论文部分内容阅读
摘要：自控仪表设备安装工程的每一个环节都是围绕其灵敏度、精确度和稳定度来展开的，对于该工程而言，其质量的好坏直接影响到整个生产工艺的正常运行。文章简要的对自控仪表设备安装和调试做了简单的分析。
关键词：自控仪表；设备；工程；安装；调试
中图分类号：E271文献标识码： A
引言
自控仪表按安装位置可分为现场仪表和控制室仪表。现场仪表也被称为一次仪表，是直接安装在工艺管道或设备上，或者安装在测量点附近但与被测介质有接触，测量并显示过程工艺参数或者发送参数信号至二次仪表的仪表。其中，一次自控仪表主要包括温度显示仪表、压力表、变送器、液位计、流量计、调节阀、分析仪表以及其他相关仪表。
一、自动化仪表的组成
自控系统中关键的子系统之一是自动化检测仪表。一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器以及显示器这三个部分所组成的。①显示器，直观地将测量结果显示出来，并提供结果；②传感器，把被测模拟量用各种信号检测出来；③变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4 ～ 20mA 的电流信号，同时送到可编程序控制器中；因为自动化检测仪表具有显示清晰、测量精确、操作简单等特点，已经被广泛的应用到工业生产当中，与微机的接口是自动化检测仪表内部所具有的，这也是自动化控制系统中的重要部分，可以把它形象的比喻为自动化控制系统的眼睛。自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、流量仪表、物位仪表还有及一些分析过程的仪表等。
二、自控仪表设备安装
（一）施工工艺流程
自控仪表安装施工工艺流程卞要分为以下几部分:电缆桥架、电缆保护管的支架预制安装弓电缆桥架、电缆保护管安装敷设*仪表电缆敷设弓仪表电缆校列曰仪表单体校验弓取源部件安装弓仪表安装弓仪表供气、供液管路支架预制安装弓仪表供气、供液管路管路敷设安装*仪表供气、供液管路管路吹扫、试压、试漏*仪表供气、供液管路管路连接弓仪表电缆连接弓仪表接地系统敷设弓仪表单体调试、系统联校*配合工艺进行单体试车。
（二）电缆管安装
电缆管的安装首先要考虑的因素之一是电缆管之间的连接应保持良好的电气连续性。电缆管与现场仪表之间的连接必须通过防爆金属软管进行连接。电缆管不应平行敷设在工艺管道的正上方或正下方。电缆管安装的一般要求:电缆管支架间距不宜大于2米，拐弯处应在管两侧端300毫米处安装支架，并用“U"型管下子固定。当电缆管长度超过30米时，中间应加防爆穿线盒。电缆管弯曲角度不应小于90度；弯曲半径不应小于管子外径的6倍。单根保护管的直角弯不得超过2个。电缆管之间的连接应采用螺纹连接，管口应光滑。
（三）仪表气源管、导压管安装
（1）仪表气源管的安装。对于现场仪表设备气源的引接，由仪表专业工程师根据具体引接位置，绘制气源管线的配管位置图，并作为竣工资料内容。气源管线安装结束后，应进行管路吹扫，吹扫前应打开各分支出口阀门，并与过滤减压阀断开。当排出口无固体颗粒、水、油等杂质时，吹扫为合格。气动管线应作气密性实验，实验压力为设计压力的1.15倍，当达到实验压力后，停压5分钟无泄漏为合格。
（2）导压管安装卞要是压力变送器导压管的安装
导压管敷设前应进行防腐处理，预制好的管段必须清理干净，并采取措施防止杂物进入。导压管的切割宜用切割机进行切割，不得用电焊、气焊进行切割。导压管的焊接必须要由持有焊工合格证的焊工进行焊接作业，导压管焊接前，应将仪表设备与管路脱离。
（3）仪表管的防腐保温施工要求
涂漆前必须对管道表而进行处理，清除铁锈、焊渣、毛刺等污物；涂漆的种类和保温的种类、厚度应符合设计要求；仪表管的防腐保温应在仪表管试压合格后进行。
三、安装与调试关键步骤及技术经验
（一）前期技术准备
（1）熟悉掌握各种图纸和技术资料。摸透施工设计图纸，掌握各种控制、联锁回路的用意，及时与图纸设计人员沟通，解决相关的疑问。仔细查看各种仪表的技术资料，了解它们的性能参数，并掌握相关的安装方法和调试方法。
（2）熟悉现场的生产工艺流程。仪表自控系统最终都是为现场的生产工艺服务的，了解了生产工艺之后，才能明白各个控制系统要实现的功能及其意义。并且，还要熟悉掌握透工艺对生产设备的控制要求。
（3）吃透各个控制系统的技术资料，仔细想想它们是如何实现各种控制功能的。熟悉各个控制站的功能及配置情况,通信网络的结构及各节点的分布情况, 现场I/O 信号的名称、种类、数量及在现场的分布情况，现场各电气设备功能及分布情况, 各仪表及执行器的功能及现场分布情况等。
（二）电缆敷设
电缆敷设极为关键，也是一个看似简单，实际操作起来并不容易的事，施工方法不当，就容易造成电缆打结、排列混乱。稍微疏忽大意，就也很容易漏放、错放。在敷设电缆之前，仔细揣摩电缆布置图和现场平面图，尽可能的规划出最为捷径的电缆线路。信号电缆、系统电缆、电源电缆和接地线有不同的走向和出线方式。在敷设电缆时，先敷设端子柜至系统柜的专用电缆，再敷设配电柜至各用电点电源电缆，最后敷设系统电缆。I/O信号电纜敷设时，不要与动力线平行敷设，并尽量避开大的用电设备，使信号免受于强磁场的干扰。
（三）仪表设备安装和接线
仪表设备安装。根据设计图纸，将各种仪表按照位号对应安装到现场的管线和设备上。有些仪表对安装方向、角度都有要求，如有不对，就可能影响仪表的测量精度，所以在安装前需要仔细阅读说明书。安装过程中，特别注意不能碰撞仪表，造成损坏。仪表上的挠性管安装方向都得竖直向下，防止雨水进入。
（四）仪表系统接地
仪表系统接地很关键，大体分为保护接地和工作接地，前者是处于电气保护的目的，后者则是用于抑制外界磁场对仪表信号的干扰。如果处理不好就容易造成静电对仪表设备的损坏，或使外界磁场干扰仪表的正常工作，影响其信号检测和传输。仪表盘柜端要做好工作接地和保护接地，二者必须隔离分开。
（五）中控室控制系统与现场联通测试
线路检查。在设备通电之前，需要检查控制系统机柜的进线电源线路，以及给仪表供电的出现电源线路，确保其正负极接线正确，保证其工作电压正常。对于现场仪表与中控室连接的电缆，直接从仪表终端查验到中控室盘柜端，用现场短接和负极接地测试的方法，来测试线路的通断性能，以及正负极是否连接正确。如果有问题，再去检查现场的仪表接线箱，这样可以提高工作效率，还能避免有差错。
（六）单体调试
单体调试的目的是确认控制系统能否驱动现场设备的实际运行, 同时检验设备的运行状态信号、现场仪表与执行器的信号能否反馈到控制系统。这一调试目的也是检验系统必不可少的单动功能实现状况的必要手段。
（1）仪表设备单体通电测试。给现场仪表供电，查看各个仪表的工作情况，检验当时在实验室无法校验的仪表，并用手抄器和调试软件对产生数据偏差的仪表进行校正，对比现场仪表显示的数据与远传到中控室的数据。对阀门和各种执行机构，通过在中控室用组态软件对其发出各种指令，核对它们的执行动作。（2）对电气联锁先进行空投实验。将现场各电气设备主回路断开，二次控制回路投入运行, 使现场设备不运行, 而I/ O信号正常发生，避免了电气设备的因反复调试操作而频繁启停。在反复调试过程中，逐项对系统的各项功能进行验证，如顺序控制、联锁控制、报警反馈、单台设备的启停控制等。对电气仪表设备的各个信号指示灯进行验证，并仔细查看产生各个I/O信号的继电器、接触器、开关等的动作情况进行检查。
结语
整个自控仪表设备安装工程和调试是非常复杂的，具体的操作过程也是很繁琐的，为了保障自控仪表的施工质量，要引用国外相关的新工艺和新技术不断创新改革，加大这方面的研究力度。
参考文献：
[1]苏鑫. 自控仪表设备工程一次仪表的安装与调试探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量,2013,18:40+113.
[2]孙宏伟,李惠勇,王稳. 电气仪表工程安装与调试探究[J]. 科技传播,2011,16:127+125.
关键词：自控仪表；设备；工程；安装；调试
中图分类号：E271文献标识码： A
引言
自控仪表按安装位置可分为现场仪表和控制室仪表。现场仪表也被称为一次仪表，是直接安装在工艺管道或设备上，或者安装在测量点附近但与被测介质有接触，测量并显示过程工艺参数或者发送参数信号至二次仪表的仪表。其中，一次自控仪表主要包括温度显示仪表、压力表、变送器、液位计、流量计、调节阀、分析仪表以及其他相关仪表。
一、自动化仪表的组成
自控系统中关键的子系统之一是自动化检测仪表。一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器以及显示器这三个部分所组成的。①显示器，直观地将测量结果显示出来，并提供结果；②传感器，把被测模拟量用各种信号检测出来；③变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4 ～ 20mA 的电流信号，同时送到可编程序控制器中；因为自动化检测仪表具有显示清晰、测量精确、操作简单等特点，已经被广泛的应用到工业生产当中，与微机的接口是自动化检测仪表内部所具有的，这也是自动化控制系统中的重要部分，可以把它形象的比喻为自动化控制系统的眼睛。自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、流量仪表、物位仪表还有及一些分析过程的仪表等。
二、自控仪表设备安装
（一）施工工艺流程
自控仪表安装施工工艺流程卞要分为以下几部分:电缆桥架、电缆保护管的支架预制安装弓电缆桥架、电缆保护管安装敷设*仪表电缆敷设弓仪表电缆校列曰仪表单体校验弓取源部件安装弓仪表安装弓仪表供气、供液管路支架预制安装弓仪表供气、供液管路管路敷设安装*仪表供气、供液管路管路吹扫、试压、试漏*仪表供气、供液管路管路连接弓仪表电缆连接弓仪表接地系统敷设弓仪表单体调试、系统联校*配合工艺进行单体试车。
（二）电缆管安装
电缆管的安装首先要考虑的因素之一是电缆管之间的连接应保持良好的电气连续性。电缆管与现场仪表之间的连接必须通过防爆金属软管进行连接。电缆管不应平行敷设在工艺管道的正上方或正下方。电缆管安装的一般要求:电缆管支架间距不宜大于2米，拐弯处应在管两侧端300毫米处安装支架，并用“U"型管下子固定。当电缆管长度超过30米时，中间应加防爆穿线盒。电缆管弯曲角度不应小于90度；弯曲半径不应小于管子外径的6倍。单根保护管的直角弯不得超过2个。电缆管之间的连接应采用螺纹连接，管口应光滑。
（三）仪表气源管、导压管安装
（1）仪表气源管的安装。对于现场仪表设备气源的引接，由仪表专业工程师根据具体引接位置，绘制气源管线的配管位置图，并作为竣工资料内容。气源管线安装结束后，应进行管路吹扫，吹扫前应打开各分支出口阀门，并与过滤减压阀断开。当排出口无固体颗粒、水、油等杂质时，吹扫为合格。气动管线应作气密性实验，实验压力为设计压力的1.15倍，当达到实验压力后，停压5分钟无泄漏为合格。
（2）导压管安装卞要是压力变送器导压管的安装
导压管敷设前应进行防腐处理，预制好的管段必须清理干净，并采取措施防止杂物进入。导压管的切割宜用切割机进行切割，不得用电焊、气焊进行切割。导压管的焊接必须要由持有焊工合格证的焊工进行焊接作业，导压管焊接前，应将仪表设备与管路脱离。
（3）仪表管的防腐保温施工要求
涂漆前必须对管道表而进行处理，清除铁锈、焊渣、毛刺等污物；涂漆的种类和保温的种类、厚度应符合设计要求；仪表管的防腐保温应在仪表管试压合格后进行。
三、安装与调试关键步骤及技术经验
（一）前期技术准备
（1）熟悉掌握各种图纸和技术资料。摸透施工设计图纸，掌握各种控制、联锁回路的用意，及时与图纸设计人员沟通，解决相关的疑问。仔细查看各种仪表的技术资料，了解它们的性能参数，并掌握相关的安装方法和调试方法。
（2）熟悉现场的生产工艺流程。仪表自控系统最终都是为现场的生产工艺服务的，了解了生产工艺之后，才能明白各个控制系统要实现的功能及其意义。并且，还要熟悉掌握透工艺对生产设备的控制要求。
（3）吃透各个控制系统的技术资料，仔细想想它们是如何实现各种控制功能的。熟悉各个控制站的功能及配置情况,通信网络的结构及各节点的分布情况, 现场I/O 信号的名称、种类、数量及在现场的分布情况，现场各电气设备功能及分布情况, 各仪表及执行器的功能及现场分布情况等。
（二）电缆敷设
电缆敷设极为关键，也是一个看似简单，实际操作起来并不容易的事，施工方法不当，就容易造成电缆打结、排列混乱。稍微疏忽大意，就也很容易漏放、错放。在敷设电缆之前，仔细揣摩电缆布置图和现场平面图，尽可能的规划出最为捷径的电缆线路。信号电缆、系统电缆、电源电缆和接地线有不同的走向和出线方式。在敷设电缆时，先敷设端子柜至系统柜的专用电缆，再敷设配电柜至各用电点电源电缆，最后敷设系统电缆。I/O信号电纜敷设时，不要与动力线平行敷设，并尽量避开大的用电设备，使信号免受于强磁场的干扰。
（三）仪表设备安装和接线
仪表设备安装。根据设计图纸，将各种仪表按照位号对应安装到现场的管线和设备上。有些仪表对安装方向、角度都有要求，如有不对，就可能影响仪表的测量精度，所以在安装前需要仔细阅读说明书。安装过程中，特别注意不能碰撞仪表，造成损坏。仪表上的挠性管安装方向都得竖直向下，防止雨水进入。
（四）仪表系统接地
仪表系统接地很关键，大体分为保护接地和工作接地，前者是处于电气保护的目的，后者则是用于抑制外界磁场对仪表信号的干扰。如果处理不好就容易造成静电对仪表设备的损坏，或使外界磁场干扰仪表的正常工作，影响其信号检测和传输。仪表盘柜端要做好工作接地和保护接地，二者必须隔离分开。
（五）中控室控制系统与现场联通测试
线路检查。在设备通电之前，需要检查控制系统机柜的进线电源线路，以及给仪表供电的出现电源线路，确保其正负极接线正确，保证其工作电压正常。对于现场仪表与中控室连接的电缆，直接从仪表终端查验到中控室盘柜端，用现场短接和负极接地测试的方法，来测试线路的通断性能，以及正负极是否连接正确。如果有问题，再去检查现场的仪表接线箱，这样可以提高工作效率，还能避免有差错。
（六）单体调试
单体调试的目的是确认控制系统能否驱动现场设备的实际运行, 同时检验设备的运行状态信号、现场仪表与执行器的信号能否反馈到控制系统。这一调试目的也是检验系统必不可少的单动功能实现状况的必要手段。
（1）仪表设备单体通电测试。给现场仪表供电，查看各个仪表的工作情况，检验当时在实验室无法校验的仪表，并用手抄器和调试软件对产生数据偏差的仪表进行校正，对比现场仪表显示的数据与远传到中控室的数据。对阀门和各种执行机构，通过在中控室用组态软件对其发出各种指令，核对它们的执行动作。（2）对电气联锁先进行空投实验。将现场各电气设备主回路断开，二次控制回路投入运行, 使现场设备不运行, 而I/ O信号正常发生，避免了电气设备的因反复调试操作而频繁启停。在反复调试过程中，逐项对系统的各项功能进行验证，如顺序控制、联锁控制、报警反馈、单台设备的启停控制等。对电气仪表设备的各个信号指示灯进行验证，并仔细查看产生各个I/O信号的继电器、接触器、开关等的动作情况进行检查。
结语
整个自控仪表设备安装工程和调试是非常复杂的，具体的操作过程也是很繁琐的，为了保障自控仪表的施工质量，要引用国外相关的新工艺和新技术不断创新改革，加大这方面的研究力度。
参考文献：
[1]苏鑫. 自控仪表设备工程一次仪表的安装与调试探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量,2013,18:40+113.
[2]孙宏伟,李惠勇,王稳. 电气仪表工程安装与调试探究[J]. 科技传播,2011,16:127+125.