工程自动化仪表安装施工方案.pdf

自动化仪表安装施工技术方案 1 工程概述 本工程自控系统采用先进的 DCS、QCS 计算机控制系统。DCS 为计算机集散型控制系统英文缩写，是本工程的控制核心。通过 DCS 系统控制，可对纸机的主体设备及附属设施的各控制点（电机、阀门、流量、温度、压力等）进到自动控制，并对纸机的各检测点的工作状态（电机速度、电流、压力、温度、流量及浓度等）在计算机上显示。该系统由控制站、操作站、工程师站、I/O 柜、PLC 柜、UPS 电源、显示器、网络设备、及各种现场仪表组成，具有扩展灵活、系统可靠、操作简便等优点。QCS 为纸张质量控制系统，在纸机现场设有扫描设备，扫描检测纸张的水分、定量、厚度等，所测参数反馈到 QCS 控制系统，系统通过运算输出信号控制调节蒸汽流量、上浆量放料阀开度、网前箱堰板开度及配浆比例来确保以上指标达标，从而保证纸张质量。DCS 与 QCS 之间通过网络进行信息交换，QCS 控制系统把当前检测的纸张质量（水分、定量、厚度等）信息反馈到 DCS，由 DCS 根据这些信息重新对纸机工作状态进行修正，实现系统的自动控制，保证纸机工作在最佳工作方式。现场仪表有：液位、压力、差压、浓度变送器，电磁流量计、轴封水流量计、温、湿度计、和各类调节阀、开关阀等。2 施工工艺流程及质量控制点 注：为质量控制点 质量控制点明细表 盘柜、现场仪表定基础槽钢制安 设备开箱检查 仪表单体调校 施工准备 预埋管、件、金属构件交接检查 1 管路敷设 现场自控设备安装 电缆敷设 控制计算机及 PLC 安装 接线检查 交工验收 系统自检 校、接线 系统调试 3 2 盘柜安装 桥架安装 DCS 系统单独加电自检 序号 工序类别 工序内容 检验标准 检验形式 检验方法 检验类型 1 特殊工序 管件预埋检查 GBJ93-86 交接检 现场检查 抽检 2 关键工序 控制计算机及PLC 安装 YBJ217-89 自、专检 看记录 全检 3 关键工序 系统调试 GBJ93-86 交接检 看记录 全检 对于质量控制点，每道工序必须严格按规范、规程要求执行，在该控制点经过检查合格后，才能进入下一道工序施工。质量控制点等级分类说明如下：等级符号 内容 R 做检查记录 A 业主、监理、施工单位联检 B 监理、施工单位共检 C 施工单位自检 3 施工工艺及措施 1.施工准备 DCS、QCS 控制系统和各种现场仪表的安装在自己熟悉消化相关技术资料的基础上，严格按照系统供应商和设备厂家的技术要求，在供应商及设备厂家指导下进行安装和调试，达到设计和厂家的技术要求。2.仪表电缆管敷设 仪表电缆管敷设参见电气配管。3.仪表电缆桥架安装 仪表电缆桥架安装参见电气电缆桥架安装。安装时注意从电缆桥架到现场设备的电缆要穿镀锌钢管，从钢管引至电动机仪表等要用金属软管保护，穿管不能对电缆造成损伤，电缆桥架及钢管均应可靠接地。4.仪表盘、柜、箱安装 位置正确，型号、规格应与设计相符。固定牢靠，盘、柜、箱安装垂直度每米允许偏差 1.5mm,相邻两盘顶部高度偏差 2mm，盘间接缝应小于 1mm。接地可靠。5.仪表的存放及保护 仪表设备应存放在干燥、清洁房间内，由专人保管，并根据设计图，标贴上正确的安装位号，该标签上应还有检定后的标记，避免施工中错装或未经检定就安装。安装中严禁摔打、碰撞。6.仪表单体调校 由于运输过程中可能造成仪表失调，因此安装前应在试验室进行检查和校验，并进行仪表的始点、终点和非线性等的调整，以使仪表达到规定的精度等级，仪表校验点应在全刻度范围均匀选取，且不应少于 5 点，校验时，应按刻度“上升”和“下降”两个方向进行，成套供应的变送器、流量计等和其显示仪表，应按设计规定的测量范围对其进行相应设置。7.取源部件的安装 1).压力取源部件：a.压力取源部件应选择到流速稳定的直管段上，与温度取源孔相邻时，应选择在温度取源孔上游。b.取源部件材质应符合设计或与工艺管道材质匹配，以便于焊接施工并保证质量。c.压力取源短管不允许伸入超过管道或设备的内壁。d.在水平或倾斜管道上安装取源部件时，当介质为液体时，取源部件应在管道中心线以下 45夹角内安装。2).流量取源部件 a.按设计及产品说明书要求，保证其上、下游直管段最小长度。其端面必须保证与管道轴线垂直，且进出口方向正确。3).液位及分析取源部件的安装 液位及分析仪表取样点应与业主、监理共同商定，并根据产品说明书及设计确定合理的安装方式，其质量控制按 AR 等级执行。4).取源部件安装的质量控制 序号 质 量 控 制 点 等 级 1 测量取源点的正确定位 AR 2 安装图与安装材料相符 AR 3 防腐管道上开孔焊接后补做防腐 BR 4 仪表取源阀门检验合格 BR 5 泄漏检查 AR 8.仪表管路敷设.材质、规格应符合设计要求。.为方便检修，仪表管路应装有一、二次阀门，一次阀门装于取源部件之后；二次阀门装于测量仪表之前。.布局整齐美观，路径短，弯曲少，尽量避免交叉。.水平段应保持一定坡度，其坡度范围要求在 1:101:100 之间，其倾斜的方向必须保证能排除气体或液体。.弯曲半径应大于.仪表管路不能存在内部应力；安装有振动的管路时，应采取相应的防振措施。.管路内应清洁，无水、油等污物，保证清洁、畅通。.仪表管路、管件、阀门等检查和试压一般随工艺设备或管道一并进行，发现问题应即时整改。.气管采用不锈钢管，供气支管应从供气母管上半部引出，母管应加装排水装置。.管路安装必须保证导管的严密性，不应有泄漏或阻塞现象。.按 A等级进行质量控制。9.自控、仪表设备的安装 1)仪表安装：a.现场一次仪表及盘装二次仪表安装前必须检查，型号、规格、位号应与设计相符合。集中安装的仪表应排列整齐、美观、标高一致，便于观察和维修操作。b.仪表与其取源部件及管路应连接紧密，无机械应力产生。c.分析、采样类仪表应根据说明书要求，与厂家共同商定安装方式，以保证仪表使用的准确性。仪表配有安装支架的严格按照使用说明书要求进行安装。d.接线正确，接线标号清晰、齐全。e.电磁流量计的接地一定要可靠并达到说明书要求的接地电阻，否则应在仪表周围布置接地极并与仪表接地端相连，电磁流量计的屏蔽环应按照管道性质确定是否放置。2)DCS、QCS 设备安装：a.DCS、QCS 设备安装前，应满足以下条件，控制室装修完毕，不需要再做挖沟打洞的工作，地面清洁，空调系统投用，照明施工完毕，UPS 调试合格。b.系统的安装工作包括：机柜、操作台、控制设备、网络设备、电源、各种附属设备安装，管件安装，系统各种电缆连接，端子外部仪表信号线连接，系统电源接地连接。c.机柜的安装应按 GBJ93-86 有关要求进行。d.安装好后的 DCS 控制设备，在通过检查确认连接无误的情况下，要经过业主（或指定代表）的监督指导下，加电自检，以检测 DCS 系统自身设备是否正常。只有在 DCS 系统自身正常工作后，才进行现场仪表信号和 DCS 之间的连接，把 DCS 系统自身故障和由于现场信号引入 DCS 造成的其它故障隔离。工业控制计算机系统应有专用接地线，设置防静电的屏蔽措施，接地应正确可靠。10.电缆敷设 1)系统布线、接线除按 GBJ93-86 中有关要求外,还应注意:电缆敷设应参照电气施工规范相关规定进行。自控电缆敷设应同强电电缆分开，当与强电电缆交叉时，间距不小于 150mm 计算机电源不得与其它部分电源相串，以减少因电路情况变化而造成的影响。信号回路的屏蔽电缆，屏蔽层应按设计要求的接地方式正确接地。屏蔽电缆连接时，应将端头屏蔽层拆散，捻成线状，连接在指定的接地端子上，如设计未说明，则采用控制室一端接地的方式。线路敷设路径尽量避开热源，不能避开的建议选用耐热电缆。对集控系统的电缆敷设要特别注意干扰，包括防止电磁感应、静电感应、电磁波等干扰。在电缆头处理方式、电缆标志牌、接线标志管、保护软管的材料选择等方面与电缆敷设应与电气安装工程保持一致，以达到美观、协调的效果。多股软铜芯线结线端头必须搪锡或用接线端子压接。.I/O 线与控制线、交流线与直流线、输入线与输出线应分开走线，并保持一定的距离。各种自控仪表设备安装后应挂装按统一标准制造的设备牌，设备牌上标明设备名称和设备编号。11.DCS 系统的接地 良好的接地是 DCS 系统安全可靠运行的重要条件。DCS 系统应与其它设备分别使用自己的接地装置（见图 1(a)）。也可以采用公共接地方式（见图 1(b)）。但是禁止使用图 1(c)所示的串联接地方式。因为这种接地方式会产生各设备之间的电位差。接地线的截面积应符合设计要求，接地点应尽量靠近 DCS 系统，DCS 系统接地端子的接地电阻应小于 1。12.DCS、QCS 系统调试 1)接线检查 测量现场信号线的绝缘电阻，合格后方可接到 DCS、QCS 系统。控制系统和现场仪表安装、接线完毕后，要对照安装图纸检查安装和接线的情况，在确保无误后才能上电和通气。按照设计接线图、控制原理图核对各仪表、端子及回路的信号、电源、控制线是否正确牢固，端子标号是否齐全。特别要检查仪表的供电电源，严防错接，仪表电源、信号要接线准确牢固。2)自动控制系统调试 aDCS 单机调试和系统调试 首先，检测 UPS 电源输出的电压是否正常，确认无误后，对 DCS 加电运行。运行系统诊断程序，检测 DCS 系统硬件各单元是否正常工作，检查系统的功能单元（通信、显示、打印等）工作是否正常。bDCS 与现场的联调 现场输入信号的检测：对于数字型输入信号，可在现场模拟其导通/断开状态，通过DCS 系统进行显示。检测 DCS 显示状态和数字输入信号的状态是否一致来确定其正确性。对于 420mA 模拟信号（或 15V）可通过专用 420mA 信号发生器从现场输入一模拟信号，通过 DCS 显示检测二者是否一致。DCS 输出信号的检测：对于数字型输出信号，DCS 一般输出为+24V 电压信号，可从 DCS程序上输出+24V 信号在现场检测此电压值。两者一致说明二者连接正常。对于控制阀门等的 420mA 模拟输出信号，可在 DCS 上输出信号后在现场观测阀门的开度来确定其是否正常。DCS 门框(a)DCS 其它设备(c)DCS 其它设备(b)图 1 PLC 的接地 若以上不正常时，可在 DCS 与现场仪表接线排上把相应连线断开，用信号发生器注入420mA 信号（或直接输出-24V 电压信号）来确定其造成不正常原因是发生在 DCS 还是现场或是电缆连接错误。注意：在功能调试和系统联调过程中，工艺操作人员参加较好，系统联调一定要有仪表人员的参加和配合。硬件测试中，所有备件必须全面检查，保证其完好的备用状态。