仪表自控方案

1、自控仪表工程一 ?工程简述湾里净水厂二期扩建工程，要求较高的自动化控制，本工程的控制系统是基于工业以太网的分布式控制系统。该系统的最底层是设备层，主要完成工艺设备的现场控制与监测；第二层是控制层，主要完成对分控站控制范围内的设备控制及数据采集；第三层为监控管理层，主要完成对全水厂水处理过程的在线监测，并对设备控制层下达控制指令。本期工程的控制层分四个分控站，见（图1），即净化间、投药间、污渣脱水间分站、加氯间分控站。一期系统设有投药间分控站、净化间分控站及加压泵房分控站；监控管理层设在综合办公楼中控制室内的中心操作站。中心操作站与现场分控站之间通过工业以太网通讯。图1过程检测控制仪表分散设置于

2、各个工艺处理的构筑物及工艺管道上，所需要检测的主要参数有： 液位、流量、温度、压力、PH浊度、污泥界面、余氯等，这些被检测的仪表信号均以4-20mA标准信号或开关信号送入自动控制系统。现场使用了大量的仪表具体有：超声波液位仪、浊度仪、压力变送器、液位仪、余氯仪、电磁流量计等。二.仪表设备安装施工程序：施工准备T复检预留、预埋T盘柜基础、支架制安T保护管敷设T计算机控制/PLC柜安装-终端设备单校T现场终端设备安装T电缆、光缆敷设T校接线T系统调试。1. 主要施工工序与方法1.1施工前的准备包括技术准备和物资准备。技术准备，熟悉图纸，掌握设计意图及全部技术要求，进行图纸会审，发现图纸中的问题，及

3、时向业主、设计单位提出疑问及合理化建议。物资准备，根据施工图编制物资材料计划书，及施工需要准好的材料、机具设备，安排好进厂时间。1.2终端设备设备的开箱检验终端设备在搬运、开箱入库时要小心谨慎。设备的现场开箱检验，由我方技术人员会同业主及有关人员一起进行，并严格按照施工设计图纸及有关合同认真核对产品的型号、规格、铭牌参数、数量及产品的合格证，作好检查记录。如果发现问题后，及时配合业主做好更换工作，最后由我方技术人员根据设计要求及产品说明书对每台仪表进行单体检查，单体检查合格后的仪表方可交付安装。1.3配管及桥架安装 指派技术人员勘察施工现场，配合土建和其他有关施工单位，检查确认及作好电缆保护管

4、的预留预埋 工作；保护管与检测元件或就地仪表之间，采用金属软管连接，并有防水弯；其他配管及桥架的安装工作 与相应电气施工方 法基本相同。1.4 现场终端设备的安装 因为本工程施工专业多，人员复杂，而仪表属于精密贵重的测量设备，所以应注意仪表设备的 安全、 保护工作，选择适当的安装时间。在工艺设备、土建专业的施工工作基本结束后，现场施工人员比较有序 的情况下，进 行终端设备设备的安装。1.4.1. 取源部件的安装 安装取源部件的开孔与焊接工作，必须在工艺管道或设备的防腐、衬里、吹扫和压力实验前进 行；开 孔时，应采用机械加工方法，且取源部件不在焊缝及其边缘上开孔。(1) 温度取源部件的安装A.

5、位置选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方；B. 当温度取源部件与工艺管道垂直安装时，取源部件的轴线应与工艺管道轴线垂直相交；当在工艺管 道的拐弯处安装 时，逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合；在工艺管道倾斜安装时，宜 逆着介质流向，取源部件轴线应与工 艺管道轴线相交。(2) 压力取源部件安装A. 位置选在介质流速稳定的地方；B. 当测量温度高于60C时的液体压力时，就地安装的压力表的取源部件应带有环形或U型冷凝弯；C. 测量气体压力时，取源部件应安装在工艺管道的上半部；测量液体压力时，取源部件安装在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成 0-450 夹角的范围内。(3) 物位

6、取源部件的安装 位置选在物位变化灵敏且不使检测元件受到物料冲击的地方。1.4.2 仪表设备的安装a. 设备在安装前必须进行详细清点并实验b. 现场仪表应按施工说明及随机说明书， 安装在合适的框架、 支柱、或执掌物上 但准确的位置安装高 度和方向将由工工也按照上述原则进行地技术员最后确定。测量管线、仪表空气管路的施工也按照上述原则进行。测量管线的施那么地面上必须有脚螺栓的安装以及c. 变送器的固定支架应安装在建筑物或容器的可供安装的钢座上，如果支架必须安装在混凝土地面上 底座。d. 在地面上安装支柱，支撑必须在地面上铺设工作结束之后进行，当地面铺设工作，如沙石粉碎，地 研磨水泥地面等工作结束之后

7、，再进行仪表安装工作。e. 所有设备基础和支撑物的地脚螺栓，柱墩等都必须是防腐的，以适应周围环境。f. 现场仪表工作结束之后，现场仪表应加以精心的保护和覆盖，以防止受热、油漆溅污、以及防止进行其他工作，如土木建筑安装、配管、和实施焊接时由于疏忽大意，对仪表设备造成损坏。g. 玻璃或朔料制成的元件应用薄板保护起来。h. 现场仪表不能安装在高温、湿度大、及空气污染很大的地方，也不能安装在容易震动的地方。i. 就地安装仪表的位置，选在光线充足，操作维修方便的地方，不宜安装在振动、潮湿宜受机械损伤，有强磁场干扰、高温、温度变化剧烈的地方；仪表的中心距地面高度宜为1.2-1.5 米( 或按照设计要求 )

8、。直接安装在工艺管道上的仪表，则在工艺管道吹扫后、压力实验前安装，且仪表外壳上的箭头指向与被测介质的流向一致。压力仪表：测量低压的压力仪表或变送器的安装高度与取压点高度一致。 物位仪表：施工时必须严格按照设计标高及仪 表安装说明书进行安装，同时固定牢固。分析仪表：预处理装置单独安装，且宜靠近传送器，在安装分析仪表前仔细阅读仪表配套说明书及设计要求后，再进行安装，又因大多数分析仪表的测量探头容易受损，所以安装时注意小心轻放。j. 应避开大电流的冲击， 或者是暴露在噪音很大的场所， 这样一来可以保证仪表的精确度和响应速度。 所有仪表都要有 标示牌，打上永久性的记号，标牌上至少要有仪表位号。1.4.

9、3 特殊仪表的安装1.4.3.1. 电磁流量计安装方法：5D 后首先根据仪表安装说明书、施工图及施工规范，测量确定流量计安装位置，保证前后直管段前3D(D 为工艺管道的直径 ) 。流量计节流装置，随管道安装，安装时注意方向和同心度 在流量计安装位置处，截下短管，其长度就为流量计本体长度、柔口、短管、法兰尺寸及调整尺寸之 和。 将上游工艺管口排圆，套上法兰 (该法兰依据流量计法兰尺寸配套定做)焊接、内外满焊，注意焊接中变形作用，由点及面，同时焊好下游柔口护筋。用汽车和吊车将流量计运到流量计井边， 先在井底流量计位置铺好枕木， 枕木标高与工艺管底部平齐， 安装时起支撑作 用，再用吊车将流量计吊进井

10、内，缓缓落在枕木上，靠近上游法兰并套上螺栓，初步装定 好。安装流量计时应特别注意介质流 向与流量计方向。再将带法兰短管吊到流量计井内，先与流量计法兰连接好，然后调整好流量计、短管与工艺管道，使 其基本在同一轴线， 再初步收紧接口。从上游到下游依次收紧法兰垫片和接口，使流量计与管道同轴度达到最佳。 在水平和倾斜的工艺管道上安装时，两个测量 电极不在工艺管道的正上方和正下方位置；在垂直工艺 管道上安装时，实测介质的流向应自下而上；口径大于 300 毫米时，采 有专用的支架支撑；1.4.3.2. 水质分析仪表(1) 仪表传感器要尽可能靠近取样点或最能灵敏反应介质真实成分的地方， 取样管采用小口径管，

11、 尽量 缩短从取样点流到传感器的滞后时间。采样管是检测仪表专用管，尽量不分叉和转弯，以保证水压稳定， 有利检测仪表显示值 稳定；(2) 仪表安装环境要保证良好的采光、通风，避免阳光的直接照射，不受异常震动和冲击，要排除受到 水、油、化学物资 油射或热源辐射垢的可能性；(3) 水质仪表传感器的进水口、 出水口要用软管连接， 采用柔性连接， 以免损坏探头且不利与日常维护；(4) 安装过程要轻拿轻放，严禁碰撞探头；(5) 传感器至变送器应用与仪表配套的专用电缆连接，中间不能有接头；(6) 安装前应仔细阅读设计要求、仪表说明书或接受厂方的指导；1.4.3.3. 电动阀： 安装前必须连接阀门定位器试验，

12、做行程实验，实验的关键必须使阀可靠的关断。仪表专业编号后交 工艺安装，并做好安全保护。调节阀安装随工艺管道安装 .从工艺安全操作的目的出发，每台调节装置都要做严密实验，可关断实验，和可操作性试验，实验工 作必须与流程工艺密 切配合，记录各种实验结果，并有唯一的可追朔性。仪表专业检查后交工艺进行管道 安装。安装时注意成品保护。 注意： 工 艺吹扫试压时拆下保存，吹扫后正式安装。1.4.3.4. 压力工作原理范围的仪表：包含取压部件、脉冲管路 . 测量管线使用设计制定的材质注意： 打压试验是为了仪表线路的需要，有些时候仪表要预装，预装后要拆下，待试压吹扫工作完成后再 进行安装。 仪表不 能参加试压

13、吹扫工作。1.5 电缆敷设及接地 电缆敷设前做外观及导通检查，做绝缘电阻测试并将测试结果记录保存。按施工图纸及规范要求将动 力和信号电缆分离敷 设，保持安全距离，防止电磁干扰。屏蔽电缆的屏蔽层应单端接地 (仪表专用接地 ) 。 线路敷设完毕，进行校线及标号，并测量绝缘电阻。接地：自动化仪表、 信号回路与屏蔽回路的接地装置应采用单独为自控系统安装的接地极， 不能与动力接地共用。 同一信号回路或 同一线路的屏蔽层只能有一个接地点，接地电阻符合设计规定。信号回路的接地点在显示 仪表侧；当有防干扰需求时，屏蔽电 缆的备用芯线与电缆屏蔽层在同一侧接地。1.6 接线及校线 接线前首先进行校线工作，根据施工

14、图，在线芯上套上相应的号码管，多股线芯端头宜烫锡后压接。 线 芯与端子的连接处应固定牢固，并留适当的余度，接线应正确排列整齐、美观。三仪表及自控系统的调试1. 仪表调试1.1 仪表的单体调校仪表调校工序是工程施工的关键工序。 仪表调校工作不受现场条件的限制 , 仪表统一调试。 仪表调校主 要为使用国际标 准信号的变送送器和各种阀门以及逻辑控制的调试 .仪表的单体调校应按下述程序和要求进行：(1) 准备一间面积，光线，温湿度都能满足要求的调校间；(2) 准备好稳定、可靠的交流、直流电源及清洁、稳定的仪表气源。(3) 参加调校的人员必须持有仪调人员上岗资格证。(4) 仪调人员依据国家 工业自动化仪

15、表工程施工及验收规范 ，在充分熟悉仪表生产厂家提供的仪表 安装使用说明书 和设计部门提供的仪表规格数据表等技术文件的基础上，确定各种仪表的调校项目和 验收标准。(5) 对部分随机设备一起来的且不便拆卸的随机仪表，可在设备现场进行调校。(6) 准备好调校所需的各种标准仪器和设备。 仪器、设备的精度和量程必须满足技术规范中的有关规定， 且都在检定合 格的有效期内。(7) 仪表的基本误差校验一般应检查0% 、25% 、 50%、 75%、 100% 五个点。(8) 调校过程中调校人员应认真做好原始记录。 发现不合格的仪表， 要及时反馈给建设单位和仪表生产 厂家驻现场代 表，确保无一台不合格仪表流入安

16、装工序。1.2. 仪表的系统联校仪表的系统联校须在全部仪表系统 ( 包括仪表线路和管路 ) 都安装结束且确认无误，仪表所需的电源和 气源都已供应正 常的前提下进行。由于该工程采用现场控制器和 PLC 控制，故现场仪表的联校应和自控系 统的动态系统调试阶段结合起来进行。(1) 联校开始前，参加调校的人员进一步熟悉各种仪表回路图、仪表接线图，熟悉生产工艺流程，掌握 每一块仪表的安装 位置及在生产流程中的作用。(2) 准备好联校所需的仪器设备和对讲机等通讯联络工具。(3) 逐一在检测仪表的一次端施加各种模拟信号， 利用现场控制器的键盘操作， 在显示器上逐一调出相 关仪表的画面， 观察画面上仪表的显示

17、值是否符合要求。(4) 利用现场控制器的手动输出功能， 通过键盘操作， 逐一输出各路控制信号， 观察现场相应执行机构 的动作情况是 否符合要求。(5) 对浊度计等仪表， 在现场安装就绪后， 应用事先准备好的标准样液或样气，对仪表的零点和量程进 行标定。(6) 在仪表系统联校过程中， 仪调人员要与设计人员、 工艺技术人员密切配合， 对仪表的有关整定数据 共同予以检查 确认。2. 网络系统调试 对网络系统调试，在安装调试阶段主要是通过对操作站的各项功能的检查、组态检查等来进行的。(1) 操作站功能测试 ( 可按操作手册的说明进行 )。(2) 组态测试方法是按照组态设计 (数据 )表，从操作站上通过

18、各种键盘操作， 从显示器上调出组态的有 关显示画面， 与组态设计表进行对照检查。(3) 现场控制器的冗余，故障诊断等功能测试。3. 普通自控系统调试(1) 模拟量、脉冲量回路的调试 此两种回路的调试，按照仪表调校部分的“仪表系统联校”中的要求进行。(2) 开关量回路的调试 生产过程中的各种按钮、行程开关、限位开关、电磁阀、继电器、接触器、信号灯等构成了可编程控 制系统的外部设备。在对此类系统进行模拟调试时，注意以下几点：A. 要切断电动机主回路电源，并切断液压供给回路，以确保设备和人身的安全；B. 充分熟悉控制系统所控制的生产过程的工艺特点，技术要求，搞清楚控制系统中每一个外部设备的 动作程序和动作规 律，编写出各控制系统中每一个开关、按钮、电磁阀、继电器、指示灯等的动作顺序表；C . 按照动作顺序表， 对相应的输入 / 输出单元进行模拟参数控制， 检查有关的继电器、 按触器、电磁伐、 信号灯及外 部联锁设备的动作情况，看其是否与工艺控制的要求相符。D. 为尽量减少现场设备、 仪表安装进度对系统调试工作的影响， 加快调试