生產(chǎn)過程自動控制設(shè)備的安裝課件

遷安職教中心張玉安第8章生產(chǎn)過程自動控制設(shè)備的安裝8.1現(xiàn)場儀表及變送器的安裝

現(xiàn)場儀表指的是安裝在現(xiàn)場的儀表的總稱，是相對于控制室而言的，除安裝在控制室內(nèi)的儀表外，其他儀表均可認為是現(xiàn)場儀表。它包括一次儀表和二次儀表：一次儀表指的是安裝在現(xiàn)場且直接與工藝介質(zhì)接觸的儀表；二次儀表指的是儀表信號不直接來自工藝介質(zhì)的各類儀表的總稱。遷安職教中心張玉安8.1.1壓力測量儀表的安裝 壓力測量儀表種類很多，按照信號傳輸距離，可分為就地指示壓力表和壓力變送器。這些壓力儀表除滿足現(xiàn)場儀表安裝時的一般要求外，還應(yīng)注意以下幾方面。（1）壓力儀表不宜安裝在溫度過高的地方，溫度過高會影響彈性元件的特性和電氣回路的絕緣強度。（2）用于現(xiàn)場壓力指示的壓力表均采用就地安裝方式，（3）信號遠傳的壓力變送器由U形環(huán)緊固在垂直安裝的管狀支架上，管狀支架焊接在鐵板上，并用膨脹螺栓將鐵板固定在地面上。（4）差壓變送器用做氣體或液體壓差的測量時，其儀表本身的安裝與壓力變送的安裝相同，但正、負壓側(cè)的管路敷設(shè)比較復雜。為了便于安裝、操作和檢修儀表，差壓變送器前的導壓管上應(yīng)采用三閥組的連接方式。遷安職教中心張玉安1.就地壓力表的安裝方式1—法蘭接管2—墊片3、4—螺栓螺母5—取壓截止閥6—隔離容器7—壓力表直通接頭8—墊片2.帶插管式隔離器的壓力表安裝圖注：隔離容器需加固定，以免閥門的卡套密封受影響。1—底板2—膨脹螺栓3—支柱3.壓力變送器在地上安裝圖4.壓力變送器在保溫箱內(nèi)安裝圖5.差壓變送器三閥組安裝示意圖1—無縫鋼管2—直通穿板接頭3—直通終端接頭閥門4—彎通接頭5—閥門6—短節(jié)7—加厚短節(jié)6.測量氣體壓差管路連接圖（帶三閥組）1—無縫鋼管2—直通穿板接頭3—直通終端接4—閥門5—彎通接頭6—三通接頭7—閥門8—短節(jié)9—加厚短節(jié)7.測量氣體壓差管路連接圖遷安職教中心張玉安8.1.2流量測量儀表的安裝1.差壓儀表節(jié)流裝置連接圖（五閥組）2.差壓儀表流量測量管路連接圖（三閥組）1—閥門2—直通終端接頭3—隔離容器4—無縫鋼管5—直通穿板接頭6—填料涵7—三通接頭8—閥門9—短節(jié)10—無縫鋼管3.隔離法測量液體流量管路連接圖（差壓儀表低于節(jié)流裝置）1、3、4、11、l2-接頭2、9-引壓管5-玻璃轉(zhuǎn)子流量計6-三閥組7-排放閥8-吹氣裝置10-空氣過濾減壓閥4.沖液體流量和吹氣法測量氣體流量管路連接圖5.靶式流量變送器安裝示意圖遷安職教中心張玉安8.1.3液位測量儀表的安裝1—閥門2—帶堵頭三通3—無縫鋼管4—穿板接頭5—終端接頭6—填料涵7—短節(jié)1.差壓式測量常壓設(shè)備液面管路連接圖1—法蘭接管2—螺栓3—螺母4—墊片5—取壓球閥（PN25時）或取壓截止閥（PN64時）6—直通終端接頭7—冷凝容器8—無縫鋼管9—直通穿板接頭10—三閥組附接頭11—卡套式取壓球閥2.差壓式測量有壓設(shè)備液面管路連接圖注：1．適用于氣相不冷凝或不需要隔離的情況。2．適用于氣相易冷凝的情況，7冷凝容器也是平衡容器。1—被測容器；2—法蘭差壓液位變送器3.單法蘭式差壓液位變送器安裝圖1—法蘭接管2—螺母3—螺栓4—墊片5—取源閥門6—法蘭隔離膜片7—毛細管8—變送器主機4.雙法蘭液位變送器安裝示意1—接管；2—導向板1—導向管；2—流通孔（5）內(nèi)浮筒液位計安裝圖

（6）外浮筒液位計安裝圖遷安職教中心張玉安8.1.4變送器的安裝 壓力變送器和差壓變送器的安裝一般采取“大分散，小集中，不設(shè)變送器小室”的原則，以使其布置地點靠近取源部件。安裝地點應(yīng)避開強烈振動源和電磁場，環(huán)境溫度應(yīng)符合制造廠的規(guī)定（環(huán)境溫度對變送器內(nèi)的半導體元件特性影響較大）。測量蒸汽或液體微工作壓力的壓力變送器，其安裝位置與測點的標高差引起的水柱壓力應(yīng)小于變送器的零點遷移最大值，否則將無法測量。對于有防凍（或防雨）要求的變送器，應(yīng)安裝在保溫箱（或保護箱）內(nèi)；對于無防凍（或防雨）要求的變送器，采取支架安裝方式。遷安職教中心張玉安1.6臺電容式變送器在保溫箱（或保護箱）內(nèi)的安裝2.導管從保溫箱（或保護箱）后壁引入箱體的安裝示意圖3.單臺變送器的安裝方式4.2～8臺DDZ—Ⅲ系列差壓變送器在靠椅架上的安裝方式1—排污閥2—限位角鋼3—三閥組4—靠椅組裝件5—管卡1-鋼板；2-螺母；3-螺栓；4-膨脹螺栓；5-圓鋼筋鉤

5.支架在地面或樓板上的安裝示意圖遷安職教中心張玉安8.2盤裝儀表的安裝8.2.1盤上儀表的安裝固定

儀表附有固定用卡子或托架，一般有下列幾種固定方式。（1）儀表外殼兩側(cè)各有兩個帶缺口的凸出部分，在缺口中嵌入附有支撐螺絲的壓板，如圖所示。安裝時，擰緊壓板上的螺絲，就能將儀表固定在盤面上。1—儀表的突出部分2—螺絲3—壓板4—盤面遷安職教中心張玉安（2）儀表外殼兩側(cè)各有兩個安裝口，如圖（a）所示，帶有凸銷的安裝板分別插在儀表兩側(cè)的安裝口內(nèi)，用如圖（b）所示的方法擰緊螺絲，就可將儀表固定在盤面上。固定后頂視圖如圖（c）所示。（3）儀表外殼兩側(cè)各有一個安裝孔，有槽的螺母將帶長孔的夾板夾在中間，如圖所示。擰緊螺絲，就能將儀表固定在盤面上。

1—盤面；2—儀表；3—卡板；4—螺母；5—螺絲1—儀表2—盤面3—安裝板4—螺絲（4）儀表外殼兩側(cè)和上方各有一個帶絲扣的安裝孔，用螺絲將帶斜孔的安裝板固定在安裝孔上，如圖所示。將安裝板沿著螺母移動，待壓緊盤面后將螺絲擰緊，則儀表就固定在盤面上了。（5）儀表外殼下方帶有托架，托架插入儀表外殼下方的安裝口中，如圖所示。擰緊螺絲，就能將儀表固定住。1—儀表；2—盤面；3—托架；4—螺絲（6）對于較重和深度尺寸較大的儀表，除使用安裝支架固定外，還應(yīng)在儀表尾部下側(cè)安裝支撐角鋼，如圖所示。（7）架裝儀表用螺栓固定在角鋼架上，如圖所示，一般采用密集安裝方式。遷安職教中心張玉安8.2.2儀表接線端子編號 儀表接線端子與外部線的連接，應(yīng)按規(guī)定的接線圖進行，并套標號牌（與電纜接絞相同）。工業(yè)自動化儀表與表外連接的接線端子的排列和標志有如下規(guī)定。（1）橫排的端子板，其端子的編號按從左向右的順序。 若有兩排和兩排以上端子時，則編號按先上排后下 排的順序。（2）豎列的端子板，其端子的編號按從上向下的順序。 若有兩列和兩列以上的端子時，則編號按先右列后 左列的順序。（3）方陣（橫排和豎列的端子數(shù)相等）的端子板，其端 子編號可按上述兩種順序任選一種。遷安職教中心張玉安8.3分析儀表的安裝

分析儀表是工業(yè)流程中物料組分的定性和定量完全自動分析與測量的儀器儀表。工業(yè)分析儀表是指在線的分析儀表，能直接測量和控制物質(zhì)的成分及含量，在穩(wěn)定生產(chǎn)和保證質(zhì)量方面起重要作用。工業(yè)自動分析儀表一般由自動取樣裝置，預處理系統(tǒng)，傳感器，信息處理系統(tǒng)，顯示儀表、整機自動控制系統(tǒng)等部分組成。遷安職教中心張玉安

分析儀表安裝時要注意以下事項。（1）安裝地點的環(huán)境溫度一般要求不低于0℃，不高于45℃，相對濕度不高于85%。（2）儀表避免安裝在振動大的地方，周圍避免強電磁場的干擾。（3）安裝地點應(yīng)沒有嚴重的塵埃污染，沒有腐蝕性氣體的侵蝕。（4）儀表安裝位置應(yīng)便于觀察、調(diào)校和維護檢修，儀表周圍應(yīng)留有一定空間。（5）儀表與預處理系統(tǒng)盡量靠近，取樣點與預處理系統(tǒng)距離盡量短，以便減少分析滯后時間。（6）采樣管路氣密性要好，不得漏氣。電氣線路絕緣性要好，要有可靠的接地。遷安職教中心張玉安8.4執(zhí)行器的安裝 執(zhí)行器又叫控制閥，從結(jié)構(gòu)來說，執(zhí)行器一般由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)使用的能源不同，執(zhí)行器可分為氣動、電動、液動三種。其中氣動執(zhí)行器具有結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，本質(zhì)安全防爆，價格低廉，維護方便等優(yōu)點，因而在工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛。氣動執(zhí)行器按執(zhí)行結(jié)構(gòu)形式分氣動薄膜式控制閥、氣動活塞式控制閥和氣動長行程控制閥。8.4.1氣動執(zhí)行器安裝的一般要求1.執(zhí)行器安裝位置應(yīng)方便操作和維修，必要時應(yīng)設(shè)置平臺2.執(zhí)行器應(yīng)垂直、正立安裝在水平管道上。3.一些重要場合，如執(zhí)行器檢修時不允許工藝停車時，應(yīng)安裝切斷閥和旁路閥。遷安職教中心張玉安4.閥的工作環(huán)境溫度一般不高于60℃，不低于－30℃，相對濕度不大于95%。5.應(yīng)遠離振動的設(shè)備，必要時采取防振措施。6.用于高黏度、易結(jié)晶、易氣化及低溫介質(zhì)，應(yīng)采取保溫和防凍措施。7.執(zhí)行器的口徑與工藝管道不同時，應(yīng)采用異徑管。8.用于漿料和高黏度流體時，應(yīng)配沖洗管線。9.凡未裝閥門定位器的執(zhí)行器，膜頭上應(yīng)安裝控制信號的小型壓力表。10.執(zhí)行器在安裝前應(yīng)徹底清除管道內(nèi)的異物，11.執(zhí)行器使用的氣源及氣路要進行凈化處理，空氣管路為f8×1和f6×1的銅管，管路連接要保證氣密性。遷安職教中心張玉安控制閥組合形式如圖所示:其中圖（a）推薦選用，閥組排列緊湊，控制閥維修方便，系統(tǒng)容易放空；圖（b）推薦選用，控制閥維修比較方便；圖（c）經(jīng)常用于角形控制閥，控制閥可以自動排放，用于高壓降時，流向應(yīng)沿閥芯底進側(cè)出；圖（d）推薦選用，控制閥比較容易維修，旁路能自動排放；圖（e）閥組排列緊湊，但控制閥維修不便，用于高壓降時，流向應(yīng)沿閥芯底進側(cè)出；圖（f）推薦選用，旁路能自動排放，但占地空間大。遷安職教中心張玉安下一張遷安職教中心張玉安8.4.2氣動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)與安裝1．控制閥的安裝 控制閥分為氣開和氣關(guān)兩種，氣開閥即有氣便開，無氣關(guān)閉。2．氣缸式氣動執(zhí)行器的安裝 氣缸式氣動執(zhí)行器多用在雙位控制中，或作為緊急切斷閥，放在需要放空或排放、泄壓的關(guān)鍵管道上。3．電磁閥的安裝 電磁閥是自動化控制裝置中常用的執(zhí)行器，或者作為直接的執(zhí)行閥使用。4．閥門定位器的結(jié)構(gòu)與安裝 閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥的主要附件，與氣動執(zhí)行機構(gòu)配套使用，其功能結(jié)構(gòu)圖如圖所示：遷安職教中心張玉安

它接受控制器的輸出信號，然后成比例地將輸出信號送至氣動執(zhí)行機構(gòu)，使閥桿產(chǎn)生位移，閥桿的位移量通過機械裝置反饋到閥門定位器，當位移反饋信號與輸入的控制信號相平衡時，閥桿停止動作，調(diào)節(jié)閥的開度與控制信號相對應(yīng)。遷安職教中心張玉安8.4.3電動執(zhí)行機構(gòu)底座制作與安裝1．電動執(zhí)行機構(gòu)安裝注意事項（1）執(zhí)行機構(gòu)一般安裝在調(diào)節(jié)機構(gòu)的附近，不得有礙通 行和調(diào)節(jié)機構(gòu)的檢修，并應(yīng)便于操作和維護。（2）執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)連桿不宜過長，否則應(yīng)加大連 桿連接管的直徑。（3）執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)的轉(zhuǎn)臂應(yīng)在同一平面內(nèi)動作 （否則應(yīng)加裝中間裝置或換向接頭）。一般在1/2開 度時，轉(zhuǎn)臂應(yīng)與連桿近似垂直。（4）執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)機構(gòu)用連桿連接后，應(yīng)使執(zhí)行機構(gòu) 的操作手輪順時針轉(zhuǎn)動時調(diào)節(jié)機構(gòu)關(guān)小，逆時針轉(zhuǎn) 動時調(diào)節(jié)機構(gòu)開大。如與此不符，應(yīng)在執(zhí)行機構(gòu)上 標明開關(guān)的手輪方向。遷安職教中心張玉安（5）當調(diào)節(jié)機構(gòu)隨主設(shè)備產(chǎn)生熱態(tài)位移時，執(zhí)行機構(gòu)的安裝應(yīng)保證其和調(diào)節(jié)機構(gòu)的相對位置不變，如二次風調(diào)節(jié)閘其執(zhí)行機構(gòu)可固定在二次風筒上，以便隨調(diào)節(jié)機構(gòu)一起移動。否則，可能在執(zhí)行機構(gòu)未操作時，其轉(zhuǎn)臂隨著鍋爐熱膨脹而自行動作，甚至發(fā)生碰壞拉桿等現(xiàn)象。在熱管道上有熱位移的調(diào)節(jié)閥，安裝角行程執(zhí)行機構(gòu)時，亦需采取類似措施。2．固定底坐 執(zhí)行機構(gòu)的底座應(yīng)安裝牢固、端正。遷安職教中心張玉安8.5DCS系統(tǒng)的安裝8.5.1DCS系統(tǒng)概述

DCS是分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem)的簡稱，國內(nèi)一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機(Computer)、通信(Commu-nication)、顯示（CRT）和控制（Control）4C技術(shù)，其基本思想是分散控制，集中操作，分級管理，配置靈活，組態(tài)方便。

DCS系統(tǒng)具有以下特點：（1）高可靠性。（2）開放性。（3）靈活性。（4）易于維護。（5）協(xié)調(diào)性。（6）控制功能齊全。遷安職教中心張玉安 DCS應(yīng)由兩部分組成。第一部分是中心控制室內(nèi)的集散控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)備，電源部分和內(nèi)部電纜，這一部分通常稱為集散控制系統(tǒng)；第二部分是現(xiàn)場儀表，只有現(xiàn)場儀表與作為控制的集散控制系統(tǒng)緊密配合，DCS才能真正發(fā)揮作用。DCS系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖遷安職教中心張玉安8.5.2DCS系統(tǒng)的安裝

DCS系統(tǒng)本體由硬件和軟件組成。DCS系統(tǒng)的硬件安裝包括盤、柜、機的安裝和它們之間的連線，系統(tǒng)工作接地，電源及基本控制器，多功能控制器的安裝，安全接地與隔離。1．DCS系統(tǒng)安裝的外部條件

DCS系統(tǒng)安裝的外部條件就是控制室和操作室具備使用的條件。2．DCS系統(tǒng)的機、柜、盤及操作臺安裝3．接地及接地系統(tǒng)的安裝

DCS系統(tǒng)對接地的要求要遠高于常規(guī)儀表。它分為本質(zhì)安全接地、系統(tǒng)直流工作接地、交流電源的保護接地和安全保護接地等。各類接地系統(tǒng)、各接地母線之間彼此絕緣。遷安職教中心張玉安8.5.3DCS系統(tǒng)的接線

DCS系統(tǒng)的接線主要有兩大部分：第一部分是硬件設(shè)備之間的連接，第二部分是集散系統(tǒng)和在線儀表包括執(zhí)行器的連接。1．硬件設(shè)備之間的連接2．集散系統(tǒng)和在線儀表的連接3．基本控制器、多功能控制器的安全接地與隔離4．DCS系統(tǒng)配置的內(nèi)容遷安職教中心張玉安8.6現(xiàn)場總線系統(tǒng)8.6.1現(xiàn)場總線系統(tǒng)概述 由現(xiàn)場總線組成的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)，稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）。這是繼基地式儀表控制系統(tǒng)、單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、數(shù)字儀表控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)后的新一代控制系統(tǒng)。1．現(xiàn)場總線實現(xiàn)了徹底的分散控制2．現(xiàn)場總線簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遷安職教中心張玉安8.6.2現(xiàn)場總線系統(tǒng)安裝1.現(xiàn)場總線網(wǎng)段的基本構(gòu)成遷安職教中心張玉安2.現(xiàn)場總線的本安網(wǎng)段3.具有代表性的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的布線有兩種：總線型和樹型。（1）總線型布線。（2）樹型布線。遷安職教中心張玉安(1)總線型布線圖(2)樹型布線圖遷安職教中心張玉安8.6.3現(xiàn)場總線系統(tǒng)供電 在網(wǎng)絡(luò)上如果有雙線制的總線供電現(xiàn)場設(shè)備，應(yīng)該確保有足夠的電壓可以驅(qū)動它，每個設(shè)備至少需要9V。為了確保這一點，在配置現(xiàn)場總線網(wǎng)段時，需要知道以下情況：1.每個設(shè)備的功耗情況；2.設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的位置；3.電源在網(wǎng)絡(luò)中的位置；4.