儀表安裝基礎(chǔ)知識(shí)

1、根底知識(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)平安生產(chǎn)和降低本錢的預(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)象和存在的根底， 沒有過程就沒有控制儀表 和自動(dòng)化控制系統(tǒng)?？刂评碚摵蛯?shí)現(xiàn)控制理論的研發(fā)和使用均來(lái)自于對(duì)過程的認(rèn) 識(shí)和抽象、建模，在此根底上以有效控制為手段，以獲得最正確結(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(jiǎn)單的分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、控制儀表、執(zhí)行器四大 類，如以

2、下列圖所示。指示儀記錄儀信號(hào)報(bào)警器屏幕顯示器指基地式調(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)S 分散控制系統(tǒng)DCS 總線控制系統(tǒng)FFS 平安控制系統(tǒng)SS檢測(cè)儀表流量壓力液位溫度成分分析圖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)控制儀表開展最早，但電動(dòng)控制儀表開展異常迅速， 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)平安防爆性能，不受電磁場(chǎng)干 擾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。電動(dòng)控制儀表有本安

3、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表以指示儀表與記錄儀表為中心， 附加一些線路或器件來(lái)完成 控制任務(wù)。一般結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)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)一定功能的假設(shè)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)與備品庫(kù)存

4、。組件組裝式控制裝置是在單元組合式儀表根底上開展起來(lái)的成套儀表裝置， 它的根本組成是一塊塊功能別離的組件，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局部?？刂乒癫迦爰僭O(shè)干個(gè)組件箱，假設(shè)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， 大大改善了人一機(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應(yīng)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(jiǎn)化。數(shù)字控制儀表裝

5、置可分為數(shù)字調(diào)節(jié)器、PLG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)量采集與開關(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：?jiǎn)位芈氛{(diào)節(jié)器：用于構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)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)

6、較復(fù)雜。固定程序調(diào)節(jié)器：不用用戶組態(tài)，但有的可通過簡(jiǎn)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)控制與斷續(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、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。總線包括電源線、數(shù)據(jù)線、地址線與控制線。 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，選擇所需模板即可組成各種不同的數(shù)據(jù)處理與控制系統(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

7、力強(qiáng)與價(jià)格低廉等特點(diǎn)，并 有豐富的應(yīng)用軟件與良好的開發(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、集中顯示操作與管理的策略，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(jiǎn)便、增擴(kuò)修改容易，高可 靠性與高可維護(hù)性等特點(diǎn)。近 30多年來(lái)，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(wú)線電、紅外線等 作為通信總

8、線，按照公開、規(guī)模的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)設(shè)備之間以與現(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(wú)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，是儀表根本誤差的最大允許值，習(xí) 慣上也簡(jiǎn)單地說為根本誤差或允許誤差。 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)是儀表按精度上下分成的等級(jí)，它決定儀

9、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)引用誤差來(lái)劃分的，如某臺(tái)儀表的最大根本允許引用 誤差為土 1.5%,那么該儀表的精度等級(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發(fā)覺變化的有限區(qū)間。死區(qū)用輸入量程的百分?jǐn)?shù)表示?；夭钜步凶儾钍侵篙斎肓可仙拖陆禃r(shí)，同一輸入的兩相應(yīng)輸出值間假設(shè) 無(wú)其它規(guī)定，指全圍行程的最大差值。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)屢次測(cè) 量的輸出值之間的差值。一般用量程的百分?jǐn)?shù)

10、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。是指儀表在到達(dá)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

11、。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)量傳遞滯后純滯后時(shí) 間帶來(lái)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)，儀表的輸出值到達(dá)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%乍為輸出下限值，全量的95%乍為輸出上限值。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 是指儀表精度以與

12、諸如靜壓、溫度等多種附加誤差的均方根誤差。穩(wěn)定性度和可用性穩(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(lái)衡量?？捎眯允侵竷x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：M TBFfTBF+MTTRX 100%MTBF平均無(wú)故障時(shí)間MTTR平均故障修復(fù)時(shí)間1.3信號(hào)制與供電一個(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(lái)， 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。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)

13、絡(luò)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。電動(dòng)儀表的輸入/輸出：420mA DC1 5 V DC控制系統(tǒng)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、電壓承受，并聯(lián)接收電壓信號(hào)的方式。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)。儀表受電端的電壓與允許偏差：交流：220V± 10%110 V ± 10%直流：24V± 5%頻率與波形頻率為

14、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v 5%直流電源的紋波電壓v 1%DCS供電系統(tǒng)供電分為A, B級(jí)，即：電壓：220V AC土 5% A, 220V AC土 7% B。頻率：50± 0.2Hz A ,50± 0.5Hz B 。波形失真率：v± 5%交流輸出：220V AC± 2%

15、 UPS而言。切換時(shí)間：510ms UPS而言。直流輸出：24 V ± 1% 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?？煞植婚g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

16、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)反響閉環(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) 與純滯后較大的對(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

17、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(lái)看它們與單回路沒有什么差異，主要差異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(jiǎn)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(lái)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)中夾套反響器溫度的控制；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

18、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(wú)法直接用儀表測(cè)量出來(lái)， 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(lái)的值給出， 如對(duì)某些流量需進(jìn)行溫度、壓力校 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(lái)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響器溫度控制。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 與反響控制結(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

19、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)是其理論根底，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

20、差它是指控制系統(tǒng)受到干擾以后，過渡過程終了時(shí)被控變量的剩余偏差， 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，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)行到達(dá)最正確效果。施工程序2.1工程特點(diǎn)附屬性自控專業(yè)效勞于工藝生產(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

21、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(lái)種種困難。多樣性在世界圍各國(guó)都重視自動(dòng)化的開展，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，不斷給安裝維護(hù)工作帶來(lái)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 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，與時(shí)進(jìn)行施工圖紙會(huì)審，編制施

22、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)方案? 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)方案? 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3-1自控工程施工程序圖持續(xù)改良文明施工與成品保護(hù)管理，確保工完、料凈、場(chǎng)地清。嚴(yán)格遵守國(guó) 家規(guī)和施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)平安規(guī)定，確保人身平安和設(shè)備平

23、安。2.4工序原那么遵循先單校后安裝；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與電氣工程完工后進(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?gòu)?fù)雜回路；先單點(diǎn)后網(wǎng)絡(luò)的原那么。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，與時(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。做好施工技術(shù)交底，使施工人員懂得工藝原理、施工特殊要求與關(guān)鍵技術(shù)， 保證各工序的施工質(zhì)量。假設(shè)需要可組織培訓(xùn)。針對(duì)工程的特點(diǎn)和技術(shù)要

24、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)方案?等技術(shù)文件。2.6現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備按合同和總體方案做好專業(yè)施工方案、勞動(dòng)力方案、機(jī)具方案、材料方案、培訓(xùn)方案工作。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(kù)檢驗(yàn)工作。配合土建完成專業(yè)各種預(yù)埋件與孔洞預(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、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

25、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)間的人身平安。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)安裝必需的以下條件已具備：A機(jī)柜根底型鋼已安裝完畢，并符合要求。B地板、頂棚、墻面、門窗等均已施工完畢，室雜物清理干凈。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)，室溫度、濕度均到達(dá)系統(tǒng) 要求。D不間斷電

26、源UPS、與室照明全部施工完畢，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、滅火器具與防鼠器具等已準(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)的電纜與端子排的色標(biāo)通常為藍(lán)色、符合要求。PLS DCS FCS系統(tǒng)電纜的檢查應(yīng)按以下要求進(jìn)行：A隨機(jī)電纜系統(tǒng)電纜的型號(hào)、尺寸、與其附件和工具應(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(wú)損壞，絕緣電阻符合制造廠標(biāo)準(zhǔn)。C系統(tǒng)模件之間

27、、節(jié)點(diǎn)之間與相關(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)符合制造廠與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。平安接地、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，并符合以下要求：A系統(tǒng)設(shè)備的平安、工作接地應(yīng)與接線圖一致。B設(shè)備部接地網(wǎng)不應(yīng)形成回路。C機(jī)柜部平安柵接地系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和本安系統(tǒng)要求。D機(jī)柜與設(shè)備部易對(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)軟件與 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。PLC DCS FCS設(shè)備不宜在無(wú)空調(diào)、除濕設(shè)備的庫(kù)房長(zhǎng)期存放。系統(tǒng)硬件安裝

28、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 洗各類卡件與設(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)理與業(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(kù)運(yùn)輸時(shí)應(yīng)選擇平坦、無(wú)障礙的運(yùn)輸?shù)缆?。運(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、鞏固， 并具有足夠的作業(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)

29、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)檢查包裝是否破損、有無(wú)積水，防潮、防水與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4C時(shí)不宜對(duì)剛搬進(jìn)室的設(shè)備進(jìn)行開箱，防止凝結(jié)水侵蝕設(shè)備。設(shè)備開箱應(yīng)使用適當(dāng)工具，按層次順序翻開包裝，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)符合以下要求：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)備與備件外觀良好，無(wú)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(wú)損。資料應(yīng)包括系統(tǒng)硬件配置圖、盤 平面布置圖、盤接線圖、I/O地址分配表、梯形邏輯圖

30、、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)與近。在控制室和機(jī)房搬運(yùn)或移動(dòng)時(shí)， 不得損壞地面，就位 后應(yīng)與時(shí)固定。系統(tǒng)安裝后應(yīng)經(jīng)常保持室清潔，定期用吸塵器除塵，如需拖洗地面，不宜過 濕。系統(tǒng)分為控制室安裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝兩種方式。在控制室安裝應(yīng)保證符合系統(tǒng)安 裝手冊(cè)中的有關(guān)要求?，F(xiàn)場(chǎng)盤安裝地點(diǎn)應(yīng)防止高溫、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

31、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) 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根底或支架底座上，嚴(yán)禁焊接。盤箱柜和操作臺(tái)安裝誤差符合規(guī)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、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

32、1.5倍，穩(wěn)壓10分鐘無(wú)泄漏為合格。工藝管道直徑小于80mm寸必須加擴(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根本完畢時(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)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， 否那么安裝高

33、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?jī)x表安裝流量?jī)x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、噴嘴與文丘里 管的前后直管段長(zhǎng)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)要求。渦街流量計(jì)安裝在無(wú)振動(dòng)的管道上，上下游直管段的長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)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

34、質(zhì)的流向應(yīng)由上向下，上游直管 段長(zhǎng)度應(yīng)大于5倍工藝管道徑，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(zhǎng) 度，上、下游直管段長(zhǎng)度規(guī)標(biāo)準(zhǔn)尚無(wú)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

35、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， 外表不能有凸凹現(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(zhǎng)度應(yīng)盡可能保證一樣長(zhǎng)。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°夾角圍。電磁流量計(jì)可安裝在無(wú)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)與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)自下而上。電磁流量計(jì)上游直管段的長(zhǎng)度應(yīng)大于 5倍工藝管道 徑。容積式流量計(jì)宜安裝在水平管道上， 刻

36、度盤應(yīng)處于垂直平面，保持表轉(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，假設(shè)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，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

37、，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(zhǎng)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)物體外表，避開粗糙壁、焊縫、 加料通道、橫檔和可能的障礙物。傳感器的外表一般至少高于被測(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)管三種，安裝時(shí)，天線底部必須伸入到 容器部防止管口壁的反射干擾，距器壁、管道

38、與其它設(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、顯示與數(shù)據(jù)處理 設(shè)備、樣品排放與回收設(shè)施、能源供應(yīng)與載體回收設(shè)施等五局部， 并與DCS進(jìn)行 數(shù)據(jù)通訊。其中取樣與預(yù)處理裝置是過程分析儀表施工的主要容。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，假設(shè)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45。夾角圍，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。插入式或混勻式取 樣部件，其端口或端頭應(yīng)插至管道中心位置