儀表安裝基礎(chǔ)知識(shí)

1、一、 基礎(chǔ)知識(shí)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，控制儀表是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制理論、完成生產(chǎn)自動(dòng)化的重要工具。檢測(cè)儀表將生產(chǎn)工藝參數(shù)變?yōu)殡娦盘?hào)后，由控制儀表與裝置進(jìn)行顯示、記錄與控制，讓人們了解生產(chǎn)過程情況的同時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)施自動(dòng)控制，使工藝參數(shù)符合工藝設(shè)計(jì)安全生產(chǎn)和降低成本的預(yù)期要求。1.1儀表的分類過程是自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施控制的對(duì)象和存在的基礎(chǔ)，沒有過程就沒有控制儀表和自動(dòng)化控制系統(tǒng)。控制理論和實(shí)現(xiàn)控制理論的研發(fā)和使用均來自于對(duì)過程的認(rèn)識(shí)和抽象、建模，在此基礎(chǔ)上以有效控制為手段，以獲得最佳結(jié)果（產(chǎn)品和狀態(tài)）為目的的過程狀態(tài)指示和控制。自動(dòng)化控制儀表可簡單的分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、控制儀表、執(zhí)行器四大類，如下圖所示

2、。檢測(cè)儀表流量壓力液位溫度成分分析控制儀表基地式調(diào)節(jié)器單元組合儀器組件組裝式儀器可編程控制器 PLC工業(yè)控制機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)DCS總線控制系統(tǒng)FCS安全控制系統(tǒng)SCS顯示儀表 指示儀指示儀指示儀示儀記錄儀信號(hào)報(bào)警器屏幕顯示器執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥 圖2-1 儀表分類示意圖按控制儀表依所用能源的不同，可以將其分為電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和混合式等幾大類。其中，氣動(dòng)和液動(dòng)控制儀表發(fā)展最早，但電動(dòng)控制儀表發(fā)展異常迅速，現(xiàn)在已占絕對(duì)統(tǒng)治地位。氣動(dòng)控制儀表性能穩(wěn)定，可靠性高，具有本質(zhì)安全防爆性能，不受電磁場(chǎng)干擾，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，但不適應(yīng)遠(yuǎn)距離集中控制。在許多控制系統(tǒng)和復(fù)雜程度大的生產(chǎn)過程中已不能滿足要求。

3、電動(dòng)控制儀表有本安和非本安之分，從原理上分類，電動(dòng)控制儀表可分為模擬式和數(shù)字式控制儀表兩大類。模擬式控制儀表與裝置按結(jié)構(gòu)形式可分為基地式、單元組合式、組件組裝式三大類?；厥娇刂苾x表以指示儀表及記錄儀表為中心，附加一些線路或器件來完成控制任務(wù)。一般結(jié)構(gòu)比較簡單，價(jià)格低廉。適用小型企業(yè)的單機(jī)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。單元組合式控制儀表根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)中各組成環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求，將儀表劃分為能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元。各單元之間聯(lián)系采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。這些少量的單元經(jīng)過不同的組合，可構(gòu)成多種多樣的、復(fù)雜程度不同的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)。單元組合儀表應(yīng)用靈活，通用性強(qiáng)，便于控制儀表生產(chǎn)，維護(hù)及備品庫存

4、。組件組裝式控制裝置是在單元組合式儀表基礎(chǔ)上發(fā)展起來的成套儀表裝置，它的基本組成是一塊塊功能分離的組件，組件組裝式控制裝置在結(jié)構(gòu)上可分為控制柜和顯示操作盤兩大部分?？刂乒駜?nèi)插入若干個(gè)組件箱，若干塊組件板又插入組件箱中。顯示操作盤常常用一臺(tái)電子顯示屏幕集中顯示操作，大大改善了人機(jī)聯(lián)系。在控制柜中各個(gè)組件之間的信息聯(lián)系，采用矩陣端子接線方式，接線工作都集中在矩陣端子接線箱里進(jìn)行。組件組裝式裝置可由儀表制造廠預(yù)先根據(jù)用戶要求，組裝好成套自控系統(tǒng)，再以成套裝置形式提供給用戶，從而使得自控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)施工，系統(tǒng)安裝和調(diào)試工作量減小，也使維護(hù)、檢修和系統(tǒng)改組工作得以簡化。數(shù)字控制儀表裝置可分為數(shù)字調(diào)節(jié)器、P

5、LC、工業(yè)控制機(jī)、DCS分散控制系統(tǒng)、FCS總線控制系統(tǒng)等五大類。A. 數(shù)字調(diào)節(jié)器 有幾個(gè)數(shù)據(jù)量采集及開關(guān)量輸入/輸出功能，主要用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)回路的連續(xù)控制。數(shù)字調(diào)節(jié)器按控制回路數(shù)目分為：單回路調(diào)節(jié)器：用于構(gòu)成一個(gè)簡單的控制回路，或一個(gè)串級(jí)控制回路，或一個(gè)比值控制回路等。多回路調(diào)節(jié)器：可以對(duì)多個(gè)回路（2個(gè)、4個(gè)或8個(gè)）進(jìn)行分時(shí)控制。數(shù)字調(diào)節(jié)器按控制規(guī)律分為：PID（比例、積分、微分）調(diào)節(jié)器；PID參數(shù)自整定調(diào)節(jié)器；自適應(yīng)調(diào)節(jié)器；模糊控制器；智能調(diào)節(jié)器等。B. PLC可編程控制器 控制器提供多種軟件功能模塊，由用戶通過組態(tài)功能實(shí)現(xiàn)各種控制系統(tǒng)，具有大的應(yīng)用靈活性，軟件系統(tǒng)較復(fù)雜。 固定程序調(diào)

6、節(jié)器：不用用戶組態(tài)，但有的可通過簡單的設(shè)定在控制器給定的幾種控制結(jié)構(gòu)中進(jìn)行選擇。C. 工業(yè)控制機(jī)（工控機(jī)） 用于對(duì)多個(gè)（幾個(gè)到幾十個(gè)）回路進(jìn)行閉環(huán)連續(xù)控制及斷續(xù)控制。采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主機(jī)板和系統(tǒng)支持板組成。支持板種很多，如A/D轉(zhuǎn)換板、內(nèi)存擴(kuò)展板、開關(guān)量輸入輸出板、CRT接口板、打印機(jī)接口板、串行通信板等等。這些模板通過標(biāo)準(zhǔn)總線相互連接進(jìn)行信息交換?？偩€包括電源線、數(shù)據(jù)線、地址線及控制線。實(shí)際使用時(shí)，所選用的功能模板都插在一個(gè)專用機(jī)架的總線插槽內(nèi)，選擇所需模板即可組成各種不同的數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)。這種總線結(jié)構(gòu)的工業(yè)控制機(jī)具有模板種類多、組合靈活、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)及價(jià)格低廉等特

7、點(diǎn)，并有豐富的應(yīng)用軟件及良好的開發(fā)環(huán)境，在燃?xì)鈭?chǎng)站的控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。D. 集散控制系統(tǒng)DCS 將數(shù)字技術(shù)，微電子技術(shù)、通信技術(shù)CRT顯示技術(shù)與控制技術(shù)緊密結(jié)合產(chǎn)生的一種綜合控制系統(tǒng)，它采用控制分散、集中顯示操作及管理的策略，具有控制算法豐富，回路組態(tài)靈活、監(jiān)控操作方便、系統(tǒng)安裝簡便、增擴(kuò)修改容易，高可靠性及高可維護(hù)性等特點(diǎn)。近30多年來，DCS日益得到廣泛應(yīng)用，已在工業(yè)控制中占主導(dǎo)地位。E. 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS 通用的或?qū)Ｓ玫奈⑻幚砥髦萌雮鹘y(tǒng)的測(cè)量控制儀表中，使之具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，采用一定介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜、光纖、無線電、紅外線等）作為通信總線，按照公開、規(guī)模的通信協(xié)

8、議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)雙向、串行、多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交換，控制系統(tǒng)功能能夠不依據(jù)控制室的計(jì)算機(jī)或控制儀表，直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。無需按控制回路進(jìn)行一對(duì)一的設(shè)備連線，但同時(shí)又為多個(gè)設(shè)備提供電源，打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。現(xiàn)已逐步得到使用。有望成為21世紀(jì)控制系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。1.2儀表主要品質(zhì)指標(biāo)精度和精度等級(jí)精度是指測(cè)量結(jié)果和實(shí)際值的一致程度，是儀表基本誤差的最大允許值，習(xí)慣上也簡單地說為基本誤差或允許誤差。精度高意味著系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都很小。精度等級(jí)是儀表按精度高低分成的等級(jí)，它決定儀表在標(biāo)準(zhǔn)條件下的誤差限。儀表的精度等級(jí)是根據(jù)

9、引用誤差來劃分的，如某臺(tái)儀表的最大基本允許引用誤差為1.5%，則該儀表的精度等級(jí)為1.5級(jí)。滯環(huán)、死區(qū)和回差滯環(huán)是指由輸入增大的上升段和減小的下降段構(gòu)成的特性曲線所表征的現(xiàn)象。死區(qū)是指輸入量的變化不致引起輸出量有任何可察覺變化的有限區(qū)間。死區(qū)用輸入量程的百分?jǐn)?shù)表示?；夭?（也叫變差）是指輸入量上升和下降時(shí)，同一輸入的兩相應(yīng)輸出值間 （若無其它規(guī)定，指全范圍行程） 的最大差值。回差包括滯環(huán)和死區(qū)，并以輸出量程的百分?jǐn)?shù)表示。重復(fù)性誤差和再現(xiàn)性誤差重復(fù)性誤差是指在同一工作條件下，對(duì)同一輸入值按同一方向，連續(xù)多次測(cè)量的輸出值之間的差值。一般用量程的百分?jǐn)?shù)表示。再現(xiàn)性誤差是指在同一工作條件下，在規(guī)定時(shí)間

10、內(nèi)對(duì)同一輸入值兩個(gè)相反方向重復(fù)測(cè)量的輸出值之間的最大差值。再現(xiàn)性誤差是包括重復(fù)性誤差、滯環(huán)、死區(qū)和漂移的綜合性指標(biāo)，一般用量程的百分?jǐn)?shù)表示。靈敏度和靈敏限靈敏度是表達(dá)儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。是指儀表在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，輸出信號(hào)變化量與引起此輸出信號(hào)變化的被測(cè)參數(shù)變化量之比。它是儀表輸入與輸出轉(zhuǎn)換曲線上的斜率。靈敏限是指能夠引起儀表輸出信號(hào)發(fā)生變化的輸入信號(hào)的最小變化量。一般，儀表的靈敏限的數(shù)值不應(yīng)大于儀表允許誤差絕對(duì)值的一半。靈敏限實(shí)際上就是死區(qū)。非線性誤差對(duì)于理論上具有線性特性的儀表，實(shí)際上輸入輸出特性曲線對(duì)理論線性特性的偏離程度。動(dòng)態(tài)誤差由于檢測(cè)環(huán)節(jié)中存在的元件動(dòng)慣量 （時(shí)間常數(shù)），測(cè)

11、量傳遞滯后 （純滯后時(shí)間） 帶來的誤差。時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)是指當(dāng)輸入階躍信號(hào)時(shí)，儀表的輸出值達(dá)到其穩(wěn)定值的63.2%所需的時(shí)間。全行程時(shí)間全行程時(shí)間是指當(dāng)輸入滿量程階躍變化時(shí)，輸出由下限至上限，或反行程移動(dòng)所需的時(shí)間。通常以全量程的5%作為輸出下限值，全量的95%作為輸出上限值。穩(wěn)定時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間是指從輸入信號(hào)躍變化起，到輸出信號(hào)進(jìn)入并不再超過偏離其最終值規(guī)定（如5%） 時(shí)的間隔時(shí)間。滯后時(shí)間滯后時(shí)間也叫時(shí)滯，是指當(dāng)輸入產(chǎn)生變化的瞬間起，到它引起輸出量開始變化的瞬間止的時(shí)間。綜合誤差TPE（Toal Probable Error）是指儀表精度以及諸如靜壓、溫度等多種附加誤差的均方根誤差。穩(wěn)定性 （

12、度）和可用性穩(wěn)定性是指在規(guī)定的工作條件下，儀表性能隨時(shí)間保持不變的能力。通常用零點(diǎn)漂移來衡量。可用性是指儀表在某時(shí)刻具有或維持規(guī)定功能的能力?？捎萌缦玛P(guān)系表示：MTBF：平均無故障時(shí)間MTTR：平均故障修復(fù)時(shí)間1.3信號(hào)制及供電 一個(gè)過程控制系統(tǒng)由許多儀表組成，系統(tǒng)中儀表的輸入和輸出相互連接，所以需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，才能方便的把各個(gè)儀表組合起來，構(gòu)成系統(tǒng)。通信協(xié)議和信號(hào)制就是解決這一問題的。供電、供氣為系統(tǒng)儀表提供工作能源。1.3.1 信號(hào)制 信號(hào)制是指在成套系列儀表中，各個(gè)儀表的模擬輸入、輸出信號(hào)采用的統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。電動(dòng)儀表的輸入/輸出： 420mA DC 15 V DC 控制系統(tǒng)

13、中，電流信號(hào)適合于遠(yuǎn)距離傳輸，進(jìn)出控制室的傳輸信號(hào)通常采用電流信號(hào)，控制室內(nèi)部各儀表間聯(lián)絡(luò)信號(hào)一般采用電壓信號(hào)，即連線的特點(diǎn)是電流傳輸、電壓接受，并聯(lián)接收電壓信號(hào)的方式。1.3.2 供電根據(jù)生產(chǎn)過程對(duì)儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的重要性，可靠性、連續(xù)性的不同要求，儀表供電負(fù)荷分為保安負(fù)荷、重要負(fù)荷（雙回路供電）、次要負(fù)荷和一般負(fù)荷（單回路供電）。保安供電不應(yīng)與正常供電相混淆。電源質(zhì)量通常應(yīng)符合如下幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。儀表受電端的電壓及允許偏差：交流：220V10%， 110 V10%直流：24V5%頻率與波形頻率為50Hz，波形為正弦時(shí)，波形失真率小于10%。電源瞬時(shí)擾動(dòng)電源瞬時(shí)擾動(dòng)是指持續(xù)時(shí)間等于或小于0.2s

14、的擾動(dòng)。它對(duì)測(cè)量和控制系統(tǒng)的正常工作有重大影響。電源瞬時(shí)擾動(dòng)時(shí)間應(yīng)滿足儀表的最小允許瞬時(shí)擾動(dòng)供電時(shí)間要求。特殊用電要求某些儀表設(shè)備對(duì)交流電源的諧波含量、直流電壓紋波有特殊要求。一般要求交流電源的諧波含量5%；直流電源的紋波電壓1%。DCS供電系統(tǒng)供電分為A，B級(jí)，即：電壓：220V AC5%（A），220V AC7%（B）。頻率：500.2Hz ( A )， 500.5Hz ( B )。波形失真率：5%。交流輸出： 220V AC2%（UPS而言）。切換時(shí)間： 5 10ms（ UPS而言 ）。直流輸出： 24 V1% （ UPS而言 ）?？傊瑑x表供電的電源質(zhì)量必須符合儀表設(shè)備的要求。其中，電

15、源容量為各類儀表耗電量總和的1.21.5倍。電源類型根據(jù)儀表設(shè)備負(fù)荷類型，供電要求，儀表電源分別設(shè)工作電源和保安電源。工作電源：一般采用重要負(fù)荷類別的電源作為儀表的工作電源，由電氣專業(yè)引入。保安電源：通常可分不間斷供電裝置，帶速自起動(dòng)發(fā)電機(jī)組，由外部引入的符合保安電源要求的獨(dú)立電源等三種。DCS和ESD（通常由PLC完成）系統(tǒng)必須采用保安電源。供電方式儀表電源應(yīng)具備保安電源同工作電源并網(wǎng)運(yùn)行的條件，工作電源可自動(dòng)切接到保安電源工作。大型工程裝置分散，儀表用電種類多，容量大，常為三級(jí)供電。即總供電箱（中央控制室）、供電箱（裝置控制室）、分組電箱（ 現(xiàn)場(chǎng)操作室 ）。中、小規(guī)模工程、用電類型不變，容

16、量也較小，裝置相對(duì)集中，供電常采用單回路供電、環(huán)形回路供電和多回路供電方式。其中多回路供電使用的較多。1.4控制方案自動(dòng)化控制系統(tǒng)根據(jù)不同的被控對(duì)象，通常可分為如下十二種控制方案。單回路控制控制方案中最為常見的一種，由一臺(tái)調(diào)節(jié)器，一臺(tái)傳感器，一臺(tái)執(zhí)行器構(gòu)成負(fù)反饋閉環(huán)進(jìn)行定值控制。串級(jí)控制兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為負(fù)調(diào)節(jié)器的給定，適用于時(shí)間常數(shù)及純滯后較大的對(duì)象，如加熱爐的溫度控制。比值控制 控制兩種物料保持一定的比值關(guān)系。比值控制可分為單閉環(huán)比值控制、雙閉環(huán)比值控制、串級(jí)比值控制、邏輯比值控制四種。均勻控制控制兩個(gè)有關(guān)的變量，使它們都是平緩變化，相互兼顧，從組成的儀表設(shè)備來看它們與單

17、回路沒有什么差別，主要差別在于傳感器的量程確定（適當(dāng)大一些）和調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定上。實(shí)際生產(chǎn)中，均勻控制通常分為簡單均勻控制，串級(jí)均勻控制，雙沖量均勻控制三種。分程控制由一個(gè)調(diào)節(jié)器去控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)閥，用于一個(gè)被控變量需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的控制變量來分階段進(jìn)行控制或者控制變量需要大幅度改變的場(chǎng)合。如化學(xué)工業(yè)中夾套反應(yīng)器溫度的控制；天然氣為原料生產(chǎn)合成氨的大型氨廠中一段爐燒嘴燃料氣壓力的控制和廢水中和過程的PH控制等。模擬計(jì)算單元的控制（隨動(dòng)控制、預(yù)估控制）調(diào)節(jié)器的給定值因?yàn)樵摫豢刈兞繜o法直接用儀表測(cè)量出來，由模擬計(jì)算單元根據(jù)工藝工況的變化隨時(shí)計(jì)算出來的值給出，如對(duì)某些流量需進(jìn)行溫度、壓力校

18、正然后實(shí)施控制等。選擇控制（超馳控制、取代控制）調(diào)節(jié)器的流量值可以根據(jù)工藝的要求自動(dòng)選擇一個(gè)最高值、最低值或者可靠性，亦可以根據(jù)工藝的工況來自動(dòng)選擇預(yù)先設(shè)計(jì)好的幾種控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成。如使用觸媒的固定床反應(yīng)器溫度控制。前饋控制調(diào)節(jié)器根據(jù)干擾的大小、不等被控變量發(fā)生變化，直接進(jìn)行校正控制，其常與反饋控制結(jié)合在一起使用，如熱交換器的熱焓控制和鍋爐汽包液位的三沖量控制等。非線性控制當(dāng)被控對(duì)象非線性較為嚴(yán)重時(shí)使用非線性控制，以起到補(bǔ)償，平穩(wěn)運(yùn)行的目的。非線性控就是對(duì)對(duì)象的非線性進(jìn)行補(bǔ)償控制。采樣控制（間歇控制）調(diào)節(jié)器的輸入輸出是斷續(xù)的，即調(diào)節(jié)一段時(shí)間再保持一段時(shí)間等等。它常用于純滯后特別大的對(duì)象，以

19、防止控制作用超調(diào)。模糊控制模擬人的操作方式進(jìn)行判斷，推理并調(diào)節(jié)，常用于控制對(duì)象特性復(fù)雜，較難控制的場(chǎng)合。模糊數(shù)學(xué)是其理論基礎(chǔ)，如熱處理中的均勻爐溫控制。1.5控制品質(zhì)指標(biāo)生產(chǎn)過程的操作控制通常分為物料平衡控制和能量平衡控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制或成份控制、限制控制或軟保護(hù)控制三大類。對(duì)控制的品質(zhì)通常有如下要求。衰減比它是表征系統(tǒng)受到干擾以后被控變量衰減程度的指標(biāo)，其值為前后兩個(gè)相鄰峰值之比。一般控制在4：1到10：1之間。余差它是指控制系統(tǒng)受到干擾以后，過渡過程終了時(shí)被控變量的殘余偏差，即被控變量在擾動(dòng)后的穩(wěn)態(tài)值與給定值之差。最大偏差它表示被控變量偏離給定值的最大程度。對(duì)于一個(gè)衰減的（ 收斂 ）過程，

20、最大偏差就是第一個(gè)波的峰值。過渡過程時(shí)間它表示從干擾產(chǎn)生的時(shí)刻起，直到被控變量建立起新的穩(wěn)定為止的這一段時(shí)間。振蕩周期被控變量相鄰兩個(gè)波峰之間的時(shí)間叫振蕩周期，振蕩周期的倒數(shù)稱為振蕩頻率。調(diào)節(jié)器比例度、積分時(shí)間、微分時(shí)間的參數(shù)整定，其目的就是為了保證控制品質(zhì)指標(biāo)，使其工況運(yùn)行達(dá)到最佳效果。二、 施工程序2.1工程特點(diǎn)附屬性自控專業(yè)服務(wù)于工藝生產(chǎn)，設(shè)備安裝在工藝設(shè)備或管道上，因此施工受限于其它專業(yè)。復(fù)雜性儀表設(shè)備、配件種類繁多，設(shè)備更新快，安裝材料品種多，規(guī)格多，給施工維護(hù)管理帶來種種困難。多樣性在世界范圍內(nèi)各國都重視自動(dòng)化的發(fā)展，新型號(hào)、新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷上市，安裝形式多種多樣，不斷給安裝維

21、護(hù)工作帶來新課題。專業(yè)性自控專業(yè)是一個(gè)專業(yè)性很強(qiáng)的專業(yè)，需要有專業(yè)化知識(shí)和技能。自控安裝是一個(gè)綜合性工作，不但要掌握本專業(yè)的知識(shí)和技能，還要掌握一定水平的其它專業(yè)技能，如電工、管工、鉗工、電焊等。是集多專業(yè)于一身的綜合性專業(yè)。2.2施工程序自控工程施工程序如圖3-1所示。2.3一般要求為保證自動(dòng)化儀表專業(yè)施工順利進(jìn)行，儀表技術(shù)員應(yīng)先期進(jìn)駐施工現(xiàn)場(chǎng)，全面仔細(xì)地核對(duì)、測(cè)算施工材料，及時(shí)進(jìn)行施工圖紙會(huì)審，編制施工方案和做好施工作業(yè)技術(shù)交底準(zhǔn)備。施工時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行自控儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃中的檢查制度，每項(xiàng)工序完工時(shí)，按自控儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃要求由技術(shù)員填寫施工質(zhì)量檢查申請(qǐng)書，書面通知工程監(jiān)理和有

22、關(guān)QC人員，對(duì)實(shí)際施工質(zhì)量做出結(jié)論，并形成書面記錄。上道工序安裝質(zhì)量不合格,不得進(jìn)行下道工序作業(yè)。與工藝管道和設(shè)備專業(yè)聯(lián)系密切的儀表單元施工，應(yīng)與工藝、設(shè)備專業(yè)積極配合（如水壓試驗(yàn)和探頭安裝），必要時(shí)與相關(guān)專業(yè)一起編制相應(yīng)的施工方案和技術(shù)交底。圖紙會(huì)審標(biāo)準(zhǔn)儀器審查標(biāo)定施工機(jī)具設(shè)備調(diào)配施工技術(shù)文件編制 施工人員調(diào)配施工準(zhǔn)備管材與管件出庫檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表、箱出庫檢驗(yàn)電器材料出庫檢驗(yàn)除銹防腐校驗(yàn)調(diào)整預(yù)制裝配安裝就位取源部件蒸汽、回水總管施工氣源總管導(dǎo)壓管配管橋架安裝接線盒安裝保護(hù)管敷設(shè)吹掃、試壓 氣密、聯(lián)合檢驗(yàn)、出庫檢驗(yàn)二次防腐查、接線電纜初檢及敷設(shè)導(dǎo)電、絕緣試驗(yàn)配合系統(tǒng)聯(lián)校保運(yùn)交工竣工資料編制圖3-1

23、 自控工程施工程序圖持續(xù)改進(jìn)文明施工及成品保護(hù)管理，確保工完、料凈、場(chǎng)地清。嚴(yán)格遵守國家規(guī)范和施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)安全規(guī)定，確保人身安全和設(shè)備安全。2.4工序原則遵循先單校后安裝；先地下后地上；先安裝設(shè)備再配管布線；先兩端（控制室、現(xiàn)場(chǎng)儀表）后中間（電纜、導(dǎo)壓管）的程序。儀表設(shè)備安裝要在控制室的土建及電氣工程完工后進(jìn)行，安裝過程遵循先里后外、先高后低、先重后輕的程序。儀表調(diào)校遵循：先取證后校驗(yàn)；先單校后聯(lián)校；先離線測(cè)試后在線測(cè)試；先單回路再復(fù)雜回路；先單點(diǎn)后網(wǎng)絡(luò)的原則。2.5技術(shù)準(zhǔn)備熟悉圖紙、產(chǎn)品說明書、隨機(jī)資料，提前進(jìn)行圖紙的專業(yè)會(huì)審工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)以工作聯(lián)絡(luò)單的形式向業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位提出

24、。做好施工技術(shù)交底，使施工人員懂得工藝原理、施工特殊要求及關(guān)鍵技術(shù)，保證各工序的施工質(zhì)量。 若需要可組織培訓(xùn)。針對(duì)工程的特點(diǎn)和技術(shù)要求編寫自控儀表施工技術(shù)方案、自控儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃等技術(shù)文件。2.6現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備按合同和總體計(jì)劃做好專業(yè)施工計(jì)劃、勞動(dòng)力計(jì)劃、機(jī)具計(jì)劃、材料計(jì)劃、培訓(xùn)計(jì)劃工作。對(duì)工程施工中需要用到的校驗(yàn)設(shè)備做好審查標(biāo)定，調(diào)整好施工機(jī)具，確保施工的順利進(jìn)行。按規(guī)定做好成套設(shè)備的開箱檢查工作，做好管材與管件、儀表設(shè)備、電氣材料的出庫檢驗(yàn)工作。配合土建完成專業(yè)內(nèi)各種預(yù)埋件及孔洞預(yù)留工作，配合工藝安裝做好各種管咀的定位工作。三、 設(shè)備安裝3.1一般規(guī)定儀表安裝前首先按照?qǐng)D紙對(duì)型號(hào)、規(guī)格

25、、材質(zhì)、位號(hào)進(jìn)行核對(duì)，附件齊全、外觀完好，并經(jīng)單體調(diào)校和試驗(yàn)合格?，F(xiàn)場(chǎng)就地儀表安裝高度，表中心距地面宜為1.2m左右，顯示儀表安裝在便于觀察維護(hù)的位置。安裝在工藝管道上的儀表必須便于操作、維護(hù)、拆卸，并考慮操作工在操作時(shí)間的人身安全。儀表外殼上的箭頭指向必須與管道介質(zhì)流向一致。分散控制（DCS）、可編程度控制（PLC）和總線控制( FCS)系統(tǒng)必須在控制室的土建、電氣、安防、暖通工程全部完工后安裝。DCS、PLC、FCS系統(tǒng)安裝前必須建立起良好的工作使用環(huán)境，施工單位應(yīng)會(huì)同監(jiān)理和業(yè)主檢查控制室和機(jī)房，共同確認(rèn)安裝必需的下列條件已具備:A 機(jī)柜基礎(chǔ)型鋼已安裝完畢，并符合要求。B 地板、頂棚、墻面

26、、門窗等均已施工完畢，室內(nèi)雜物清理干凈。C 空調(diào)系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢，已處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，室內(nèi)溫度、濕度均達(dá)到系統(tǒng)要求。D 不間斷電源（ UPS ）及室內(nèi)照明全部施工完畢，投入正常運(yùn)行。E 接地系統(tǒng)施工完畢，接地電阻符合設(shè)計(jì)規(guī)定。F 自動(dòng)消防系統(tǒng)施工完畢。G 控制室已具備封閉式管理?xiàng)l件，室內(nèi)附屬公用設(shè)施已完備。H 衛(wèi)生清掃工具、吸塵器、滅火器具及防鼠器具等已準(zhǔn)備就緒，臨時(shí)防火安全設(shè)施齊全，控制室工作制度健全。I機(jī)房附近不得有震動(dòng)和電干擾施工。對(duì)本安回路進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)首先確認(rèn)與本安系統(tǒng)有關(guān)的電纜及端子排的色標(biāo)（ 通常為藍(lán)色 ）符合要求。PLS、DCS、FCS系統(tǒng)電纜的檢查應(yīng)按下列要求進(jìn)行:A 隨機(jī)電

27、纜（ 系統(tǒng)電纜 ）的型號(hào)、尺寸、及其附件和工具應(yīng)齊全，并滿足相關(guān)系統(tǒng)資料的技術(shù)參數(shù)要求。B 隨機(jī)電纜的外部絕緣層應(yīng)無損壞，絕緣電阻符合制造廠標(biāo)準(zhǔn)。C 系統(tǒng)模件之間、節(jié)點(diǎn)之間及相關(guān)終端之間電纜應(yīng)連接正確，網(wǎng)絡(luò)通訊電纜、總線電纜之間的連接應(yīng)符合制造廠及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。安全接地、工作接地應(yīng)按詳細(xì)設(shè)計(jì)圖和系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)條件要求進(jìn)行檢查，并符合下列要求：A 系統(tǒng)設(shè)備的安全、工作接地應(yīng)與接線圖一致。B 設(shè)備內(nèi)部接地網(wǎng)不應(yīng)形成回路。C 機(jī)柜內(nèi)部安全柵接地系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和本安系統(tǒng)要求。D 機(jī)柜及設(shè)備內(nèi)部易對(duì)人身造成傷害的地方應(yīng)有明顯的警示標(biāo)志和防護(hù)措施。應(yīng)對(duì)所有的設(shè)備如機(jī)柜、各類卡件、現(xiàn)場(chǎng)儀表、打印機(jī)、拷貝

28、機(jī)、PC機(jī)、投影儀等設(shè)備進(jìn)行外觀檢查。所有設(shè)備均應(yīng)有完整的技術(shù)文件、相應(yīng)系統(tǒng)軟件及設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。PLC、DCS、FCS設(shè)備不宜在無空調(diào)、除濕設(shè)備的庫房內(nèi)長期存放。系統(tǒng)硬件安裝和檢查時(shí)，應(yīng)記錄制造廠設(shè)置的DIP開關(guān)缺省位置，插拔卡時(shí)不得用手或工具直接觸摸電子線路板，嚴(yán)禁用易產(chǎn)生靜電的刷子或化纖織物等清洗各類卡件及設(shè)備，操作者應(yīng)采取防靜電措施，如佩戴防靜電手鏈等。PLC、DCS、FCS系統(tǒng)檢查記錄由檢查人、監(jiān)理及業(yè)主代表簽字確認(rèn)。3.2盤箱柜和操作臺(tái)安裝DCS、PLC、FCS系統(tǒng)設(shè)備出庫運(yùn)輸時(shí)應(yīng)選擇平坦、無障礙的運(yùn)輸?shù)缆贰＿\(yùn)輸過程中，車速不宜快，并應(yīng)防止劇烈沖擊與振動(dòng)。裝卸作業(yè)場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)固，并

29、具有足夠的作業(yè)空間。在設(shè)備吊裝與搬運(yùn)過程中，應(yīng)保持平穩(wěn)。宜用吊車或鏟車進(jìn)行作業(yè)，不得使用斜度大于10的滑梯、滑板進(jìn)行人工裝卸。開箱檢驗(yàn)應(yīng)在制造廠代表在場(chǎng)的情況下會(huì)同監(jiān)理、業(yè)主共同進(jìn)行，檢驗(yàn)后應(yīng)簽署檢驗(yàn)記錄。設(shè)備開箱前，應(yīng)檢查外包裝是否完整。開箱后，應(yīng)檢查內(nèi)包裝是否破損、有無積水，防潮、防水及防震等措施是否齊備，防傾斜、防振動(dòng)標(biāo)志是否異常。當(dāng)環(huán)境溫度小于4時(shí)不宜對(duì)剛搬進(jìn)室內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行開箱，避免凝結(jié)水侵蝕設(shè)備。設(shè)備開箱應(yīng)使用適當(dāng)工具，按層次順序打開包裝，嚴(yán)禁猛烈敲打。開箱檢驗(yàn)應(yīng)按裝箱單逐一清點(diǎn),并應(yīng)符合下列要求:A 所有硬件、備件、隨機(jī)工具的數(shù)量、型號(hào)、規(guī)格應(yīng)與裝箱單一致。B 設(shè)備及備件外觀良好，

30、無變形、破損、油漆脫落、銹蝕等缺陷。C 資料齊全，軟件媒體外包裝應(yīng)完好無損。資料應(yīng)包括系統(tǒng)硬件配置圖、盤內(nèi)平面布置圖、盤內(nèi)接線圖、I/O地址分配表、梯形邏輯圖、功能模塊邏輯圖或應(yīng)用程序文件清單、因果表、啟動(dòng)停車順序圖、系統(tǒng)軟件組態(tài)手冊(cè)、系統(tǒng)安裝手冊(cè)、使用手冊(cè)或系統(tǒng)操作手冊(cè)等。設(shè)備安裝應(yīng)由遠(yuǎn)及近。在控制室和機(jī)房內(nèi)搬運(yùn)或移動(dòng)時(shí)，不得損壞地面，就位后應(yīng)及時(shí)固定。系統(tǒng)安裝后應(yīng)經(jīng)常保持室內(nèi)清潔，定期用吸塵器除塵，如需拖洗地面，不宜過濕。系統(tǒng)分為控制室內(nèi)安裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝兩種方式。在控制室內(nèi)安裝應(yīng)保證符合系統(tǒng)安裝手冊(cè)中的有關(guān)要求。現(xiàn)場(chǎng)盤安裝地點(diǎn)應(yīng)避免高溫、濕度大、振動(dòng)大、電磁場(chǎng)強(qiáng)等場(chǎng)所，并應(yīng)有防雨防潮措施。在

31、要求防爆場(chǎng)合，應(yīng)有密封墊和正壓通風(fēng)系統(tǒng)。盤接地和系統(tǒng)接地應(yīng)符合設(shè)計(jì)和系統(tǒng)安裝手冊(cè)的要求。盤箱柜和操作臺(tái)安裝嚴(yán)禁用氣焊、電焊開孔，應(yīng)采用機(jī)械或液壓開孔器開孔。支架底座尺寸要與設(shè)備尺寸一致，安裝要垂直平整，牢固。安裝位置不影響操作、通行和維修，并標(biāo)明編號(hào)。鋼結(jié)構(gòu)上安裝的儀表箱和接線盒，其支架應(yīng)考慮防火涂層厚度，標(biāo)高符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。為了防止雨水進(jìn)入接線箱，進(jìn)出接線箱的電纜要從接線箱底部進(jìn)出線，且做好密封。盤箱柜和操作臺(tái)利用鍍鋅螺栓固定在基礎(chǔ)或支架底座上，嚴(yán)禁焊接。盤箱柜和操作臺(tái)安裝誤差符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。3.3溫度儀表安裝測(cè)溫元件應(yīng)安裝在能準(zhǔn)確反映介質(zhì)溫度的位置，一般設(shè)計(jì)已確定。對(duì)于易燃

32、、有毒、高溫介質(zhì)，為了便于維護(hù)，防止介質(zhì)泄露，安裝在管道上的溫度檢測(cè)儀表均配有保護(hù)套管。保護(hù)套管在安裝前應(yīng)進(jìn)行液壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍，穩(wěn)壓10分鐘無泄漏為合格。工藝管道直徑小于80mm時(shí)必須加擴(kuò)大管。工藝管道上的測(cè)溫元件垂直或斜插45安裝時(shí)，插入深度應(yīng)大于250mm或處在管道中心，斜插入方向與被測(cè)介質(zhì)逆向。測(cè)溫點(diǎn)的溫度高、插入深度深且是水平安裝時(shí)，必須有防彎曲措施（如使用套管）。安裝在含固體顆粒介質(zhì)的測(cè)溫元件，應(yīng)有防磨損的保護(hù)措施（如耐磨熱電偶）。3.4壓力儀表安裝在工藝管道基本結(jié)束時(shí)進(jìn)行壓力表安裝，表的朝向面向操作員便于觀察的方向。低壓測(cè)量時(shí)，壓力表與壓力變送器、壓力開關(guān)

33、的取壓點(diǎn)盡量在同一高度且與取壓部件高度一致?，F(xiàn)場(chǎng)高壓設(shè)備和管道上的壓力表，如在操作崗位附近，壓力表必須加保護(hù)罩，否則安裝高度應(yīng)距地面1.8米以上。當(dāng)壓力取源部件和溫度取源部件處在同一管道上時(shí)，壓力取源部件應(yīng)安裝在溫度取源部件的上游側(cè)且介質(zhì)流速穩(wěn)定的地方。3.5流量儀表安裝流量儀表一般大多數(shù)由管焊專業(yè)負(fù)責(zé)安裝，本專業(yè)要配合并檢查。孔板、噴嘴和文丘里管等節(jié)流裝置，安裝前應(yīng)進(jìn)行外觀尺寸檢查，并作好記錄，安裝時(shí)孔板的銳邊或噴嘴的曲面迎向被測(cè)介質(zhì)的流向；孔板、噴嘴及文丘里管的前后直管段長度和孔板法蘭的端面與軸線垂直度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。渦街流量計(jì)安裝在無振動(dòng)的管道上，上下游直管段的長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范

34、要求；放大器與流量計(jì)分開安裝時(shí)，兩者距離不宜大于20m且需用專用電纜連接。轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須安裝在垂直管線上，被測(cè)介質(zhì)的流向應(yīng)由上向下，上游直管段長度應(yīng)大于5倍工藝管道內(nèi)徑，且配備相應(yīng)規(guī)格的過濾器。質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)安裝在水平管道上，介質(zhì)為氣體時(shí)，箱體管應(yīng)處于工藝管道的上方；介質(zhì)為液體時(shí)，箱體管應(yīng)處于工藝管道的下方。超聲波流量計(jì)安裝，超聲波流量計(jì)有接觸式和非接觸式二種，時(shí)差法和多普勒效應(yīng)法檢測(cè)原理應(yīng)用較廣，實(shí)際工作中，大多使用非接觸式進(jìn)行流量測(cè)量。非接觸式換能器一般采用專用夾具安裝在工藝管道上，管道應(yīng)有一定的直管段長度，上、下游直管段長度規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚無明確統(tǒng)一規(guī)定，按設(shè)計(jì)或產(chǎn)品要求確定。換能器分單聲道和雙

35、聲道二種安裝方式，單聲道安裝方式有透射法（Z法）和反射法（V法）二種，雙聲道有交叉法（X法）、反射法（2V法）和平行法三種。換能器安裝時(shí)，換能器軸向間距之間直管道不應(yīng)有焊縫或法蘭，管壁應(yīng)打磨干凈，表面不能有凸凹現(xiàn)象，換能器與管壁之間應(yīng)涂抹足夠的硅膠或硅脂耦合劑。同一臺(tái)超聲波流量計(jì)的換能器和轉(zhuǎn)換器之間的專用電纜長度應(yīng)盡可能保證一樣長。換能器可安裝在水平、傾斜和流體自下而上的管道上，水平管道上安裝時(shí)，換能器應(yīng)安裝在工藝管道水平直徑或45夾角范圍內(nèi)。電磁流量計(jì)可安裝在無強(qiáng)磁場(chǎng)的水平管道或垂直管道上，并保證流量計(jì)、被測(cè)介質(zhì)及工藝管道三者連成等電位，并有良好的接地。當(dāng)流量計(jì)安裝在垂直管道上時(shí)，介質(zhì)流向應(yīng)

36、自下而上。電磁流量計(jì)上游直管段的長度應(yīng)大于5倍工藝管道內(nèi)徑。容積式流量計(jì)宜安裝在水平管道上，刻度盤應(yīng)處于垂直平面內(nèi)，保持表內(nèi)轉(zhuǎn)軸水平，流量計(jì)外殼箭頭方向應(yīng)與介質(zhì)流向一致。流量計(jì)上游應(yīng)設(shè)置過濾器，若被測(cè)介質(zhì)含有氣體還要安裝除氣器。氣體渦輪流量計(jì)和氣體羅茨流量計(jì)的安裝和投用要嚴(yán)格按照廠家要求進(jìn)行。3.6物位儀表安裝浮筒液面計(jì)的安裝高度應(yīng)使正常液位或分界液位位于浮筒中心，并便于操作和維修，浮筒應(yīng)垂直安裝，其垂直度允許偏差為浮筒高度的2/1000。浮筒液位計(jì)安裝時(shí),浮筒內(nèi)浮桿必須能自由上下,不能有卡澀現(xiàn)象,垂直度允許偏差為2mm。浮子式液位開關(guān)應(yīng)安裝在液位變化反映明顯、方便電氣接線的地方，安裝要牢固，

37、浮子應(yīng)活動(dòng)自如。玻璃板液面計(jì)應(yīng)安裝在便于觀察和檢修拆卸的位置，如果和浮筒液面計(jì)并用，安裝時(shí)應(yīng)使兩臺(tái)儀表的液位指示同時(shí)處于便于觀察的方向，液面計(jì)安裝應(yīng)垂直，其垂直度允許偏差為液面計(jì)長度的5/1000。安裝玻璃管液面計(jì)時(shí)，填料應(yīng)用板手輕輕擰緊，防止玻璃管碎裂。超聲波物位計(jì)安裝方式分懸吊式和法蘭連接式二種，傳感器分接觸式和非接觸式二種。安裝時(shí)，傳感器中軸線應(yīng)垂直于被測(cè)物體表面，避開粗糙壁、焊縫、加料通道、橫檔和可能的障礙物。傳感器的表面一般至少高于被測(cè)物料最高物位300mm以上（避開測(cè)量盲區(qū)）。雷達(dá)物位計(jì)一般采用脈沖和連續(xù)調(diào)頻微波技術(shù)，安裝方式有法蘭、卡環(huán)、螺紋三種方式，天線有桿式、喇叭式和波導(dǎo)管三

38、種，安裝時(shí)，天線底部必須伸入到容器內(nèi)部（避免管口壁的反射干擾），距器壁、管道及其它設(shè)備間距一般應(yīng)大于1m，不要安裝在容器中心（避開反射干擾集中的地方），調(diào)整天線盡可能使雷達(dá)波束與被測(cè)介質(zhì)物面垂直。雷達(dá)物位計(jì)沒有測(cè)量盲區(qū)。3.7過程分析儀表安裝過程分析儀表主要包括取樣與預(yù)處理裝置、樣品測(cè)量設(shè)備、顯示及數(shù)據(jù)處理設(shè)備、樣品排放及回收設(shè)施、能源供給及載體回收設(shè)施等五部分，并與DCS進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。其中取樣及預(yù)處理裝置是過程分析儀表施工的主要內(nèi)容。取樣部件安裝位置應(yīng)避開工藝調(diào)節(jié)閥的出口和節(jié)流裝置前后直管段范圍，嚴(yán)禁在工藝物料交匯處和工藝管道盲區(qū)安裝取樣部件。在水平或傾斜管道上取樣部件安裝的方位，若工藝介質(zhì)為液相，選擇在工藝管道下半部與管道水平直徑45o夾角范圍內(nèi)，當(dāng)工藝介質(zhì)為氣相時(shí)，應(yīng)選擇在工藝管道的上半部。插入式或混勻式