電廠(chǎng)儀表自動(dòng)化優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

何文麗 楊怡

摘要：本文闡述了儀表自動(dòng)化的意義與功能，分析了自動(dòng)化儀表優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則與方法，并探討了自動(dòng)化儀表的施工要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：儀表自動(dòng)化;設(shè)計(jì);施工

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度飛快，很多行業(yè)都在蓬勃發(fā)展，生產(chǎn)中的自動(dòng)化水平也有一定的提高，其中自動(dòng)化儀表作為其中一個(gè)比較重要的部分，被越來(lái)越多`的行業(yè)廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化儀表在使用的過(guò)程中、設(shè)計(jì)及施工中隱藏的一些問(wèn)題就可能出現(xiàn)。儀表在自動(dòng)化優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方面的問(wèn)題非常重要，本文對(duì)電廠(chǎng)儀表的自動(dòng)化設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了探討。

一、儀表自動(dòng)化的意義與功能

儀表作為電氣系統(tǒng)不可或缺的組成部分，在電氣系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)起到了對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量作用，同時(shí)也能整合收集到的電氣系統(tǒng)信息，對(duì)生產(chǎn)管理人員進(jìn)行決策十分有利。而儀表的自動(dòng)化是指無(wú)人條件下進(jìn)行的處理能力與數(shù)據(jù)測(cè)量，并能實(shí)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離的傳送。所以提高電氣系統(tǒng)自動(dòng)化也帶動(dòng)了儀表自動(dòng)化的發(fā)展與應(yīng)用。

1、記憶儲(chǔ)存功能。從最初的時(shí)序電路與組合邏輯電路類(lèi)儀表開(kāi)始，儀表已從當(dāng)初的瞬時(shí)記憶，發(fā)展到如今的長(zhǎng)時(shí)記憶、實(shí)時(shí)記憶。目前，微電腦裝置在儀表中進(jìn)行的設(shè)置已實(shí)現(xiàn)了不斷電情況下的儀表的長(zhǎng)時(shí)間記憶目標(biāo)，并能調(diào)整記憶狀態(tài)，以方便后期的數(shù)據(jù)處理工作。

2、拓展延伸功能。儀表從最初的硬件邏輯電路，變?yōu)楝F(xiàn)在的軟件設(shè)置。儀表從比較復(fù)雜的處理器直接進(jìn)化到了程序的核心系統(tǒng)。由于原先的硬件中定時(shí)電路與大量控制進(jìn)行了升級(jí)，儀表從比較繁雜的處理器直接簡(jiǎn)化到軟件編程設(shè)計(jì)中，儀表自動(dòng)化成功的轉(zhuǎn)變電子智能化。

3、數(shù)據(jù)處理與計(jì)算功能。由于儀表對(duì)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的引入，在測(cè)量精度上使儀表有了很大的提高，同時(shí)微型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力也能對(duì)儀表自動(dòng)化進(jìn)行更好的完善。

二、自動(dòng)化儀表優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則

儀表自動(dòng)化是指利用光、電、聲、微電子等相關(guān)技術(shù)手段把有關(guān)自動(dòng)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多個(gè)學(xué)科綜合在一起，采用比較先進(jìn)的材料、技術(shù)手段及應(yīng)用方式，讓儀表能不斷往自動(dòng)化和智能化的方向去發(fā)展，這是儀表自動(dòng)化最核心的內(nèi)涵。

1、儀表的系統(tǒng)必須要準(zhǔn)確。電廠(chǎng)使用的自動(dòng)化儀表，必須要具有長(zhǎng)期性、安全性、可靠性及穩(wěn)定性的運(yùn)行功能，另外要全面考慮其系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件選擇及軟件編程方面的因素，以確保儀表系統(tǒng)在錯(cuò)誤操作或出現(xiàn)突然斷電等故障時(shí)，不影響儀表系統(tǒng)的安全，以免引起安全事故，造成人員傷亡。

2、儀表功能要時(shí)刻保證穩(wěn)定。儀表在工作時(shí)，必須使其監(jiān)測(cè)與預(yù)警等方面的作用得到盡可能的發(fā)揮，從而能在很大程度上滿(mǎn)足電廠(chǎng)經(jīng)營(yíng)運(yùn)作的需求。設(shè)計(jì)工作者必須進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的考察研究，在深入一線(xiàn)開(kāi)展調(diào)查的基礎(chǔ)上，把握具體狀況，得到有關(guān)信息資料，使其功能完善，令其適應(yīng)能力不斷提升，最終能充分保障其處于穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。

3、儀表系統(tǒng)要便于維護(hù)和擴(kuò)展。電廠(chǎng)對(duì)自動(dòng)化儀表的安全系數(shù)要求較高，儀表的設(shè)計(jì)即要保證安裝方便，又要滿(mǎn)足更換方便的具體要素，由于儀表正常運(yùn)行的周期較長(zhǎng)，因此，維護(hù)與保養(yǎng)也同樣要方便。此外，還要節(jié)約成本，從而提高系統(tǒng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要提前留出安裝儀表的空間，便于以后的擴(kuò)展工作，為未來(lái)生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)提供有利的條件與足夠的發(fā)展空間。

三、儀表自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)化儀表的優(yōu)化設(shè)計(jì)特點(diǎn)及依據(jù)。我國(guó)儀表的自動(dòng)化，在生產(chǎn)工藝與技術(shù)的不斷成熟、進(jìn)步中，得到了進(jìn)一步的提高。工藝的檢測(cè)點(diǎn)多，要求具有復(fù)雜性，儀表自動(dòng)化的主要工作集中在工程的后期，因此，時(shí)間緊、任務(wù)重，且有較大的工作量。自動(dòng)化儀表的施工設(shè)計(jì)圖，是以專(zhuān)業(yè)工藝對(duì)生產(chǎn)工藝、儀表的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)要求作為依據(jù)，分別對(duì)其進(jìn)行深度設(shè)計(jì)。同時(shí)，根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員要保證設(shè)計(jì)圖的出圖深度在規(guī)定的要求以?xún)?nèi)或要求以上，不能低于既定要求。此外，完整的施工設(shè)計(jì)圖可幫助現(xiàn)場(chǎng)施工，同樣還可節(jié)約財(cái)力、物力、人力，在儀表優(yōu)化的設(shè)計(jì)上，要最大限度的使誤差系數(shù)降到最低，只有這樣，在施工中的誤差才會(huì)隨之而減少，可使用一些計(jì)算方法，幫助減少優(yōu)化設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的誤差，如采用偏差計(jì)算等。

2、低功耗設(shè)計(jì)。對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)在儀表優(yōu)化設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要的內(nèi)容，一般進(jìn)行的低功耗設(shè)計(jì)都會(huì)采用CMOS集成電路，這種電路只有輕微的功能消耗，有很強(qiáng)的抗干擾能力，工作時(shí)對(duì)溫度的要求也很寬松。CMOS電路是高速低頻的工作方式，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可選用一些低功耗的器件，除單片機(jī)和外圍芯片使用CMOS器件外，還可選用一些LCD等低功耗器件。在進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)時(shí)，采用低功耗器件，可將CPU的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行縮短，用軟件代替硬件。對(duì)單片機(jī)進(jìn)行低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)中，采用HCMOS芯片，此芯片和HCMOS的外形等相同，只是生產(chǎn)工藝不同，將系統(tǒng)的功耗進(jìn)行降低，可進(jìn)行待機(jī)模式的運(yùn)行。在對(duì)儲(chǔ)存器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)中，采用HCMOS儲(chǔ)存器。對(duì)軟件的選擇是為了減小將儀表各方面的性能進(jìn)行提升，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)中要盡量減少CPU的工作時(shí)間，在降低功耗的同時(shí)完成各項(xiàng)測(cè)量。

3、抗干擾設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要有外部干擾和內(nèi)部干擾對(duì)自動(dòng)化儀表系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，安裝過(guò)程中經(jīng)常產(chǎn)生外部干擾，而系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等常會(huì)形成內(nèi)部干擾，這些干擾會(huì)導(dǎo)致儀表工作的準(zhǔn)確程度降低，使誤差加大，有時(shí)甚至?xí)箖x表失靈，所以要優(yōu)化儀表系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)?？赏ㄟ^(guò)屏蔽技術(shù)手段對(duì)外部干擾進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)儀表內(nèi)部的抗干擾優(yōu)化設(shè)計(jì)主要在于對(duì)儀表供電系統(tǒng)的改進(jìn)，可采用逆變供電器或發(fā)電機(jī)組等，這樣就能使儀表使用過(guò)程中電路穩(wěn)定。同時(shí)，還可對(duì)電機(jī)進(jìn)行噪聲振動(dòng)保護(hù)，主要方法就是TVS抑制器的使用，采用光電耦合器對(duì)過(guò)程通道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

四、自動(dòng)化儀表施工

1、施工準(zhǔn)備

1）資料準(zhǔn)備。安裝資料主要有施工圖、標(biāo)準(zhǔn)圖、自動(dòng)化儀表設(shè)備廠(chǎng)家安裝圖、質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。施工圖是施工、竣工驗(yàn)收工作的基礎(chǔ)，也是施工圖預(yù)算和工程結(jié)算依據(jù)，施工單位在領(lǐng)取到圖紙前，需由技術(shù)負(fù)責(zé)人及各自施工負(fù)責(zé)人牽頭，由工程技術(shù)主管部門(mén)組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人員及施工隊(duì)伍人員參加圖紙會(huì)審，在施工前找尋圖紙中可能存在的問(wèn)題并著手解決。

2）施工技術(shù)準(zhǔn)備。編制施工方案，編寫(xiě)質(zhì)量計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)交底，遵循《工業(yè)自動(dòng)化儀表安裝工程驗(yàn)收規(guī)范》編寫(xiě)施工方案，保證施工方案相當(dāng)?shù)尼槍?duì)性，提高方案的可行性，同時(shí)還要編寫(xiě)質(zhì)量計(jì)劃及跟蹤監(jiān)督計(jì)劃，并做好設(shè)計(jì)交底和施工技術(shù)交底工作。

3）物資準(zhǔn)備。準(zhǔn)備施工圖上全部自動(dòng)化儀表設(shè)備和材料，包括一次自動(dòng)化儀表、二次自動(dòng)化儀表及自動(dòng)化儀表盤(pán)、材料上的型鋼、管材及閥門(mén)電纜、緊固件和消耗材料等。

2、儀表自動(dòng)化施工

1）進(jìn)行材料復(fù)檢。按設(shè)計(jì)圖及設(shè)備材料計(jì)劃，檢查領(lǐng)出全部自動(dòng)化儀表設(shè)備和附配件的規(guī)格、型號(hào)等參數(shù)，保存說(shuō)明書(shū)和合格證，之后進(jìn)行自動(dòng)化儀表設(shè)備單體調(diào)校，發(fā)現(xiàn)的不合格或運(yùn)輸損壞自動(dòng)化儀表設(shè)備及零部件需要進(jìn)行維修或重新訂貨。

2）不同專(zhuān)業(yè)施工配合。配合其他專(zhuān)業(yè)施工，將工藝或設(shè)備上的控制閥、調(diào)節(jié)閥及自動(dòng)化儀表設(shè)備法蘭盤(pán)底保護(hù)套管交給專(zhuān)業(yè)施工人員進(jìn)行施工。

3）遵守施工設(shè)計(jì)方案。嚴(yán)格遵守施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工組織合計(jì)，合理分配勞動(dòng)力和施工資源，保證其嚴(yán)格遵守施工技術(shù)及安全技術(shù)措施，高質(zhì)量、安全、快速的完成施工任務(wù)。

3、竣工驗(yàn)收。自動(dòng)化儀表系統(tǒng)安裝施工結(jié)束后，移交給建設(shè)單位，同時(shí)移交竣工資料，包括驗(yàn)收記錄、施工日志、竣工圖等，通常都要在竣工結(jié)束后一個(gè)月內(nèi)上交完畢。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化儀表己逐漸被電廠(chǎng)引入，它不但能充分確保企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)安全，還能逐漸提升自身的生產(chǎn)效率，從而減小經(jīng)營(yíng)成本。

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