儀表自控方案

1、自控儀表工程一工程簡述灣里凈水廠二期擴建工程，要求較高的自動化控制，本工程的控制系統(tǒng)是基于工業(yè)以太網(wǎng)的分布式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的最底層是設(shè)備層，主要完成工藝設(shè)備的現(xiàn)場控制與監(jiān)測；第二層是控制層，主要完成對分控站控制范圍內(nèi)的設(shè)備控制及數(shù)據(jù)采集；第三層為監(jiān)控管理層，主要完成對全水廠水處理過程的在線監(jiān)測，并對設(shè)備控制層下達(dá)控制指令。本期工程的控制層分四個分控站，見（圖1），即凈化間、投藥間、污渣脫水間分站、加氯間分控站。一期系統(tǒng)設(shè)有投藥間分控站、凈化間分控站及加壓泵房分控站；監(jiān)控管理層設(shè)在綜合辦公樓中控制室內(nèi)的中心操作站。中心操作站與現(xiàn)場分控站之間通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊。圖1過程檢測控制儀表分散設(shè)置于各個

2、工藝處理的構(gòu)筑物及工藝管道上，所需要檢測的主要參數(shù)有：液位、流量、溫度、壓力、PH、濁度、污泥界面、余氯等，這些被檢測的儀表信號均以4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號或開關(guān)信號送入自動控制系統(tǒng)。現(xiàn)場使用了大量的儀表具體有：超聲波液位儀、濁度儀、壓力變送器、液位儀、余氯儀、電磁流量計等。2 儀表設(shè)備安裝施工程序：施工準(zhǔn)備復(fù)檢預(yù)留、預(yù)埋盤柜基礎(chǔ)、支架制安保護(hù)管敷設(shè)計算機控制/PLC柜安裝終端設(shè)備單?，F(xiàn)場終端設(shè)備安裝電纜、光纜敷設(shè)校接線系統(tǒng)調(diào)試。1.主要施工工序與方法1.1施工前的準(zhǔn)備包括技術(shù)準(zhǔn)備和物資準(zhǔn)備。技術(shù)準(zhǔn)備，熟悉圖紙，掌握設(shè)計意圖及全部技術(shù)要求，進(jìn)行圖紙會審，發(fā)現(xiàn)圖紙中的問題，及時向業(yè)主、設(shè)計單位提出疑

3、問及合理化建議。物資準(zhǔn)備，根據(jù)施工圖編制物資材料計劃書，及施工需要準(zhǔn)好的材料、機具設(shè)備，安排好進(jìn)廠時間。1.2終端設(shè)備設(shè)備的開箱檢驗終端設(shè)備在搬運、開箱入庫時要小心謹(jǐn)慎。設(shè)備的現(xiàn)場開箱檢驗，由我方技術(shù)人員會同業(yè)主及有關(guān)人員一起進(jìn)行，并嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖紙及有關(guān)合同認(rèn)真核對產(chǎn)品的型號、規(guī)格、銘牌參數(shù)、數(shù)量及產(chǎn)品的合格證，作好檢查記錄。如果發(fā)現(xiàn)問題后，及時配合業(yè)主做好更換工作，最后由我方技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計要求及產(chǎn)品說明書對每臺儀表進(jìn)行單體檢查，單體檢查合格后的儀表方可交付安裝。1.3配管及橋架安裝指派技術(shù)人員勘察施工現(xiàn)場，配合土建和其他有關(guān)施工單位，檢查確認(rèn)及作好電纜保護(hù)管的預(yù)留預(yù)埋工作；保護(hù)管與檢

4、測元件或就地儀表之間，采用金屬軟管連接，并有防水彎；其他配管及橋架的安裝工作與相應(yīng)電氣施工方法基本相同。1.4現(xiàn)場終端設(shè)備的安裝因為本工程施工專業(yè)多，人員復(fù)雜，而儀表屬于精密貴重的測量設(shè)備，所以應(yīng)注意儀表設(shè)備的安全、保護(hù)工作，選擇適當(dāng)?shù)陌惭b時間。在工藝設(shè)備、土建專業(yè)的施工工作基本結(jié)束后，現(xiàn)場施工人員比較有序的情況下，進(jìn)行終端設(shè)備設(shè)備的安裝。.取源部件的安裝安裝取源部件的開孔與焊接工作，必須在工藝管道或設(shè)備的防腐、襯里、吹掃和壓力實驗前進(jìn)行；開孔時，應(yīng)采用機械加工方法，且取源部件不在焊縫及其邊緣上開孔。(1)溫度取源部件的安裝A.位置選在介質(zhì)溫度變化靈敏和具有代表性的地方；B.當(dāng)溫度取源部件與工

5、藝管道垂直安裝時，取源部件的軸線應(yīng)與工藝管道軸線垂直相交；當(dāng)在工藝管道的拐彎處安裝時，逆著介質(zhì)流向，取源部件軸線應(yīng)與工藝管道軸線相重合；在工藝管道傾斜安裝時，宜逆著介質(zhì)流向，取源部件軸線應(yīng)與工藝管道軸線相交。(2)壓力取源部件安裝A.位置選在介質(zhì)流速穩(wěn)定的地方；B.當(dāng)測量溫度高于60時的液體壓力時，就地安裝的壓力表的取源部件應(yīng)帶有環(huán)形或U型冷凝彎；C.測量氣體壓力時，取源部件應(yīng)安裝在工藝管道的上半部；測量液體壓力時，取源部件安裝在工藝管道的下半部與工藝管道的水平中心線成0-450夾角的范圍內(nèi)。(3)物位取源部件的安裝位置選在物位變化靈敏且不使檢測元件受到物料沖擊的地方。儀表設(shè)備的安裝a.設(shè)備在

6、安裝前必須進(jìn)行詳細(xì)清點并實驗。b.現(xiàn)場儀表應(yīng)按施工說明及隨機說明書，安裝在合適的框架、支柱、或執(zhí)掌物上 但準(zhǔn)確的位置安裝高度和方向?qū)⒂晒さ丶夹g(shù)員最后確定。測量管線、儀表空氣管路的施工也按照上述原則進(jìn)行。測量管線的施工也按照上述原則進(jìn)行。c.變送器的固定支架應(yīng)安裝在建筑物或容器的可供安裝的鋼座上，如果支架必須安裝在混凝土地面上那么地面上必須有底座。d.在地面上安裝支柱，支撐必須在地面上鋪設(shè)工作結(jié)束之后進(jìn)行，當(dāng)?shù)孛驿佋O(shè)工作，如沙石粉碎，地腳螺栓的安裝以及研磨水泥地面等工作結(jié)束之后，再進(jìn)行儀表安裝工作。e.所有設(shè)備基礎(chǔ)和支撐物的地腳螺栓，柱墩等都必須是防腐的，以適應(yīng)周圍環(huán)境。f.現(xiàn)場儀表工作結(jié)束之后

7、，現(xiàn)場儀表應(yīng)加以精心的保護(hù)和覆蓋，以防止受熱、油漆濺污、以及防止進(jìn)行其他工作，如土木建筑安裝、配管、和實施焊接時由于疏忽大意，對儀表設(shè)備造成損壞。g.玻璃或朔料制成的元件應(yīng)用薄板保護(hù)起來。h.現(xiàn)場儀表不能安裝在高溫、濕度大、及空氣污染很大的地方，也不能安裝在容易震動的地方。i.就地安裝儀表的位置，選在光線充足，操作維修方便的地方，不宜安裝在振動、潮濕宜受機械損傷，有強磁場干擾、高溫、溫度變化劇烈的地方；儀表的中心距地面高度宜為1.2-1.5米（或按照設(shè)計要求）。直接安裝在工藝管道上的儀表，則在工藝管道吹掃后、壓力實驗前安裝，且儀表外殼上的箭頭指向與被測介質(zhì)的流向一致。壓力儀表：測量低壓的壓力儀

8、表或變送器的安裝高度與取壓點高度一致。 物位儀表：施工時必須嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)高及儀表安裝說明書進(jìn)行安裝，同時固定牢固。分析儀表：預(yù)處理裝置單獨安裝，且宜靠近傳送器，在安裝分析儀表前仔細(xì)閱讀儀表配套說明書及設(shè)計要求后，再進(jìn)行安裝，又因大多數(shù)分析儀表的測量探頭容易受損，所以安裝時注意小心輕放。j.應(yīng)避開大電流的沖擊，或者是暴露在噪音很大的場所，這樣一來可以保證儀表的精確度和響應(yīng)速度。所有儀表都要有標(biāo)示牌，打上永久性的記號，標(biāo)牌上至少要有儀表位號。特殊儀表的安裝.電磁流量計安裝方法：首先根據(jù)儀表安裝說明書、施工圖及施工規(guī)范，測量確定流量計安裝位置，保證前后直管段前5D后3D(D為工藝管道的直徑)。流量

9、計節(jié)流裝置，隨管道安裝，安裝時注意方向和同心度.在流量計安裝位置處，截下短管，其長度就為流量計本體長度、柔口、短管、法蘭尺寸及調(diào)整尺寸之和。將上游工藝管口排圓，套上法蘭(該法蘭依據(jù)流量計法蘭尺寸配套定做)焊接、內(nèi)外滿焊，注意焊接中變形作用，由點及面，同時焊好下游柔口護(hù)筋。用汽車和吊車將流量計運到流量計井邊，先在井底流量計位置鋪好枕木，枕木標(biāo)高與工藝管底部平齊，安裝時起支撐作用，再用吊車將流量計吊進(jìn)井內(nèi)，緩緩落在枕木上，靠近上游法蘭并套上螺栓，初步裝定好。安裝流量計時應(yīng)特別注意介質(zhì)流向與流量計方向。再將帶法蘭短管吊到流量計井內(nèi)，先與流量計法蘭連接好，然后調(diào)整好流量計、短管與工藝管道，使其基本在同

10、一軸線，再初步收緊接口。從上游到下游依次收緊法蘭墊片和接口，使流量計與管道同軸度達(dá)到最佳。在水平和傾斜的工藝管道上安裝時，兩個測量電極不在工藝管道的正上方和正下方位置；在垂直工藝管道上安裝時，實測介質(zhì)的流向應(yīng)自下而上；口徑大于300毫米時，采有專用的支架支撐；1.4.3.2.水質(zhì)分析儀表(1)儀表傳感器要盡可能靠近取樣點或最能靈敏反應(yīng)介質(zhì)真實成分的地方，取樣管采用小口徑管，盡量縮短從取樣點流到傳感器的滯后時間。采樣管是檢測儀表專用管，盡量不分叉和轉(zhuǎn)彎，以保證水壓穩(wěn)定，有利檢測儀表顯示值穩(wěn)定；(2)儀表安裝環(huán)境要保證良好的采光、通風(fēng)，避免陽光的直接照射，不受異常震動和沖擊，要排除受到水、油、化學(xué)

11、物資油射或熱源輻射垢的可能性；(3)水質(zhì)儀表傳感器的進(jìn)水口、出水口要用軟管連接，采用柔性連接，以免損壞探頭且不利與日常維護(hù)；(4)安裝過程要輕拿輕放，嚴(yán)禁碰撞探頭；(5)傳感器至變送器應(yīng)用與儀表配套的專用電纜連接，中間不能有接頭；(6)安裝前應(yīng)仔細(xì)閱讀設(shè)計要求、儀表說明書或接受廠方的指導(dǎo)；1.4.3.3.電動閥：安裝前必須連接閥門定位器試驗，做行程實驗，實驗的關(guān)鍵必須使閥可靠的關(guān)斷。儀表專業(yè)編號后交工藝安裝，并做好安全保護(hù)。調(diào)節(jié)閥安裝隨工藝管道安裝.從工藝安全操作的目的出發(fā)，每臺調(diào)節(jié)裝置都要做嚴(yán)密實驗，可關(guān)斷實驗，和可操作性試驗，實驗工作必須與流程工藝密切配合，記錄各種實驗結(jié)果，并有唯一的可追

12、朔性。儀表專業(yè)檢查后交工藝進(jìn)行管道安裝。安裝時注意成品保護(hù)。注意：工藝吹掃試壓時拆下保存，吹掃后正式安裝。1.4.3.4.壓力工作原理范圍的儀表：包含取壓部件、脈沖管路.測量管線使用設(shè)計制定的材質(zhì)注意：打壓試驗是為了儀表線路的需要，有些時候儀表要預(yù)裝，預(yù)裝后要拆下，待試壓吹掃工作完成后再進(jìn)行安裝。儀表不能參加試壓吹掃工作。1.5電纜敷設(shè)及接地電纜敷設(shè)前做外觀及導(dǎo)通檢查，做絕緣電阻測試并將測試結(jié)果記錄保存。按施工圖紙及規(guī)范要求將動力和信號電纜分離敷設(shè)，保持安全距離，防止電磁干擾。屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)單端接地(儀表專用接地)。線路敷設(shè)完畢，進(jìn)行校線及標(biāo)號，并測量絕緣電阻。接地：自動化儀表、信號回路與

13、屏蔽回路的接地裝置應(yīng)采用單獨為自控系統(tǒng)安裝的接地極，不能與動力接地共用。同一信號回路或同一線路的屏蔽層只能有一個接地點，接地電阻符合設(shè)計規(guī)定。信號回路的接地點在顯示儀表側(cè)；當(dāng)有防干擾需求時，屏蔽電纜的備用芯線與電纜屏蔽層在同一側(cè)接地。1.6接線及校線接線前首先進(jìn)行校線工作，根據(jù)施工圖，在線芯上套上相應(yīng)的號碼管，多股線芯端頭宜燙錫后壓接。線芯與端子的連接處應(yīng)固定牢固，并留適當(dāng)?shù)挠喽?，接線應(yīng)正確排列整齊、美觀。3 儀表及自控系統(tǒng)的調(diào)試1.儀表調(diào)試1.1儀表的單體調(diào)校儀表調(diào)校工序是工程施工的關(guān)鍵工序。儀表調(diào)校工作不受現(xiàn)場條件的限制,儀表統(tǒng)一調(diào)試。儀表調(diào)校主要為使用國際標(biāo)準(zhǔn)信號的變送送器和各種閥門以及

14、邏輯控制的調(diào)試.儀表的單體調(diào)校應(yīng)按下述程序和要求進(jìn)行：(1)準(zhǔn)備一間面積，光線，溫濕度都能滿足要求的調(diào)校間；(2)準(zhǔn)備好穩(wěn)定、可靠的交流、直流電源及清潔、穩(wěn)定的儀表氣源。(3)參加調(diào)校的人員必須持有儀調(diào)人員上崗資格證。(4)儀調(diào)人員依據(jù)國家工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范，在充分熟悉儀表生產(chǎn)廠家提供的儀表安裝使用說明書和設(shè)計部門提供的儀表規(guī)格數(shù)據(jù)表等技術(shù)文件的基礎(chǔ)上，確定各種儀表的調(diào)校項目和驗收標(biāo)準(zhǔn)。(5)對部分隨機設(shè)備一起來的且不便拆卸的隨機儀表，可在設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)校。(6)準(zhǔn)備好調(diào)校所需的各種標(biāo)準(zhǔn)儀器和設(shè)備。儀器、設(shè)備的精度和量程必須滿足技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定，且都在檢定合格的有效期內(nèi)。(7

15、)儀表的基本誤差校驗一般應(yīng)檢查0%、25%、50%、75%、100%五個點。(8)調(diào)校過程中調(diào)校人員應(yīng)認(rèn)真做好原始記錄。發(fā)現(xiàn)不合格的儀表，要及時反饋給建設(shè)單位和儀表生產(chǎn)廠家駐現(xiàn)場代表，確保無一臺不合格儀表流入安裝工序。1.2.儀表的系統(tǒng)聯(lián)校儀表的系統(tǒng)聯(lián)校須在全部儀表系統(tǒng)(包括儀表線路和管路)都安裝結(jié)束且確認(rèn)無誤，儀表所需的電源和氣源都已供應(yīng)正常的前提下進(jìn)行。由于該工程采用現(xiàn)場控制器和PLC控制，故現(xiàn)場儀表的聯(lián)校應(yīng)和自控系統(tǒng)的動態(tài)系統(tǒng)調(diào)試階段結(jié)合起來進(jìn)行。(1)聯(lián)校開始前，參加調(diào)校的人員進(jìn)一步熟悉各種儀表回路圖、儀表接線圖，熟悉生產(chǎn)工藝流程，掌握每一塊儀表的安裝位置及在生產(chǎn)流程中的作用。(2)準(zhǔn)

16、備好聯(lián)校所需的儀器設(shè)備和對講機等通訊聯(lián)絡(luò)工具。(3)逐一在檢測儀表的一次端施加各種模擬信號，利用現(xiàn)場控制器的鍵盤操作，在顯示器上逐一調(diào)出相關(guān)儀表的畫面，觀察畫面上儀表的顯示值是否符合要求。(4)利用現(xiàn)場控制器的手動輸出功能，通過鍵盤操作，逐一輸出各路控制信號，觀察現(xiàn)場相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)的動作情況是否符合要求。(5)對濁度計等儀表，在現(xiàn)場安裝就緒后，應(yīng)用事先準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)樣液或樣氣，對儀表的零點和量程進(jìn)行標(biāo)定。(6)在儀表系統(tǒng)聯(lián)校過程中，儀調(diào)人員要與設(shè)計人員、工藝技術(shù)人員密切配合，對儀表的有關(guān)整定數(shù)據(jù)共同予以檢查確認(rèn)。2.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試，在安裝調(diào)試階段主要是通過對操作站的各項功能的檢查、組態(tài)

17、檢查等來進(jìn)行的。(1)操作站功能測試(可按操作手冊的說明進(jìn)行)。(2)組態(tài)測試方法是按照組態(tài)設(shè)計(數(shù)據(jù))表，從操作站上通過各種鍵盤操作，從顯示器上調(diào)出組態(tài)的有關(guān)顯示畫面，與組態(tài)設(shè)計表進(jìn)行對照檢查。(3)現(xiàn)場控制器的冗余，故障診斷等功能測試。3.普通自控系統(tǒng)調(diào)試(1)模擬量、脈沖量回路的調(diào)試此兩種回路的調(diào)試，按照儀表調(diào)校部分的“儀表系統(tǒng)聯(lián)校”中的要求進(jìn)行。(2)開關(guān)量回路的調(diào)試生產(chǎn)過程中的各種按鈕、行程開關(guān)、限位開關(guān)、電磁閥、繼電器、接觸器、信號燈等構(gòu)成了可編程控制系統(tǒng)的外部設(shè)備。在對此類系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試時，注意以下幾點：A.要切斷電動機主回路電源，并切斷液壓供給回路，以確保設(shè)備和人身的安全；B

18、.充分熟悉控制系統(tǒng)所控制的生產(chǎn)過程的工藝特點，技術(shù)要求，搞清楚控制系統(tǒng)中每一個外部設(shè)備的動作程序和動作規(guī)律，編寫出各控制系統(tǒng)中每一個開關(guān)、按鈕、電磁閥、繼電器、指示燈等的動作順序表；C.按照動作順序表，對相應(yīng)的輸入/輸出單元進(jìn)行模擬參數(shù)控制，檢查有關(guān)的繼電器、按觸器、電磁伐、信號燈及外部聯(lián)鎖設(shè)備的動作情況，看其是否與工藝控制的要求相符。D.為盡量減少現(xiàn)場設(shè)備、儀表安裝進(jìn)度對系統(tǒng)調(diào)試工作的影響，加快調(diào)試進(jìn)度，在進(jìn)行上述調(diào)試工作之前，也可先進(jìn)行系統(tǒng)的靜態(tài)模擬調(diào)試工作。即用若干組(每組8個)開關(guān)、按鈕模擬現(xiàn)場的各種傳感器、發(fā)生器，而用指示燈模擬輸出端的各種執(zhí)行元件，對各種開關(guān)量控制回路進(jìn)行模擬調(diào)試合格后，再進(jìn)行系統(tǒng)的動態(tài)模擬調(diào)試。四閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)及周界報警系統(tǒng)目前閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)及周界報警系統(tǒng)的技術(shù)成熟，產(chǎn)品眾多，承包商也非常多。如何選擇好的產(chǎn)品和承包商，成為工程好壞的關(guān)鍵?？刂浦鳈C和攝像機最好選用同一品牌，系統(tǒng)的兼容性較好，維護(hù)也方便。承包商要選擇有一定信譽的和技術(shù)力量強的。具體施工步驟如下：