電氣自動化儀表設(shè)備安裝調(diào)試方法設(shè)計(jì)

山東翔通工程技術(shù)服務(wù)有限公司 王 欣

在化工行業(yè)不斷的發(fā)展壯大過程中，其自動化程度也有了質(zhì)的飛躍，另外自動化儀表盤在生產(chǎn)過程當(dāng)中所涉及到的參數(shù)也更加廣泛，這種發(fā)展現(xiàn)狀是喜憂并存的，在自動化程度越來越高的同時各類故障的發(fā)生概率也驟然增加，且各類控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中所涉及到的區(qū)域不盡相同，這就導(dǎo)致了維護(hù)與管理的技術(shù)也存在差異。

1 安裝基本原則、調(diào)試內(nèi)容及安裝要點(diǎn)的分析

化工企業(yè)的安裝環(huán)境非常特殊，因此有必要考慮到諸多因素的影響，需采取相應(yīng)的安裝措施。如是在潮濕或多塵的環(huán)境或危險(xiǎn)環(huán)境中，則有必要以密封的方式安裝。注意儀表之間的緊密連接，使用適當(dāng)?shù)倪B接器連接器。附件必須使用耐腐蝕和耐銹性強(qiáng)的材料，焊接不適合腐蝕環(huán)境，這在化工企業(yè)也是非常危險(xiǎn)的。應(yīng)嚴(yán)格按照建筑規(guī)范和設(shè)計(jì)要求實(shí)施。

必須按照標(biāo)準(zhǔn)安裝機(jī)柜的安裝角度、連接器孔等。安裝時務(wù)必小心處理，以免損壞電氣儀器的保護(hù)層；對于管道零件的設(shè)備安裝，在施工前清潔安裝部分，不得有灰塵和銹蝕影響電氣儀器的使用，安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。安裝時先安裝管道、然后安裝儀表，這是不可能同時進(jìn)行的。安裝時請確保管線已密封，并更加注意接口；盡量選擇光線充足、環(huán)境干燥的地方安裝儀器，潮濕的環(huán)境影響儀器線路和設(shè)備的壽命。避免在腐蝕環(huán)境中安裝。光線充足的地方方便工作人員觀看和維護(hù)儀器。

電氣安裝完成后調(diào)試安裝和運(yùn)行，確定設(shè)備系統(tǒng)的完整性、設(shè)備安裝精度和管線檢查，并在空閑和負(fù)荷條件下調(diào)試，除錯內(nèi)容包括開機(jī)檢查、除錯測試及其他測試。專業(yè)人員應(yīng)在遵守調(diào)試規(guī)范的基礎(chǔ)上，完善自己的專業(yè)知識，加強(qiáng)信號問題和布線問題的研究。

保證電氣儀器的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)行系統(tǒng)的試運(yùn)行，包括單周期試驗(yàn)運(yùn)行、供述實(shí)驗(yàn)運(yùn)行和設(shè)計(jì)操作運(yùn)行三個部分。自行車部分主要用于儀器、電路和控制空間的測試；連桿機(jī)構(gòu)主要使用水而不是材料來測試運(yùn)行系統(tǒng)的各個方面。應(yīng)注意：信號檢查時應(yīng)避免磁場和系統(tǒng)的干擾；安裝儀器時應(yīng)正確安裝零件以避免松動。設(shè)計(jì)調(diào)試部分主要是指上一步被確認(rèn)為正確后的運(yùn)行檢查，這是項(xiàng)目最后的工作程序，確認(rèn)整個施工作業(yè)系統(tǒng)正常后工程可正常完成。

1.1 壓力式儀表

安裝儀器前應(yīng)及時分析工作面的平滑度。如表面平滑度符合標(biāo)準(zhǔn)則有助于儀器的順利安裝，分析其表面的平滑度后將其垂直安裝在水平平面上，在相應(yīng)的操作前需及時了解實(shí)際水平的參數(shù)。為避免安裝后監(jiān)測中出現(xiàn)延遲問題，還需準(zhǔn)確分析相應(yīng)測量單元與安裝點(diǎn)之間的實(shí)際距離，并采取相應(yīng)的控制措施，通過評估距離差來確保偏差距離。除上述外，該裝置應(yīng)具有較強(qiáng)的密封能力，以正確避免一些泄漏問題[1]。

1.2 流量式儀表

安裝這種儀器需要更高的環(huán)境。安裝之前，需要分析流量計(jì)安裝點(diǎn)前后的直管段設(shè)置。如設(shè)置不當(dāng)應(yīng)及時修改，以確保流量計(jì)的直徑和兼容性。安裝擋板前應(yīng)注意質(zhì)量分析及其參數(shù)。注意擋板和法蘭的軸，使其處于正交狀態(tài)并確保在科學(xué)公差范圍之內(nèi)。

2 化工電氣自動化儀表概述

化工電氣自動化儀器，主要指的是在化工企業(yè)進(jìn)行化學(xué)自動化制造過程中，可對整個化學(xué)制造流程中所形成的重要信息進(jìn)行自動計(jì)算、錄入、測量及具備告警能力的儀器。因?yàn)榛て髽I(yè)設(shè)備在進(jìn)行整個化學(xué)制造流程時很易銹蝕、結(jié)垢，工作流體中顆粒物也相對較多，且如運(yùn)行條件不良極易引發(fā)起火甚至爆炸事件，所以化工電氣自動化儀器在工作環(huán)境中應(yīng)具有很好的抗氧化能力、抗沖擊能力和防塵隔爆的特點(diǎn)。

由于目前化學(xué)科技的飛速發(fā)展，當(dāng)前化工電氣自動化儀器的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，且儀器的工作原理種類也日益豐富。按照化工電氣自動化儀器的不同工作方式將其分成電動型、氣動型和液動型。另外各種型號的化工電氣自動化儀器的組成形式還存在較大區(qū)別，可按照其組成形式不同分成組合式、基地型、綜合控制式。另一方面，由于化工生產(chǎn)類型的差異，對自動化儀表的功能需求也存在一定的差異性，在此可將該設(shè)備的類型分為檢測儀表、顯示儀表以及控制儀表。

2.1 自控儀表安裝技術(shù)

針對智能化設(shè)備的裝配須具備精湛的操作技術(shù)水平，所以裝配控制設(shè)備的技術(shù)具有十分關(guān)鍵的意義。在檢測自控儀表的性能過程中一定要根據(jù)自控儀表的相應(yīng)系統(tǒng)加以正確設(shè)置，而在安裝初期為防止錯誤操作，首先要對自控儀表的安裝環(huán)境及其設(shè)置條件加以全面熟悉，對設(shè)計(jì)材料及其圖形設(shè)計(jì)做到正確檢測，由于自控儀表的安裝流程比較獨(dú)特，因此選用正確的安裝過程可在很大程度上減少自控儀表在安裝過程中所產(chǎn)生的問題。

2.2 自控儀表調(diào)試技術(shù)

自控儀表的調(diào)試完畢之后，技術(shù)人員還必須對自控儀表做好測試檢查工作，在整個測試運(yùn)行過程中必須根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，以保證自控儀表上的各種電路都實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。一般情況下，由于自控儀表的使用很容易受外部各種因素的影響，而這種各種因素的影響很容易造成自控儀表的一些零件出現(xiàn)破損，而如果發(fā)生了此類情況，就很有可能影響自控儀器的準(zhǔn)確性，從而造成自控儀器在今后的運(yùn)行中顯示不佳。所以，技術(shù)人員在儀器剛開始應(yīng)用以前，就必須先對有關(guān)的技術(shù)參數(shù)加以調(diào)試，而一旦出現(xiàn)上述情況的改變或必須調(diào)換自控儀器零件之后，技術(shù)人員就必須進(jìn)行檢測調(diào)整自控儀器的壓力系數(shù)，以便于確保自控儀器可正常工作。

2.3 儀表安裝

當(dāng)使用壓力型寒暑表時，必須先向介質(zhì)內(nèi)放入溫包；在對壓力儀的安裝過程中，必須保證取壓點(diǎn)的位置等于埋設(shè)長度，特別要注意不得在長期產(chǎn)生振動的管線路上裝設(shè)壓力計(jì)，用于測試高壓的壓力表也必須把防護(hù)罩裝設(shè)在外面；在對流量儀表的裝配技能中，就必須保證與轉(zhuǎn)子流量計(jì)處于相同的位置上，如把電磁流量計(jì)裝設(shè)在相垂直的管線邊上，就必須確定其由上至下的介質(zhì)方向，如果附近有很強(qiáng)磁場出現(xiàn)后，就必須采取相應(yīng)的保護(hù)措施以免儀器被電磁流擾動，從而降低了儀器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 化工電氣自動化儀表設(shè)備常見故障

3.1 流量控制系統(tǒng)故障

在使用儀表的電氣自動化系統(tǒng)的過程中，最常見的故障之一就有流量控制系統(tǒng)，在發(fā)現(xiàn)電器自動化儀表出現(xiàn)此類故障之后，需要安排專業(yè)的技術(shù)人員對相關(guān)電器自動化儀表系統(tǒng)展開全面的檢測，根據(jù)檢測結(jié)對故障的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并精準(zhǔn)分析產(chǎn)生故障的原因，在此基礎(chǔ)上展開相關(guān)的維修和保養(yǎng)工作。

在展開對電氣自動化儀表的檢查工作之前需要對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢查，在這個環(huán)節(jié)中，一旦發(fā)現(xiàn)儀表盤的刻度為0就可以確定此次故障的源頭在調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥之間；如果發(fā)現(xiàn)儀表盤的數(shù)據(jù)在最小值并且刻度顯示正常，就說明壓力系統(tǒng)存在故障或者管道存在堵塞問題。綜合上述說法，電器自動化儀表盤中電流控制的問題通常是由機(jī)械式流量計(jì)的設(shè)計(jì)問題、差壓變送器的正壓室漏氣、過濾器阻塞等問題引起的。

3.2 調(diào)節(jié)閥故障

調(diào)節(jié)閥對于電器自動化儀表盤的使用起著決定性的關(guān)鍵作用，在儀表盤的運(yùn)行過程當(dāng)中負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)的合理化調(diào)整，保障各種參數(shù)在科學(xué)的運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行，也保障了電氣自動化儀表盤最佳的運(yùn)行狀態(tài)。因此調(diào)節(jié)閥故障是電氣自動化儀表盤運(yùn)行過程中相對較嚴(yán)重的故障之一，主要表現(xiàn)為以下兩種狀態(tài)：其一就是波動故障，如果電器自動化儀表盤中彈簧零件的穩(wěn)定性較低，那么電器自動化儀表盤在運(yùn)行的過程中則會產(chǎn)生較大的波動，在日常的維護(hù)和修理工作當(dāng)中調(diào)節(jié)閥給出的信號波動較大，就很有可能是產(chǎn)生了波動故障；卡堵故障。在節(jié)流閥的導(dǎo)軌等關(guān)鍵性地方發(fā)生卡堵問題的可能性很大，可能是由于焊渣阻塞、導(dǎo)管銹蝕而造成。

4 化工電氣自動化儀器裝置裝配調(diào)試方案設(shè)計(jì)

4.1 儀器聯(lián)校

在聯(lián)校儀器之前，必須保證整個控制系統(tǒng)布置完整，并且裝置型號符合要求，儀器的選型符合工程設(shè)計(jì)規(guī)定。系統(tǒng)聯(lián)校時要把信息加入發(fā)生端口，上機(jī)位和現(xiàn)場所有的儀表信號都連接正常。在系統(tǒng)聯(lián)校后必須達(dá)到以后條件：取源部件安放位置合理，準(zhǔn)確的接通了正負(fù)壓力管路，介質(zhì)管試壓正常、經(jīng)吹掃達(dá)到設(shè)計(jì)合格標(biāo)準(zhǔn)；管路連接方式滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并通過氣體密封性測試確認(rèn)為滿足條件。電氣線路的接頭并未發(fā)生接錯、少接的現(xiàn)狀，且端子也和電線形成了較好的接觸性；在調(diào)試了儀表式單電源回路后，人員和運(yùn)行管理人員必須進(jìn)行聯(lián)合調(diào)校，以檢測線路的絕緣狀況以及和端子的接觸狀況，對調(diào)試的靈敏度作出詳盡記載[2]。

4.2 電磁流量計(jì)

這種電流計(jì)主要功能是運(yùn)用電氣基本原理檢測介質(zhì)流動，在對電磁流量計(jì)進(jìn)行調(diào)試時需要針對實(shí)際問題，采取相應(yīng)對策措施。

如果介質(zhì)流動信息能夠被北京航空航天大學(xué)新傳媒藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院的轉(zhuǎn)化裝置正常檢測到，但電流信息卻無法被上位機(jī)器得到，針對該問題可開啟變流器連接盒，并通過萬用表檢測信號的輸入與輸出端子，但一旦發(fā)現(xiàn)信號線接反了的可加或可減端，則必須根據(jù)產(chǎn)品說明書上正確的接法重新接線，使之可向電腦上正常的傳輸信息。

電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器在接通之后并不能指示數(shù)值，同時由于保護(hù)開關(guān)還存在著跳閘現(xiàn)象，此時需要用萬用表檢測供電回路阻力，只要電源回路中并未發(fā)生短接現(xiàn)象，那么問題就很可能發(fā)生在流速計(jì)的內(nèi)部電路上，因此必須取出北京航空航天大學(xué)新傳媒藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院交換器電源部分，對保險(xiǎn)的完整性加以檢測，萬一發(fā)生了保險(xiǎn)燒斷狀況必須及時回廠檢修；上位機(jī)的電流數(shù)值和流速計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果并不能相同，因此必須在變流器的設(shè)置欄目中對二個情況下上最大量程加以檢測，以使得最大量程永遠(yuǎn)堅(jiān)持一致。

4.3 DCS調(diào)試

人員在調(diào)試DCS控制系統(tǒng)時，必須仔細(xì)核實(shí)地區(qū)、單位等的組態(tài)名稱，并檢測監(jiān)控站點(diǎn)、數(shù)據(jù)位置等信息，以避免位置分配有誤的狀況發(fā)生。全面檢測DCS回路，首先開展回路測試實(shí)驗(yàn)，全面檢測控制的輸入輸出節(jié)點(diǎn)、計(jì)算點(diǎn)等。由技術(shù)人員對輸入及輸出信息開展仿真測試，對組態(tài)畫面的色彩變化和PV值展開檢測，如果發(fā)現(xiàn)錯誤要對頁面作出及時修改。同時進(jìn)行信息中斷和超量程測試，檢驗(yàn)組態(tài)界面過程示意圖中是否存在程序故障顯示以及PV值的異常顯示等。

對告警數(shù)據(jù)結(jié)果展開仔細(xì)檢測解析，并打印調(diào)試結(jié)論。改變調(diào)節(jié)方案為手動模式后，將SP值錄入到界面中，對自動控制電路的工作狀況實(shí)行全面檢測。通過調(diào)試聯(lián)鎖保護(hù)、順控電路等控制功能，將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)格地按照單控制電路要求加以檢驗(yàn)，改變調(diào)節(jié)器為零點(diǎn)五自動模式后，并保證調(diào)節(jié)器具有自動控制功能。

4.4 安裝和調(diào)試的注意事項(xiàng)

對化學(xué)電氣儀器接觸環(huán)境的分析可清楚地了解差異的存在，因此有必要進(jìn)行有針對性的分析。安裝各種電氣儀器時，需要結(jié)合環(huán)境進(jìn)行科學(xué)分析，實(shí)際工作狀態(tài)和理論工作狀態(tài)也顯示出不同。在這種情況下，調(diào)試時間會受到影響，因此使用的調(diào)試工具應(yīng)更加靈活。負(fù)責(zé)調(diào)試的人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際安裝環(huán)境和工作條件積極進(jìn)行科學(xué)分析，制定合理的調(diào)試計(jì)劃，確保調(diào)試工作重點(diǎn)突出。

一些單體調(diào)試是為了對單體指標(biāo)儀器反映的工作狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證，而鏈路調(diào)試是為了對整個系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行合理分析，因此無論如何都應(yīng)特別注意細(xì)節(jié)。只有調(diào)試工作完成后，正常工作狀態(tài)的設(shè)備才能通過科學(xué)檢驗(yàn)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能完成有效驗(yàn)收，使其能夠積極投入相應(yīng)的生產(chǎn)應(yīng)用。電動儀器調(diào)試過程中有很多配件和開關(guān)柜，因此需要積極進(jìn)行相應(yīng)的檢測，通過逐步實(shí)施相應(yīng)的檢測方案完成科學(xué)檢測調(diào)試工作。