrumenten. Während man die Bediener befragt, sollte man auch die Anzeigen der Instrumente beobachten. Wenn vor dem Ausfall die Kurven der Instrumente noch normal aussahen, aber danach große Schwankungen auftraten, wird es schwierig, das System unter Kontrolle zu halten – selbst eine manuelle Steuerung fällt dann schwer. Solche Situationen können auf Probleme in der Prozesssteuerung oder an den Geräten zurückzuführen sein. Wenn die Steuerung des Durchflusses oder des Flüssigkeitsspiegels stark schwankt und bei der Überprüfung des Transmitters keine Probleme festgestellt werden, kann man auf die manuelle Bedienung umsteigen, um zu prüfen, ob sich der Durchfluss oder der Flüssigkeitsspiegel stabilisieren lässt. Falls die Schwankungen weiterhin groß sind, könnte dies an den Prozessbedingungen liegen. Wenn die Druckschwankungen sehr groß sind, kann man nach den Ursachen in der Prozessabwicklung suchen. Beispielsweise können Änderungen in der Belastung, das Hinzufügen oder Entfernen von Materialien, das Öffnen und Schließen der Rückflussventile sowie unsachgemäße Bedienung zu Veränderungen des Drucks im Inneren der Anlage führen. 2. Zuerst geht man in die Kontrollkammer und anschließend vor Ort. Wenn ein Messgerät ausfällt, kann man – nach Rücksprache mit dem Bediener – den Anzeigezustand des Messgeräts beobachten, um ungefähr herauszufinden, wo das Problem liegt. Mit einem digitalen Multimeter können die Anschlusstermine gezielt gemessen werden. Durch diese Messungen lässt sich feststellen, wie die Verbindungen vom Messelement bis zu den Terminals im Steuerraum aussehen – ob es zu Unterbrechungen, Kurzschlüssen oder Erdschlussproblemen kommt. Prüfen Sie, ob der Thermoelement einen thermoelektrischen Potentialausgang hat, oder schließen Sie mit einer Zange die Eingangseingänge des Anzeigegeräts kurz, um zu sehen, ob das Gerät die Raumtemperatur anzeigt. Bei einer Wärmewiderstandssensorei wird überprüft, ob sich der Widerstandswert verändert hat ； Verbinden Sie mit einer Zange die Eingangskontakte des Anzeigegeräts miteinander, um zu prüfen, ob das Gerät einen Wert unter Null anzeigt. Oder trennen Sie die Kontakte voneinander, um zu überprüfen, ob das Gerät den maximalen Wert anzeigt oder einen Überlauf signalisiert. Bei einem solchen Sender wird überprüft, ob ein Stromausgang vorhanden ist. In diesem Fall ist es mit dem HART-Handsender bequemer, Störungen zu erkennen. Beim Steuerungssystem kann überprüft werden, ob die Positionen der Handbedienung und der automatischen Schalter korrekt sind. Falls nötig, kann der Bediener auf manuelle Bedienung umgeschaltet werden, um zu beobachten, ob die Aktoren ordnungsgemäß funktionieren und ob es Signale bezüglich der Ventilpositionen gibt. Wenn auf Störungen vermutet wird, wird gemessen, ob ein Störvoltang vorhanden ist und wie groß er ist. 3. Zuerst das Einfache prüfen, dann das Komplexe. Zunächst feststellen, ob nur ein einzelnes Instrument nicht funktioniert oder mehrere. Anschließend überprüfen, ob die Stromversorgung des Instruments sowie der Stromverteiler in Ordnung sind und ob die Sicherungen durchgebrannt sind ； Überprüfen Sie die entsprechenden Verbindungen auf mangelhaften Kontakt oder Kurzschlüsse sowie darauf, ob die Schalter in der richtigen Position sind. Überprüfen Sie, ob es Lecks in den Druckleitungen und Ventilen gibt. Bei Geräten zur Messung von Mikrodrücken kann überprüft werden, ob die Gummischläuche oder Kunststoffrohre, die mit den Druckschläuchen verbunden sind, beschädigt oder undicht sind. Wenn es keine Schwankungen oder Veränderungen bei den Druck- und Durchflussmessgeräten gibt, liegt das oft daran, dass die Druckleitungen verstopft sind. 4. Zunächst sollte das Primärmessgerät überprüft werden, anschließend das Sekundärmessgerät. Auf der Grundlage der Beobachtungen im Kontrollraum kann, falls vermutet wird, dass mit dem Primärmessgerät vor Ort ein Problem vorliegt, dieses überprüft werden. Dazu gehören die Überprüfung der Anschlüsse der Thermoelemente und Widerstände auf Lockerheit, die Überprüfung darauf, ob Wasser eindringen konnte oder ob das Gerät beschädigt ist. Ebenso sollte geprüft werden, ob der Aktuator stecken geblieben ist oder ob kein Öl mehr vorhanden ist. Anschließend können die jeweiligen Probleme behoben werden. Bei Störungen an Druck- oder Differenzdrucksendern sollte zunächst das Kondenswasser abgeleitet und die Druckleitung gesäubert werden. Gleichzeitig soll überprüft werden, ob es bei dem Dreiventilblock sowie anderen Ventilen zu Verstopfungen oder Leckagen kommt. Für den Durchflusssender: Schließen Sie die Druck- und Vakuumventile des Drei-Valve-Blocks, öffnen Sie das Ausgleichsventil und überprüfen Sie, ob der Nullpunkt des Senders in Ordnung ist ； Anschließend, während der Anzeige aktiv ist, schalten Sie schnell den Entlastungsventil des positiven Leiters ein und aus und beobachten Sie, ob die Ausgangsspannung zunimmt. Schalten Sie anschließend schnell den Entlastungsventil des negativen Leiters ein und aus und prüfen Sie, ob die Ausgangsspannung abnimmt. Wenn sich die Spannung normal verhält, gibt es beim Sender kein großes Problem. Um den Flüssigkeitsspiegel-Sender zu deaktivieren, schließen Sie die Druck- und Vakuumventile des Dreiventilblocks. Öffnen Sie anschließend das Ausgleichsventil, um zu überprüfen, ob die Ausgangsspannung des Senders normal ist. Diese Spannung hängt von der Migration ab: Bei negativer Migration sollte bei einem Null-Druckunterschied eine Ausgangsspannung von 20 mA vorliegen. Bei positiver Migration sollte die Ausgangsspannung bei einem Null-Druckunterschied unter 4 mA liegen. Bei Transmittern mit negativer Übertragung: Im Zustand, in dem das Gerät eingeschaltet ist, schalten Sie schnell den Entlastungsventil des positiven Leiters ein und aus. Beobachten Sie dabei, ob die Ausgangsspannung abnimmt. Schalten Sie anschließend schnell den Entlastungsventil des negativen Leiters ein und aus – prüfen Sie, ob die Ausgangsspannung nun zunimmt. Wenn sich die Spannung normal verhält, gibt es mit dem Transmitter kein großes Problem. Bei den oben genannten Überprüfungen reicht es aus, den Entlastungsventil zu öffnen und wieder zu schließen, sobald eine Veränderung der Ausgangsspannung festgestellt wird. Auf diese Weise wird nicht zu viel Kondenswasser abgeleitet. Bei der Fehlerdiagnose von Zweitstufigen Messgeräten gibt es bestimmte Muster. Wenn beispielsweise die Temperaturwerte stark verzögert angezeigt werden, ist es nicht möglich, dass die Anzeigewerte plötzlich ändern. Wenn die Anzeige plötzlich auf den maximalen oder minimalen Wert springt, liegt nach Ausschluss von Problemen mit den Primärkomponenten in der Regel ein Defekt am Messgerät vor. Wenn der Druckanzeiger keine Schwankungen aufweist oder nur langsam variiert, dann liegt das Problem, abgesehen von einer Verstopfung des Druckleitungsrohrs oder der Ventile, vermutlich am Anzeigegerät selbst. Wenn die Anzeige des Durchflussmessers keine Schwankungen aufweist und eher linear ist, könnte das darauf hindeuten, dass mit dem Messgerät etwas nicht in Ordnung ist. Schließlich sollten die Schwankungen der Durchflusswerte doch ziemlich groß sein – solche Veränderungen sollten auf dem Messgerät erkennbar sein. Wenn man Zweifel an den Anzeigewerten des DCS oder der Aufzeichnungsgeräte hat, kann man sich die herkömmlichen Ersatzanzeigen ansehen oder andere Geräte vor Ort, wie beispielsweise die Anzeigetafeln der Transmitter. So lässt sich feststellen, wie groß die Unterschiede in den Anzeigen sind – und damit kann der Fehler identifiziert werden. Um zu überprüfen, ob der Controller einwandfrei funktioniert, kann man den eingestellten Wert bewusst etwas ändern, um eine neue Abweichung zu erzeugen. Anschließend wird die Veränderung der Ausgangsspannung des Controllers beobachtet, um festzustellen, ob der Controller ordnungsgemäß funktioniert. 5. Zuerst den äußeren Bereich prüfen, anschließend den Innenraum des Instruments untersuchen. Gemäß dem Prinzip von einfach zu schwierig sollte zunächst der äußere Teil des Instruments überprüft werden – beispielsweise ob die Stromversorgung in Ordnung ist ； Prüfen Sie, ob es Leckstellen im Druckleitungsrohr gibt, und überwachen Sie, ob der Abfluss reibungslos funktioniert. Auf diese Weise können Sie feststellen, ob das Druckleitungsrohr oder die Ventile verstopft sind ； Überprüfen Sie, ob die Kabelverbindungen sowie die Anschlüsse locker sind oder ob es Probleme wie Rost oder schlechten Kontakt gibt. Bei Thermoelementen kann auch ein Kurzschluss hergestellt werden, bei Wärmewiderständen können offene Anschlüsse genutzt werden, um den Fehlerort zu ermitteln. Um einen Fehler zu ermitteln, wird die Spannung an den Terminalbänken des Messpults oder an den Anschlussterminals der Geräte gemessen. Auf dieser Grundlage wird dann entschieden, ob das Instrument demontiert und bearbeitet werden muss. 6. Zuerst den hellen Bereich untersuchen, anschließend den dunklen. Bei der Behebung von Fehlern an den Anzeigen vor Ort sollte man zunächst die Steckdosen sowie die Verbindungen im Armaturenbrett überprüfen. Falls dort keine Probleme festgestellt werden, aber dennoch Verdacht auf Fehler in den Leitungen besteht, sollte man anschließend die Leitungen in den Kabelträgern sowie in den Kanälen überprüfen. Auch die Abflussrohre, die in den Graben führen, werden zuletzt überprüft. Wenn vermutet wird, dass der Schutzschlauch der Thermoelemente oder Wärmewiderstände beschädigt ist, sollte dieser erst nach Überprüfung und Bestätigung, dass an anderen Stellen keine Probleme vorliegen, entfernt und überprüft werden. 7. Überprüfen Sie zunächst die Parameter der Steuerungssoftware, bevor Sie sich dem Hardware-Teil zuwenden. Aufgrund der weit verbreiteten Verwendung intelligenter Messgeräte darf bei der Behebung von Fehlern an diesen Geräten nicht nur auf die bisherigen Methoden zur Behandlung von analogen Messgeräten zurückgegriffen werden. Die Funktionsfähigkeit der Hardware intelligenter Messgeräte setzt eine Softwareunterstützung voraus; ohne Software können solche Geräte nicht arbeiten. Daher sollte bei der Überprüfung intelligenter Messgeräte zunächst geprüft werden, ob die Einstellungen des Geräts in Ordnung sind. Der Autor ist bereits auf den Fall gestoßen, dass das Gerät nach einem Stromausfall durch einen Blitzschlag nach Wiederherstellung des Stroms nicht mehr funktionierte. Es stellte sich heraus, dass einige Einstellungswerte des Geräts verändert worden waren; nach deren Neuanpassung funktionierte das Gerät wieder normal. Es ist auch schon vorgekommen, dass nach dem Austausch der Netzwerkkarte des Industrie-Computers keine Verbindung mehr möglich war. Es mussten Treiber installiert werden und die Netzwerkkarte ausgetauscht werden – Stundenlang wurde daran gearbeitet, ohne Erfolg. Schließlich stellte sich heraus, dass sich die Einstellungen im CMOS des Computers geändert hatten. Nach einer Neukonfiguration funktionierte alles wieder normal.