熱工現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)施工組織和協(xié)調(diào)

陳仕欽

摘要：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是當(dāng)今在工業(yè)自動(dòng)化中發(fā)展迅猛的新興控制技術(shù)。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)不少實(shí)際問(wèn)題，在解決這些實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候也要做好現(xiàn)場(chǎng)的施工組織策劃，避免再次發(fā)生同樣的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：總線；現(xiàn)場(chǎng)；施工組織

中圖分類(lèi)號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.33.087

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（Fieldbus Control System，F(xiàn)CS）是一種新型的全分布控制系統(tǒng)形態(tài)，其采用了公開(kāi)和標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，克服了封閉系統(tǒng)形態(tài)所造成的缺陷。在分散控制系統(tǒng)（DCS）的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，把DCS的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型的全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到了現(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)具有的開(kāi)放性、分散性是相比分散控制系統(tǒng)的最顯著特征，成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)。

1現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

京能十堰熱電有限公司在現(xiàn)場(chǎng)熱工儀表系統(tǒng)中大量采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。以計(jì)算機(jī)、通訊、控制、智能傳感等技術(shù)綜合發(fā)展的總線系統(tǒng)在電廠建設(shè)施工中具有以下的優(yōu)勢(shì)。

1.1減少設(shè)備成本

由于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，分散在現(xiàn)場(chǎng)各處的智能設(shè)備掛靠在總線上，能直接接收和執(zhí)行信號(hào)，并完成計(jì)算、控制、報(bào)警和傳遞等功能，因而可減少現(xiàn)場(chǎng)變送設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備的數(shù)量。DCS中控也可以減少計(jì)算單元、控制單元和信號(hào)調(diào)理、轉(zhuǎn)換等功能單元，從而節(jié)省了硬件投入。同時(shí)由于各個(gè)單元設(shè)備的減少，還可減少機(jī)柜數(shù)量和控制室的占地面積，可謂一舉兩得。

1.2節(jié)省材料和安裝費(fèi)用

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線方式相對(duì)比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)易于掌握和施工。并且由于一條電纜上根據(jù)設(shè)計(jì)通常可掛接多個(gè)設(shè)備，因此橋架、槽盒、電纜、端子盒及端子排的用量大大減少。甚至在需要增加現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備時(shí)，無(wú)需增設(shè)新的通道，可就近連接在原有的總線電纜上，理論上既節(jié)省了投資，也減少了施工的工作量，可大大節(jié)約設(shè)計(jì)、材料、安裝費(fèi)用。

1.3節(jié)省后期維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)

由于現(xiàn)場(chǎng)總線上的前端設(shè)備都配備了PLC，具有簡(jiǎn)單的處理信息和自診斷故障處理的能力，并通過(guò)總線將相關(guān)的診斷信息送往主控室的控制人員。控制人員可以很容易查詢所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，診斷維護(hù)信息，以便早期分析故障原因并快速排除?？s短了維護(hù)停工時(shí)間，同時(shí)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，連線簡(jiǎn)單而減少了維護(hù)工作量。

2現(xiàn)場(chǎng)施工中遇見(jiàn)的問(wèn)題

新技術(shù)新工藝總是伴隨著新的問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)作為自動(dòng)控制新近發(fā)展迅猛的技術(shù)，也會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)理論上意料不到的情況。根據(jù)以往現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)施工的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)以下一些施工中出現(xiàn)的新問(wèn)題：

（1）總線信號(hào)的抗干擾能力不強(qiáng)。尤其在多層電纜橋架中，動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜和總線電纜距離很近，甚至于就處于同一層電纜橋架中，各種信號(hào)之間互相干擾，造成傳輸信號(hào)效果較差。

（2）在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計(jì)原因，總線信號(hào)會(huì)盡量將機(jī)務(wù)某一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的熱控設(shè)備都掛靠在一條總線上，這樣可以方便用一條總線來(lái)顯示這個(gè)系統(tǒng)的所有信號(hào)。但是同一系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備布置卻不一定能集中在相近的區(qū)域內(nèi)，甚至可能會(huì)離得較遠(yuǎn)。用同一條總線將其熱控信號(hào)聯(lián)系起來(lái)就需要來(lái)回的敷設(shè)總線電纜，與理論上施工節(jié)省材料和人工有很大的不同。

（3）在接線工序完成后，進(jìn)入調(diào)試階段，調(diào)試人員在調(diào)試線路信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要找問(wèn)題所在時(shí)不如老系統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的硬接線方式容易找到關(guān)鍵點(diǎn)。一根總線上掛太多的設(shè)備，干擾了調(diào)試人員的視線。一個(gè)問(wèn)題往往需要對(duì)整個(gè)總線上所有的設(shè)備以及電纜全面的排查。極大的增加了調(diào)試人員工作量。

對(duì)于以上的現(xiàn)場(chǎng)總線施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)采用以下的解決思路：

對(duì)于總線電纜的干擾問(wèn)題，在設(shè)計(jì)前提醒業(yè)主和設(shè)計(jì)方注意，設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的總線電纜通道，避免電纜間的互相干擾。在總線電纜的選材方面選用屏蔽效果最好的電纜，保證總線電纜的信號(hào)良好。在施工中，總線電纜的敷設(shè)和接線時(shí)，尤其注意在橋架和設(shè)備的接口處進(jìn)行屏蔽處理，保證總線電纜的信號(hào)不受干擾。

理論上總線施工中對(duì)于材料和人工的節(jié)省與實(shí)際中發(fā)生的不同，我們應(yīng)該從設(shè)計(jì)中找原因。由于現(xiàn)在工業(yè)三維技術(shù)的發(fā)展，相當(dāng)多的工業(yè)施工使用三維技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備位置進(jìn)行確定。這樣對(duì)于總線施工是非常好的一個(gè)機(jī)會(huì)。業(yè)主、設(shè)計(jì)方和施工人員可以對(duì)設(shè)備的位置以及總線電纜的敷設(shè)路徑有直觀的了解，這樣可以不斷的優(yōu)化設(shè)備位置和電纜路徑，提前規(guī)劃總線通道和敷設(shè)電纜的走向，大量減少不必要的浪費(fèi)。

對(duì)于施工后不便于調(diào)試方面，施工人員應(yīng)與調(diào)試人員保持良好的溝通。施工前，施工技術(shù)員與調(diào)試人員對(duì)施工方案和調(diào)試方案互相交底，使調(diào)試人員對(duì)施工的總線路徑有大致的了解，同時(shí)也使施工人員對(duì)于總線系統(tǒng)調(diào)試方法有一定的了解。使施工和調(diào)試合作以最小的代價(jià)獲得最大的收獲。

3施工中的組織協(xié)調(diào)

十堰京能熱電項(xiàng)目施工中，業(yè)主京能集團(tuán)對(duì)于項(xiàng)目的施工總要求是取得國(guó)家的優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。因此，在現(xiàn)熱控場(chǎng)總線的施工上，需要有計(jì)劃和針對(duì)性的組織現(xiàn)場(chǎng)施工。

針對(duì)以往施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，十堰熱電廠的總線施工必需滿足幾個(gè)前提條件：

（1）便于施工，確保信號(hào)良好。

（2）要便于調(diào)試工作。

（3）出現(xiàn)問(wèn)題檢查和維護(hù)時(shí)要方便。

（4）施工工藝美觀、可靠。

為了能夠達(dá)到以上的幾個(gè)施工目標(biāo)，對(duì)熱控現(xiàn)場(chǎng)總線的施工組織從三個(gè)層面來(lái)組織協(xié)調(diào)。

3.1技術(shù)層面

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)作為自動(dòng)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，在設(shè)計(jì)和施工上必然會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工提出新的技術(shù)要求，對(duì)于這些技術(shù)上的要求，我們應(yīng)該積極的配合，做好以下幾點(diǎn)：

（1）收集資料?，F(xiàn)場(chǎng)總線基于DCS系統(tǒng)模塊來(lái)分析處理總線的信號(hào)，認(rèn)真閱讀DCS廠家關(guān)于總線方面的介紹資料，盡可能的了解廠家對(duì)于這方面的介紹和內(nèi)部資料，對(duì)于安裝布線以及接線會(huì)有不少幫助。另外，總線上掛靠的設(shè)備與總線合為一體，了解設(shè)備的資料對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝總線系統(tǒng)會(huì)有很大幫助。endprint

（2）認(rèn)真審閱設(shè)計(jì)院圖紙，理清關(guān)于關(guān)于熱控總線方面的設(shè)計(jì)思路。按設(shè)計(jì)將總線設(shè)備串聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成大概的施工網(wǎng)絡(luò)圖。將每個(gè)總線回路以及回路上的設(shè)備編號(hào)，在安裝接線和調(diào)試中隨時(shí)可以查詢。

（3）和業(yè)主充分溝通。對(duì)施工的技術(shù)，采用的工藝和方法以及過(guò)程控制等與業(yè)主和監(jiān)理達(dá)成共識(shí)。對(duì)以往施工中出現(xiàn)的問(wèn)題共同探討解決方案。

3.2人事組織層面

在項(xiàng)目的施工中，施工人員的素質(zhì)是第一位的。施工的經(jīng)驗(yàn)是重要的資源，互相的經(jīng)驗(yàn)交流是施工完成的重要保障。技術(shù)人員對(duì)施工員的技術(shù)交底和施工員之間的交流非常重要。

3.2.1組織人員、學(xué)習(xí)交流

將施工人員組織起來(lái)，對(duì)即將安裝的總線熱控設(shè)備特性進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。技術(shù)人員對(duì)設(shè)備的特性，安裝方法，電纜敷設(shè)方式，接線方法等進(jìn)行交底。施工人員還可以對(duì)以往的安裝經(jīng)驗(yàn)交流。都能提高施工人員的作業(yè)素質(zhì)。

3.2.2合理配備人員

在熱控安裝作業(yè)中，設(shè)備安裝、電纜敷設(shè)、設(shè)備接線是一整套的流程。需要各個(gè)流程的施工人員通力配合。雖然有技術(shù)人員的指導(dǎo)施工，但是一線的人員更熟悉安裝的地點(diǎn)和位置，有時(shí)候需要安裝人員指導(dǎo)電纜敷設(shè)人員找到設(shè)備，再進(jìn)行后續(xù)的工作。因此將安裝人員、電纜敷設(shè)人員和接線人員進(jìn)行合理的分組是一個(gè)較好解決互相協(xié)調(diào)辦法。將電纜敷設(shè)人員配合安裝設(shè)備、接線人員配合電纜敷設(shè)，然后電纜敷設(shè)人員配合接線施工是不錯(cuò)的方法。

3.2.3合理安排工序

合理安排工序有兩個(gè)意思，第一個(gè)意思是同一個(gè)工作，可以有選擇性的選擇施工程序。例如現(xiàn)場(chǎng)盤(pán)柜底座施工，在電子設(shè)備間的現(xiàn)場(chǎng)條件較好，沒(méi)有太大干擾，就可以將原材料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)加工組合安裝，而鍋爐保護(hù)箱保溫箱底座由于現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，只能在班組將底座制作完成后再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。

另一個(gè)意思是、隨著機(jī)務(wù)設(shè)備到貨的不同，各處設(shè)備安裝進(jìn)度不同，可以合理安排從事不同區(qū)域熱控施工。不同區(qū)域的錯(cuò)峰施工，既避免了交叉施工的干擾，又可以避免安全事故的發(fā)生， 同時(shí)還可以有效進(jìn)行成品保護(hù)。對(duì)于總線系統(tǒng)安裝，選擇最適合的工序，保證質(zhì)量的完成總線系統(tǒng)施工是排在第一的。

3.3材料與設(shè)備

施工所需的材料要提前統(tǒng)計(jì)和規(guī)劃，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃提出采購(gòu)計(jì)劃，既保證施工所需，也避免材料積壓。

總線系統(tǒng)的設(shè)備由于基于計(jì)算芯片和通信技術(shù)，內(nèi)置了PLC，非常精密。在出廠、運(yùn)輸、保管、校驗(yàn)和安裝等環(huán)節(jié)都必需有專(zhuān)人負(fù)責(zé)保管。在安裝和接線完成后需立即做好成品保護(hù)，避免受到外部影響造成信號(hào)不準(zhǔn)。

在電廠施工中，現(xiàn)場(chǎng)總線如同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般延伸到電廠的各個(gè)方面。做好現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的施工組織工作是保證總線信號(hào)能正常有效傳輸信號(hào)的前提，是電廠正常運(yùn)行的保證。

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