现代仪表控制系统

现代仪表控制系统（精选11篇）

现代仪表控制系统 篇1

摘要：在科学技术日新月异的背景下,我国化工业也获得了迅猛发展,各种化工仪表自动化的水平也随之提升。在化工行业发展中,自动化仪表发挥着重大积极作用。因此,在工业生产活动中,我们必须重视对现代化工仪表及其化工自动化的过程进行科学而严格的控制。

关键词：现代化工仪表,化工自动化,过程控制

0引言

近年来,随着国内电气技术的快速发展,工业生产也与时俱进积极将各种自动化技术应用到各个生产环节中。正是因为现代化工仪表及其自动化的广泛应用,才带动了工业生产效率的大幅提升。因此,在实际生产过程中,我们必须重视对现代化仪表及其化工自动化的过程控制,只有这样才能真正提高工业的自动化生产效率。

1现代化工仪表及化工自动化过程控制措施

由于化工生产多在封闭容器中完成,很难进行人工操作,再加上化工生产通常都具有较高的危险性,因此,为了实现化工生产的高效、安全进行,就对其各种工艺进行合理、科学控制。而现代化工仪表及其自动化的出现,为实现高效而安全的生产活动创造了可能。在实际生产活动中,现代化工仪表及化工自动化的过程控制情况如何,直接决定了生产活动安全性与效率的高低。笔者将现代化工仪表及化工自动化的过程控制技术详细分析如下。

1.1集散控制技术

新型的集散控制系统结构主要涵盖:企业管理层、单元控制、车间厂房、现场仪表。现代化工仪表在实际工作中,集散控制系统发挥着信息通道的作用,其具有实时性、全面性、系统性、准确性等优点。另一方面,集散控制系统还具有很强的人性化特点,借助自身的曲线打印、历史描绘、报警、提供人工参数等功能,使得手动与自动切换更为便捷。比如,某化工企业在引进集散控制系统时,借助整改甲醛、甲羧酸等仪表配置,积极而充分地发挥了集散控制系统的作用,最终高效完成了企业过程控制与管理工作。我们从统计到的实践反馈资料可以看到:新时期,化工企业在生产环节中引进集散控制系统所需要的资金在整个生产设备中占比为10%到16%。在生产中用到的甲醛具有很高的危险性,对二元混合器、氧化反应器等高危设备,必须在为其安装报警装置、安全连锁装置之后才能进行施工活动。

1.2可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器可通过用户存储、逻辑瞬即、计时运算、内部计数以及D/A、A/D恰当地进行数字输出与模拟输出,实现对生产过程的灵活、严格控制。与传统的单片机及继电器相比,可编程逻辑控制器具有体积较小、可靠性高、抗干扰性能强、维护便捷、通用性好等优点。其实,可编程逻辑控制器属于高度浓缩的小型计算机,其能对化工装置进行精准控制,保证工业生产各个环节顺利进行,其与继电器不同,在调整工艺时,也不必重新布线,只需借助对用户程序的更改,就可实现提高工作效率的目的,比较适合在大型工业企业中应用。当前,可编程逻辑控制器已经发展成熟,几乎所有厂家配套的都有软件包,涵盖通信、组态、故障诊断、编程、调试、运动等功能。常用的可编程逻辑控制器网络拓扑涵盖信息层、设备及过程管理。假如设备与现场总线管理结合在一起的话,工业生产过程中的变频器、仪表检测、MCC等外部装置都能与可编程逻辑控制器连接在一起。在实际控制中,可对整个车间甚至整个企业的装置进行控制;在信息管理过程中,可编程逻辑控制器发展到了以太网,从而实现了优化与统一信息控制的目标。在规模较大的化工企业中,可编程逻辑控制器普遍应用在生产活动的各个环节中,主要有压缩机、自带系统等,在实际工作中都能与集散控制技术较好地整合在一起使用,大大提高了化工企业的自动化生产水平及生产能力。

2现代化工仪表及化工自动化过程控制的发展

在以往的化工生产活动中,受间歇性及小批量生产的影响,企业为了降低生产成本,一般都会选用模拟仪表及智能仪表对生产过程进行控制,由于这些仪表的自动化水平不高,因此操作起来比较麻烦。当前,现代化工仪表的精细化与自动化程度大幅提升,基于工业控制、组态、总线的模板已经在微型计算机中得以广泛应用,从顺序及程序控制到当前的优化控制、批量生产,现代化工仪表已经有了翻天覆地的变化。针对很多间歇过程缺乏固定工作点的情况,这就要求精细化生产过程必须具有优良的动态性能。由于线性工作点稳定性较差,一般的PID调节仪表的时间与工况范围都十分有限,因此不易保障一致性的精细化生产。

如选用两位控制,蒸汽就会完全开放,然后冷却水也会全开,反应器的冷却全负荷时间是TD1,把控制环节的预定制设计为PL,时间设置成TD2;把温度设置为PID控制模式,并让反应器对其实施恒定控制。

3结语

总之,自动化控制是一个功能齐全、集成性高、灵活性强、精准度高的系统,其在工业生产中发挥着优化产品质量、改善生产环境等重要积极作用。因此,在化工的实际生产过程中,企业应积极引进各种先进的自动化仪表,有效提高过程控制成效、提升工作层次,为化工企业的安全、高效生产创造条件。

参考文献

[1]张洪翠.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理,2015(1):199.

[2]丁秋琴,姜盈盈.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理,2014(23):179.

[3]刘邦波,李素明.现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析[J].化工管理,2016(2):148.

现代仪表控制系统 篇2

一、班组是企业组织生产活动的基本单位，二、班组是企业管理的基础和一切工作的立足点，三、班组是培养职工队伍，提高工人技能的课堂.班组管理的基本内容：

1.建立和健全班组的各项管理制度；

2.编制和执行生产作业计划，开展班组核算。

3.班组的生产技术管理。

4.班组的质量管理。

5.班组的安全管理。

6.班组的环境卫生管理。

7.班组的思想政治工作。

编写：朱银

现场仪表控制系统常见故障分析 篇3

关键词老化;电源;外界信号干扰;DCS PLC系统故障;仪表故障;原因;故障处理

中图分类号 TQ2文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0136-01

随着石油化工企业规模不断扩大、工业设备自动化控制技术的快速发展,仪表控制系统应用越来越广泛,同时也对仪表维护人员的综合技术水平提出了更高要求,主要是故障发生后的原因分析,只有快速准确的查找出故障点及故障发生的原因,才能及时排除故障,保证企业的生产连续性,现阐述一下在仪表控制系统故障分析方面的一些看法,供仪表维护人员共同探讨。

1石化控制系统故障原因可分为

元件老化、外界干扰信号、故障、现场仪表本体故障、环境影响、人为因素等几方面。

1.1元件老化

对于新建的化工装置来讲,所使用的系统及元器件都是比较新的,元件本身发生故障的概率是比较低的。但对于运行时间比较长的装置来说,运行时间都在10年以上了,系统的老化和元件的老化,对于装置的平稳运行都构成了潜在的威胁。

对装置运行构成威胁的主要有卡件老化,端子板老化,继电器老化。

卡件老化后表现出所有的通道不能传输数据,卡件的状态灯指示故障,重新插拔一次后,卡件的状态灯恢复正常。但在使用后时间不长就又会出现这种故障现象。有过两次这种提示,就说明该卡件需要更换了。

端子板老化后的表现为部分通道不能传输数据,时输入或者输出不能正常传送。有的端子板上带通道故障指示灯,有的不带。对于带通道指示的很好判断出是那个通道出现了问题。不带指示的只有排除了现场仪表部分没有问题,才能确定是端子板老化的问题。

由于控制系统更新速度是比较快的,对于早期的仍在使用控制系统,其发生老化故障的几率就是比较的大的,且所对应的卡件的备件储备量也相应的减少了。这就给更换卡件带来了困难。这种情况就需要将这种落后的系统淘汰掉,用比较新的控制系统来代替。

但是对于新建装置,如果出现卡件故障,那可不是老化问题,那就是卡件本身的质量问题了。

继电器老化这是一个普遍的现象,继电器线圈长时间带电,长期的发热对线圈的寿命也是影响的,触点表面也会出现氧化层,存在这种可能的地方也比较多,DCS/PLC等都涉及到继电器老化的问题。对于DCS和MCC之间的信号都是采用的继电器隔离的,如果一方误动作,导致的后果较轻的就是部分工段联锁,严重的就是整个装置停车。

1.2电源故障

仪表控制系统供电一般选用冗余供电,这通常指220VAC供电。在生产实际上,从UPS系统来的220VAC供电一般都设计旁路柜。并且仪表回路普遍带安全栅,现场大量测量、控制元件24VDC供电由安全栅提供,结合个人工作经验,为了避免电源故障给装置运行带来大的影响建议从以下几个方面进行改进:1)保证良好的接地,尽量少选用齐纳型安全栅,确保仪表稳定的供电。2)尽量避免一块安全栅带两个回路,确保每个负载元件有足够的工作电压。3)对于既可选用220VAC还可24VDC供电的仪表,要实际测量供电距离,提供给现场仪表可靠的工作电压,尽量选用220VAC供电。尽可能减少电源故障停车风险。4)PLC和儀表的24VDC供电必须和电压等级为24VDC的中间继电器分开,否则会因为继电器的电源部分故障严重影响仪表控制系统的稳定运行。

控制系统用的电源从UPS供过来之后,要保证双路供电,并且能够自动切换来保供电的可靠性。

2外界干扰信号分析及消除

如果DCS系统显示测量的数据突然之间产生跳动,有的甚至超量程,可能在瞬间恢复,有的长时间存在。当这种情况发生时就有可能是信号干扰,这种干扰大多出现在仪表控制系统。

石化装置的干扰主要是电磁干扰,解决的办法:1)关键是找到干扰源并消除或降低其干扰信号。首先要考虑:①不同种类的电缆的敷设问题,涉及到不同种类的电缆要隔离铺设;②现场仪表、DCS/PLC系统接地问题,最理想的情况就是各类接地线分别独自接地,但施工困难或受到位置限制只能为系统提供一个接地体时,允许采用各类接地共用一个接地体的方式。在这种情况下要使用接地电阻小于4欧姆的接地极。当这两个因素排除后再考虑现场设备的干扰比如大功率电机等容易产生干扰的设备,只有准确判断才能消除故障。2)如果是现场设备存在较强的干扰,那就要增加屏蔽措施,以消除干扰。

对于电磁干扰的问题应具体问题具体对待,系统在制造时已严格考虑了抗干扰措施,如在现场还存在干扰问题,应视为特殊的情况,这时就需要采取必要的特殊技术措施,如加装滤波装置、单独接地、与输入或输出信号共地等措施。

老化、电源、干扰因素导致的故障特征比较明显,下面我们讨论一下其余几方面的故障原因分析:

当系统出现故障时,可根据报警信号来进行故障查找,系统出现故障时,可分为硬件故障、软件故障或是外界信号干扰,大多数故障不能立即指出故障点,但我们可以根据故障信息逐一排除,确定故障点:

比如出现故障造成系统死机,这就要用到对故障原因逐一排查,首先分析故障发生以前是否有前兆,比如系统多次报故障,如果出现这一现象那有可能是导电性很强的灰尘大量沉积卡件上,这要保证机柜通风性良好、定期清扫、定期清洗端子排、元件等。如果是故障前对程序进行了修改,那有可能是系统参数设定的存在问题,核对修改的程序查找故障点进行修订。如果没有任何征兆那就要从系统上仔细分析在排除人为因素情况下 ,对硬件、软件认真分析。系统故障分析起来比较复杂,而且原因众多在此不能一一列举,在此不做过多的分析。

如果检测的数据突然变化,如果波动不频繁可以排除外界信号干扰那就可以认为仪表本身出现问题、工艺问题或外界环境等影响造成的,如果仪表本身没问题,那就要考虑工艺原因导致故障,对于智能仪表仪表大部分故障出现在接触不良、短路、断路、松脱等。这些故障点确定好后一般比较好处理。相对于前面的故障原因,仪表自身的故障处理相对比较简单一些,大家的处理经验也比较成熟。

3结束语

无论出现何种故障,作为一名仪表维护者查找故障点是最为关键的,只有准确无误的确定故障点,才能解决问题,为公司挽回一定的经济损失,希望通过本人一些经验可以让大家在技术上共同交流探讨,来处理更深层次的问题。

参考文献

[1]王森,朱炳兴.仪表工试题集(上册)[M].北京:化学工业出版社,2001.

[2]左国庆,明赐东.自动化仪表故障处理实例[M].北京:化学工业出版社,2003.

[3]张松春,竺子芳,赵秀芬.电子控制设备抗干扰技术及其应用[M].北京:机械工业出版社,1989.

现代仪表控制系统 篇4

1 化工自动化的概念以及重要意义

化工生产过程的自动化简称化工自动化, 指的是在化工生产的设备上安装一些可以取代人为手工的自动化设备, 进而实现生产自动化的过程。在国民经济飞速发展的过程中, 化学工业在我国的支柱性产业中占有着非常重要的地位, 在普遍的情况下, 化学生产过程都会在一个特定的封闭空间内进行, 大大影响了人工的操作, 不仅如此, 由于化学药剂等物品的特性以及操作空间的封闭性, 使得化工生产带有着一定的危险性。为了实现化工生产的环保和高效进行, 就有必要对工艺的指标进行严格的监督与控制, 在这其中最为显著的办法就是实现化工仪表的自动化。

2 化工仪表的自动化控制功能

(1) 仪表的可编程功能在仪表的制造过程中加入计算机软件元素, 将传统的大量硬件逻辑电路进行替换, 实现硬件软化, 特别是是在控制电路中应用一些复杂功能的控制软件, 大大简化了仪表内部控制的结构, 采用高端的计算机软件对仪器仪表进行改造, 代替常规的逻辑电路, 大大提升了仪表的性能和仪表的运行速率[1]。

(2) 仪表的计算功能在仪表的设计中加入微型计算机, 实现仪表计算的自动化, 因此仪表就具备了对许多复杂数据的计算能力, 并且在一定程度上的准确性也大大提升。在实际的化工仪表运作过程中, 需要对乘除一个常数或者确定最大以及最小值, 这就凸显出了自动化化工仪表计算功能的优越性, 简化了工作程序, 也减少劳动力。

(3) 仪表的记忆功能传统的仪表采用的是硬件设施, 只能够对一时或者一阶段的状态进行记录, 并且对于太过复杂的实际工作状态并不能及时的保存, 在新状态的来临后, 老的状态记录就会被删除。当微型计算机引入到自动化仪表后, 由于计算机本身强大的储存功能, 能够将状态一直记录下来, 方便查看[2]。

(4) 仪表的复杂控制功能当化工仪表实现自动化后, 一般常规仪表不能实现的相关功能, 在自动化的化工仪表内能够得到完整的处理。这就对化工生产中遇到的复杂性问题得到了相应的控制, 大大减少了化工生产过程出现故障的概率。

(5) 仪表的自动化故障监督仪表显示以及记录的是整个化工过程中的相关数据, 传统的仪表采用的是硬件的设施, 没有办法灵活的具体显示出故障的大体位置, 但是基于现代化工自动化下的仪表, 由于拥有了微机处理系统, 能够较为精细的找到故障数据, 为相关故障排除与检修人员带来便利, 既节省了维修检查时间, 又在一定程度上提高了化工生产的效率[3]。继而保证仪表监控人员能够通观全局, 及时把握现代化工过程中可能出现的问题, 有效地对其进行避免, 并且有效地保障现代化工的稳定性、安全性以及经济性。

3 现代化工自动化仪表的发展前景

实现现代化工生产运行的平稳、安全以及可靠是现代化工自动化仪表的基本目的, 所以对化工数据进行显示、记录以及调控等措施是必不可少的, 但是由于社会经济的不断发展, 科学技术的不断进步, 化工新型设备逐渐增多, 并且化工设备之间的联通方式也越来越复杂, 为了确保化工设备的安全运行, 相关部门投入了大量的人力物力和资金, 将现代化工自动化仪表的设计理念引入到了化工生产过程控制之中。这就为现代化工自动化仪表的发展打下了良好的基础。

4 结语

现代化工仪表及化工自动化的过程控制的研究可以根据现代化工的特点使用现实与理论相结合的方法进行系统的研究, 包括控制主站系统和自动化装置, 是对于整个现代化工机械运行状态进行研究的。在可能出现安全故障的时候, 为安全处理中心提供事故的事故处理的相应应对措施, 应用全微机化内部设施代替了原有的化工仪表的硬件设施, 提高故障的检修以及排除速率, 进而将事故发生时所带来的不必要的经济损失降到最低。

摘要：现代化工仪表及化工自动化技术是现今社会所关注的热点之一。本文通过对现代化工仪表及化工自动化的过程控制的设计与应用进行分析研究, 以期对现代化工仪表及化工自动化的过程控制相关的技术发展提供相应的帮助。

关键词：现代化工,仪表,自动化

参考文献

[1]丁秋琴, 姜盈盈.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理, 2014 (23) :178-180.

[2]邓旸, 张德良.现代化工仪表以及化工自动化的过程控制[J].民营科技, 2013 (03) :31-35.

现场仪表系统常见故障浅析 篇5

关键词 生产工艺 温度 压力 流量 液位

一、现场仪表系统故障的基本分析步骤

现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。

现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。

1.首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。

2.在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。

3.如果仪表记录曲线为一条死线（一点变化也没有的线称死线），或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是PLC或DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反映出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。

4.变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。

5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。

6.当发现上位显示单一检测点仪表不正常时，可以检查同一工艺系统中相关联的其他仪表数据，如果它们与正常时的数据基本一致，则很可能是此仪表仪表出现故障。

总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。

二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤

1.温度检测仪表系统故障分析步骤。分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用PLC或DCS系统控制；

（1）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器故障造成。

（2）温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。

（3）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。

2.压力检测仪表系统故障分析步骤。（1）压力检测系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和PID参数整定不好造成。

（2）压力检测系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，检查配电器输出是否与输入变化一致，如有变化故障出在模块输入通道故障。

3.流量检测仪表系统故障分析步骤。（1）流量检测仪表系统指示没有流量时，首先检查介质压力是否正常，控制阀门是否打开，如正常，到现场检查流量仪表，如果正常，则故障在信号传输电缆或模块输入通道故障。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；电磁流量计转换器坏等。

（2）流量检测仪表系统指示值达到最大时，可控将制调节阀关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表检测系统的原因造成，检查流量控制调节阀是否动作；检查差压变送器测量引压管路是否正常，电磁流量计是否正常，检查仪表信号传送系统是否正常。

（3）流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小或消除，则是仪表方面的原因或是仪表阀门控制参数PID不合适。

4.液位测量仪表系统故障分析步骤。（1）液位测量仪表系统指示值变化到最大，到现场与实际液位进行比对，如实际液位没有到达最大，可以先检查检测仪表看是否正常，平衡容器负压室是否缺水，取压管路是否正常，有无堵塞或者泄露。

（2）液位测量仪表系统指示值变化到最小，到现场与实际液位进行比对，如实际液位没有到达最低点，可以先检查检测仪表看是否正常，平衡容器正压室取压管是否堵塞，仪表是否正常，线路是否短路。

（3）差压式液位控制仪表指示和现场实际液位（玻璃管）指示对不上时，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，取压管路是否堵塞，管路及平衡容器均正常可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。

（4）液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。

5.执行单元故障分析步骤。对于执行单元的阀门而言，主要从阀门本生执行动作上判断，对气动调节阀检查，将上位控制画面的调节阀控制转为手动控制，分别设定阀门开度（0%～100%），在现场核对阀门从0%变化到100%满行程动作时，在动作过程中是否有停顿，卡塞现象，如果有则阀门阀芯，阀杆有问题，另外如果阀门动作行程正常，但是控制介质的流量没有变化可能阀芯脱落，须更换阀门。检查阀门开度与控制（4～20）mA是否一致，如果不一致，检查阀门定位器和阀门本身（阀门是否有卡塞，执行器薄膜、托盘、弹簧是否损坏）如果阀门没有问题则阀门定位器故障，则需调整阀门定位器的零点与量程，使阀门能够达到相应开度。调整阀门定位器与阀门的线性关系仍然处理不好则需更换。

三、结束语

现代煤气化与自动化仪表 篇6

1 煤气企业自动化系统概述

1.1 煤气自动化系统的作用

煤气自动化系统是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术, 对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策, 达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术, 包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。

煤气自动化系统本身并不直接创造效益, 但它对企业生产过程起着明显的提升作用: (1) 提高生产过程的安全性; (2) 提高生产效率; (3) 提高产品质量; (4) 减少生产过程的原材料、能源损耗。

1.2 煤气自动化系统的组成

自控系统按分散控制、集中显示的原则设置。设1个中央控制站、3个现场控制站。中央控制站计算机系统设于综合楼二楼的中央控制室, 采用具有C/S (客户机/服务器) 结构形式的计算机网络, 并可以与上级系统和周边系统链接, 现场站与中央控制室之间通过工业以太网进行数据通讯。中央控制站主要完成企业的数据通讯和调度管理。企业主要机械设备的控制采用就地手动控制、自动控制、中央控制站遥控的三层控制模式;其它设备采用现场控制、中央控制的两层控制模式 (见图1) 。

1.3 煤气自动化系统涉及的设备

1.3.1 中央控制站组成

中央控制站硬件组成如下:2套20“LCD宽屏操作员站工程师站计算机, 热备冗余结构。配套提供的操作系统为中文Windows XP或以上版本, 计算机操作系统将具有在系统崩溃后一键自恢复的功能, 或者安装两套独立的操作系统。1套网络及数据服务器, 配套提供的操作系统为中文Windows XP或以上版本, 计算机操作系统将具有在系统崩溃后一键自恢复的功能, 或者安装两套独立的操作系统。1台激光黑白A3打印机, 用作报警打印;1台喷墨彩色A3打印机, 用作图形打印;1套打印服务器 (PRT03) , 用于管理打印机。1套24口以太网交换机, 设于中央控制室, 以组成监控系统通讯网络。1套投影仪, 带150″电动屏幕, 用以显示操作员站相关信息。1套UPS不间断电源装置:220VAC, 3k VA, 60min, 用于计算机控制系统的供电。1套网络通讯柜, 尺寸为2100×800×600, 安装交换机、UPS等设备, 并中控室计算机系统配电。

1.3.2 管理信息系统组成

5套管理计算机, 分别设于厂长室、副厂长室、总工程师室、化验室、生产科室, 以WEB方式对生产运行工况、工艺过程参数的实时查询及受权的实时控制。3套喷墨打印机, 分别设于厂长室、总师室、生产科室。

1.3.3 现场控制站组成

3套现场控制站 (PLC1~PLC3) , 1#现场控制站 (PLC1) 位于加药间控制室、2#现场控制站 (PLC2) 位于变配电间控制室和3#现场控制站 (PLC3) 位于出气仪表间控制室。

每个现场控制站包括以下主要控制设备:可编程序逻辑控制器 (PLC) 、I/O模块、总线连接器 (按需要配置) 、操作员面板、隔离装置、PLC柜、不间断电源 (UPS) 及电源SPD保护装置、仪表信道及通讯信道SPD保护装置。

2 煤气企业自动化仪表的运用

2.1 机组智能检测

目前, 煤气企业自动化仪表覆盖了包括了单元机组的6大控制功能即DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH (MEH) 和ECS, 使整个单元机组的检测控制、连锁保护、报警等功能融为一体, 简化了系统, 提高了可靠性, 因而进一步提高了单元机组的自动化水平。

此外, 有可编程逻辑控制器 (PLC) , 它具有可靠性高, 抗干扰能力强, 价格低, 适用于电气控制或主开关的顺序控制, 矿渣, 粉煤灰, 定期排污特征, 吹灰系统, 与其他现场总线技术和DCS通信, 形成一个完整的控制系统。

2.2 过程控制

煤气企业自动化是一个全厂性的实时、历史数据库平台, 通过应用软件实现全厂实时生产过程监视与机组的优化运行, 以求达到各项经济指标如全厂煤耗、厂用电率、补给水率和设备检修的最佳状态。

煤气企业自动化仪表过程优化的基础是单元机组的DCS及各辅助车间 (输煤、补给水处理, 供水) 的控制系统, 接受上述系统有中经过处理的信息, 再补充若干上述系统中不具有的测点信号。不同的煤气厂由于机组类型 (凝汽、供热机组) 、参数 (亚临界、超临界) 、锅炉结构 (汽包炉、直流炉、循环流化床) 及制粉系统 (直吹式、中贮式) 的不同等, 这一系列的差异难以形成通用的机组级经济运行模型, 只有建立针对各自特有机组的专有模型才能获得良好的效果。以固定床气化工艺为例, 其采用鲁奇移动床加压气化为代表, 其可以使用劣质煤气化, 加压气化生产能力高, 氧耗量低, 能够分析机组及辅助设备的整体运行状态, 在生产过程中, 能够实现远程监控车间工作情况。

2.3 数据传输控制

控制对象系指主机和辅机。它能在什么范围内承受和适应各个主要参数的控制作用量及其控制的能力, 一般称为可控性, 如煤气锅炉的过热器受热面的大小, 回转空予器的漏风情况, 给粉 (煤) 机的调速特性, 调节阀门、挡板的调节性能, 摆动火嘴的灵活程度, 轻重油枪、吹灰器的伸缩自如性和电磁阀开闭的可靠性等, 都直接影响自动控制系统正常运行与事故处理。以流化床气化为例, 其以氧气或富氧、蒸汽为气化剂, 在适当的煤粒度和气速下, 使床层中粉煤沸腾, 使得气固两相充分接触并混合, 在燃烧的过程中产生高温。近年来在引进国外主机制造技术的帮助下, 国内生产的主辅机的可控性有了明显的改进, 为提高煤气自动化水平打下了好的基础, 自动化仪表能够实现煤气设备的一体化管控。

2.4 大屏幕显示与访问

大屏幕显示系统是气的自动化建设的一个重要子系统, 通过视频监控系统的建设可以大大提高企业的安全管理水平, 为安全生产提供保障。它可以对保安人员提供直接的视频信息, 实现对植物的重要场所的远程监控, 可以节省检查时间, 提高工作效率;和图像的全部或部分的记录网站监测, 对某些事件的未来的治疗提供依据, 具有很强的震慑犯罪分子;同时也可以发现事故的隐患, 预防破坏, 减少事故和火灾预防。这个项目是在工厂的大门上, 房间的主要场所布置监测探头, 以实现远程视频监控。

监控中心配置液晶拼接大屏幕显示系统用于显示前端各个监控点的视频图像。本次项目拟采用32寸窄边液晶显示系统。大屏幕系统以显示各监控点的视频图像为主。系统采用集中供电方式, 建议在监控室配置UPS电源, 以保证系统在市电出现异常的情况下系统还能正常工作。

3 煤气自动化运行的意义

煤化工企业的核心是煤气化装置, 煤气化装置必须采用性能可靠的ESD、DCS系统才能提高企业生产产量和管理水平, 增强企业行业竞争能力。目前国际油价飞涨, 我国石油资源贫乏, 煤炭资源相对丰富, 发展洁净煤技术是补充石油资源不足保障能源安全的重要途径, 建设新型煤工业对我国经济可持续发展具有重要的战略意义。

4 结束语

现代煤气化采用的是清洁能源, 对保护大气环境, 减少污染物的排放和保护人们的身体健康有着重要的意义。随着我国经济建设进程的不断加快, 对煤气自动化的需求也将会进入快速增长的阶段。煤气在运行上的自动化控制不断创新和进步也必将影响其自身的发展。

参考文献

[1]宋瑞莲.浅谈节能项目“气化装置”控制系统安全可靠[J].硅谷, 2010 (01) .

[2]王辅臣, 于广锁, 龚欣, 刘海峰, 王亦飞, 梁钦峰.大型煤气化技术的研究与发展[J].化工进展, 2009 (02) .

现代仪表控制系统 篇7

1 化工自动化的概念及意义

化工自动化指的是化工生产过程的自动化, 将一些自动化设备安装在化工生产设备中, 从而对人工的工作进行替换, 以实现自动化的生产过程。在我国的经济发展当中, 化工生产占据着十分重要的位置。通常来说, 化工生产的环境往往是较为封闭的空间, 因此人工操作将会存在很大的困难。同时, 化工生产中很多应用的原料都具有较高的危险性和特殊性, 因此会对生产人员造成一定的威胁。所以, 采用现代化工仪表及化工自动化, 能够更好的控制和监督生产过程中的工艺指标, 从而确保高效、环保、安全的进行化工生产。

2 现代化工仪表自动化控制功能

2.1 仪表记忆功能

硬件设施是传统化工仪表中主要应用的部分, 因此在记录状态的过程中, 只能涉及到某一个阶段或某一个时间点的情况, 如果工作状态较为复杂, 往往难以有效的进行保存[1]。一旦发生新的情况, 在进行记录的过程中, 就会删除以前的记录信息。而在化工自动化仪表中, 对微型计算机进行应用, 能够对其自身的良好的存储功能进行发挥, 从而更好的持续记录运行工况, 从而为化工生产提供更多的信息。

2.2 仪表计算功能

将微型计算机应用在化工仪表当中, 能够得到自动化仪表计算功能, 对于很多复杂的数据, 化工仪表都能够进行计算, 同时能够有效提升计算准确度。在化工仪表的实际运行中, 对最小值和最大值进行确定, 或是对一个常数进行乘除运算, 能够将化工仪表自动化的计算功能充分的发挥出来, 使得工作程序得到了极大的简化, 同时也是生产人员的工作任务量大大降低。

2.3 仪表可编程功能

在制造现代化工仪表的过程中, 对计算机软件元素进行应用, 能够替换大量的硬件逻辑电路, 从而达到硬件软化的目的[2]。将一些功能较为全面的控制软件应用在控制电路当中, 能够对化工仪表的内部控制结构进行优化。在改造化工仪表的过程中, 通过对计算机软件的应用, 使得传统逻辑电路被替换, 现代化工仪表的运行效率和运行性能都能够得到良好的提升。

2.4 仪表复杂控制功能

在现代化工仪表及化工自动化当中, 对于传统仪表难以发挥出的作用, 都能够通过自动化化工仪表加以实现。因此, 在化工生产过程中, 能够更好的控制和处理出现的各种问题或隐患, 使得化工生产过程中发生故障的几率大大降低, 实现了仪表复杂控制的良好功能[3]。

2.5 仪表自动化故障监测功能

在化工生产自动化的过程当中, 现代化工仪表主要对所有涉及到的有用数据进行记录和显示。在过去应用的化工仪表中, 通过硬件设施进行运作, 对于故障位置难以进行准确的显示。在现代化工仪表中, 基于自动化发展对微机处理系统进行应用, 对于故障数据能够进行准确的查找, 从而为设备检修提供更好的依据, 能够有效的降低维修时间, 提升化工生产的效率和效益。仪表监控人员能够对化工生产全过程更好的进行监控, 对于生产当中可能发生的异常情况, 能够及时有效的进行处理, 从而确保化工生产的良好进行。

3 现代化工仪表及化工自动化的发展

在现代化工仪表及化工自动化的过程中, 主要目的是能够更为可靠、安全、平稳的进行化工生产, 因此, 需要更为有效的调控、记录、显示化工数据。随着社会经济和科技的发展进步, 很多新型的设备开始在化工生产中进行应用。在不同的化工设备之间, 也产生了更加复杂的联系方式。因此, 为了对化工设备良好的运行状态进行保证, 在这一领域中投入了大量的人力、物力、财力, 在化工生产过程控制中, 将现代化工仪表及化工自动化的理念进行了更为深入的融合, 从而推动和化工生产的更高发展。

4 结语

在化工生产当中, 随着新技术的不断应用, 使得现代化工仪表及化工自动化得到了极大的发展, 对于化工生产效率和质量的提升至关重要。实现了化工仪表及化工生产自动化之后, 对于很多传统化工仪表无法应对的工作, 都能够更好的完成, 同时更加妥善的确保监控化工生产过程, 控制化工生产安全, 促使化工生产创造出更大的价值。

摘要：随着科技的不断发展, 在化工生产领域当中, 现代化工仪表及化工自动化技术得到了越来越广泛的应用, 其自动化、智能化程度也越来越高, 对于我国化工生产的发展进步十分有利。而在现代化工仪表及化工自动化当中, 应当着重加强过程控制, 从而更好的推动现代化工仪表及化工自动化的发展与进步。

关键词：现代化工仪表,化工自动化,过程

参考文献

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现代仪表控制系统 篇8

一般来说, 影像设备电路板发生故障, 多数情况下不是十分严重。对于那些单元电路电源或基础工作点类故障、器件插接和焊接接触不良类故障、单元电路或器件功能丧失类故障、易损器件损坏或寿命器件变性类故障以及芯片器件类故障等情况, 用上述测试仪表和工具, 还是可以进行测试维修的。

通常影像设备的诊断软件均能诊断到板级或相关单元电路的故障, 而进一步查找、确定和修复电路板上的故障, 则需要人工仔细测量查找, 这是影像设备维修的重要内容, 其能够最大限度地体现和挖掘影像设备维修工作的经济价值。

影像设备的构成形式为计算机控制的机电一体化设备。维修影像设备电路板首先要理解、消化相关电路, 把电路原理、流程理清楚, 把复杂的电路条理化、简单化, 找出单元电路的输入、输出功能端、电源供电端、公共端、接地端等基础电路的测试点。这是分析和查找板上故障的基础。

根椐具体故障情况, 查测相关电路的关键测试点。一般首先用万用表查测故障单元电路的基础工作状况———各项基础工作电压等是否正常, 用示波器测试输出、输入信号情况, 发现异常即可找到故障件。

对电路板上的易损器件或寿命器件, 可优先查测。如大容量的滤波电解电

1故障一

1.1故障现象

摄片过程示、SID/信息无U臂不工作。容器、微继电器、整流器件、光耦、IGBT等。往往大功率器件损坏通过认真观察即可发现。通常整流器件、IGBT、大容量的滤波电解电容器损坏多有烧黑、变形、鼓包等情况。用万用表测量其单向导电和充放电性能, 判明其好坏。微继电器、光耦可用维修电源施加外接工作电压, 用万用表测试其功能端来发现故障。如微继电器接点阻值增大、游移不稳定, 光耦输出情况等。对于一些逻辑芯片用逻辑笔测试最为方便。对于一些时好时坏、不稳定类接触不良故障, 或重新拔插电路板上插接的芯片或器件, 或取下后用电气清洁剂喷射保养, 或重新焊接一下怀疑芯片的各脚焊点, 对接触不良和焊接不良的故障多能奏效。对于表贴的电路板可采用热风枪进行烘烤, 注意调节热风枪的温度要合适, 不可过高。对板上怕热的塑料件等要罩住做热隔离保护处理, 小心操作, 防止意外损坏。对比较复杂不便于分析测试的芯片, 用万用表测试怀疑芯片的各脚对地端和电源端的正、反向直流电阻与正常芯片比较, 可能发现问题。测试芯片静态电阻以用指针万用表为宜。对总线驱动类芯片, 还可以用叠芯片的方法把正常的芯片各脚一一对应的叠接在怀疑芯片上试验, 也能发观问题。对于处理器类芯片, 若怀疑有故障可测试其时钟、就绪、复位3个基本工作信号, 若正常, 可基本判定处理器芯片有故障。对于查测出有问题和怀疑有故障的芯片或器件, 用正常芯片或器件替换证实至修复故障。

板上焊接和取装元件, 要注意调节好电烙铁的温度, 温度过高易烫坏电路板, 温度过低不易取下板上元件。要注意与吸锡器的协调使用。焊接时选用流散性好宜低熔点的细丝焊锡为宜。

对于故障配件的查找, 现代网络提供了极大的便利, 网上搜索基本都能找到。

仪表及控制系统接地 篇9

仪表及控制系统的可靠性直接影响到生产装置安全、稳定的运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。特别是采用分散控制系统,应充分考虑和处理好现场电磁干扰和兼容问题,一方面生产制造单位提高系统抗干扰能力;另一方面,工程设计、安装施工和使用维护单位引起高度重视。

2 干扰的产生

干扰又称为噪声,是窜入或叠加在系统电源、信号线上的与信号无关的电信号。干扰会造成测量的误差、严重的干扰(如雷击、大的串模干扰)可会造成设备损坏。干扰的形成是因为有干扰源的存在。干扰源有内部和外部的,仪表内部的干扰是由于电子线路的热效应和散粒效应所造成的,内部噪声的拟制是仪表电子线路设计者研究解决的问题。仪表使用者关心的是外部噪声,外部噪声有自然界和人为噪声,自然界噪声是闪电等放电现象所形成,认为噪声由无线电波、大功率输电线、产生电火花的设备、电感性负载等所产生。常见的干扰有以下几种:

2.1 电阻耦合引入的干扰

·当几种信号线在一起传输时,由于绝缘材料老化,漏电而影响到其它信号,即在其它信号中引入干扰。

·在一些用电能作为执行手段的控制系统中信号传感器漏电,接触到带电体,也会引入很大的干扰。

·在一些老式仪表和执行机构中,现场端采用220V供电,有时设备烧坏,造成电源与信号线间短路,也会造成较大的干扰。

·由于接地不合理,例如在信号线的两端接地,会因为地电位差而两端之间的信号线上产生一个很大的环流从而加入一较大的干扰。

2.2 电容电感耦合引入的干扰

因为在被控现场往往有很多信号同时接入计算机,而且这些信号线或者走电缆槽,或者走电缆管,但肯定是很多根信号在一起走线。这些信号之间均有分布电容存在,会通过这些分布电容将干扰加到别的信号线上,同时,在交变信号线的周围会产生个交变的磁通,而这些交变磁通会在并行的导体之间产生电动势,这也会造成线路上的干扰。

2.3 计算机供电线路上引入的干扰

在有些现场大型电气设备启动频繁,大的开关装置动作也较频繁,这些电动机的启动、开关的闭合产生的火花会在其周围产生很大的交变磁场。这些交变磁场既可以通过在信号线上耦合产生干扰,也可能通过电源线上产生高频干扰,这些干扰如果超过容许范围,也会影响计算机系统的工作。

2.4 雷击引入的干扰

雷击可能在系统周围产生很大的电磁干扰,也可能通过各种接地线引入干扰。

3 干扰抑制

以上列举了产生干扰的几种原因,这些干扰如果得不到很好的抑制和防止,轻则影响系统的测量技术精度,因而使正常的控制无法实现,重则会造成设备损坏,人们在长期的工程实践中总结出了很多干扰抑制的方法。

3.1 隔离

·使所有的信号线很好地绝缘,使其不可能漏电,这样,防止由于接触引入的干扰;

·将不同种类的信号线隔离铺设(在不同一电缆槽中,或用隔板隔开),我们可以根据信号不同类型将其按抗噪声干扰的能力分成几等。

模拟量信号(模人、摸出,特别是低电平的模人信号如热电偶信号,热电阻信号等)对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的。建议用屏蔽双绞线连接,且这些信号线必须单独占用电线管或电缆槽,不可与其它信号在同一电缆管(或槽)中走线。

低电平的开关信号(一些状态干结点信号),数据通信线路,对低频的脉冲信号的抗干扰能力比上种信号要强,但建议最好采用屏蔽双绞线(至少用双绞线)连接。此类信号也要单独走线,不可和动力线和大负载信号线在一起平行走线。

高电平(或大电流)的开关量的输入输出、CATV、电话线,以及其它继电器输入输出信号,这类信号的抗干扰能力又强于以上两种,但这些信号会干扰别的信号,因此建议用双绞线连接,也单独走电缆管或电缆槽。

动力线AC220V、380V,以及大通断能力的断路器、开关信号线等,这些线的电缆选择主要不是依抗干扰能力,而是由电流负载和耐压等级决定。

以上说明,同一类信号可能放在一条电缆管或槽中,相近种类信号如果必须在同一电缆槽中走线,则一定要用金属隔板将它们隔开。

·还有一种隔离是将信号源同计算机在电气上进行隔离,这样,会大大地减小共模干扰对计算机造成的危害。

·第四种隔离是供电系统的隔离

为了防止供电线路上引入共模高频干扰信号,可以在供电线路上设隔离变压器进行干扰隔离。为了达到好的干扰抑制效果,有两点必须注意:变压器的屏蔽层要很好地接地;变压器的次级线圈一定要用双绞线。

3.2 屏蔽

屏蔽就是用金属导体,把被屏蔽的元件、组合件、电话线、信号线包围起来,然后将屏蔽层很好地接地。这种方法对电容性耦合噪声抑制效果很好。最常见的就是用屏蔽双绞线连接模拟信号。

以上说的电气屏蔽,但在很多场合下,信号除了受电噪声干扰以外,主要还受到强交变磁场的影响,如电站,冶炼厂重型机械厂等,那么,我们除了要考虑电气屏蔽以外,还要考虑磁屏蔽,即考虑用铁、镍等导磁性能好的导体进行屏蔽。

3.3 绞线

用双绞线代替两根平行导线是抑制磁场干扰的有效办法。每个双绞线小绞纽环中会通过交变的磁通,而这些变化磁通会在周围的导体中产生电动势。相邻绞纽环中在同一导体上产生的电动势方向相反,相互抵消,这对电磁干扰起到较好的抑制作用。

3.4 雷击保护

系统受雷击干扰有两种方式:架空电源线,信号线可能会遭受雷击,另一种是信号电缆附近受到雷击,通过分布电容和电感耦合到信号线,在信号线上产生一个很大的脉冲干扰,有时甚至会烧坏设备,影响人员安全。针对不同的干扰原因,可以采用下面两种措施防雷击:

·对于耦合干扰,我们可用金属电缆管或槽铺设信号线,电缆管或金属槽有很好的接地。

·对于架空信号线,则必须在计算机输入端子处采取防雷措施,如装避雷器,加压敏电阻、较强的滤波电路等来抑制其干扰。

4 接地的作用和分类

仪表控制系统接地系统的作用:一是保护设备和人身安全,二是为信号传输和抑制干扰。接地主要可分为保护接地、工作接地、防静电接地和防雷接地。

4.1 保护接地

保护接地(也称为安全接地)是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。凡控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因(如绝缘破坏等)而有可能带危险电压者,均应作保护接地。

·低于36V供电的现场仪表,可不做保护接地,但可能与高于36V电压设备接触的除外。

·当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。

4.2 工作接地

仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地、屏蔽接地和本质安全仪表接地。

·仪表信号回路接地

仪表信号接地分隔离信号与非隔离信号。隔离信号一般可以不接地。这里的隔离应当是每一输入信号(或输出信号)的电路与其他输入信号(或输出信号)的电路是绝缘的,对地是绝缘的,其电源是独立的相互隔离的。

非隔离信号通常以24V DC电源负极为参考点并接地。信号分配均以此为参考点。这种电路的共模抑制电压通常都很小,接地是消除此类干扰的主要措施。接地工程设计时应当注意避免设备工作时在地线上产生电压降,而对信号产生干扰。

仪表及控制系统信号绝大多数是低频信号,低频信号接地的原则是单点接地,对接地电阻没有特殊要求。信号回路中应避免形成接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。

·屏蔽接地

仪表屏蔽接地分两种。一种是电缆保护管、电缆槽等接地。这类接地应与装置电气接地网相连,属于等电位连接。另一种为信号屏蔽电缆接地,应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。例如:常用的变送器内部电路多数是不接地的,因此信号屏蔽电缆一般在控制室一侧接地。信号屏蔽电缆接地应为单点接地。

·本安系统接地

安全栅分为隔离式和齐纳式两种。隔离式安全栅采用隔离保护技术,不需要专门接地,而齐纳式安全栅则根据其保护工作原理需要良好的接地系统。本安系统接地通常讨论的是齐纳式安全栅接地问题。

非本安区域的电源故障有两种,一种是直流短路,通常两线制或三线制变送器就是由24~30V直流电源供电的,因此安全栅接地必须应与直流电源的共公端相连接;另一种是交流短路,为实现保护功能,安全栅接地又必须与交流供电的中线相连。这就决定了安全栅接地最终应是电气系统接地。

安全栅接地汇流条与交流供电的中线始点相连的最简单可靠的方法是用导线连接。

现场本安仪表的信号端一般是不接地的,仪表外壳接地的目的并非为了本质安全。另外,地电位只作用在外壳接地的变送器的绝缘上,不会达到击穿现场仪表绝缘的程度。

4.3 防静电接地

静电放电的特点是电压高、电流小、时间短、功率高。对仪表系统而言,人体静电在电子装置的金属外壳上放电是最常见的静电放电现象。抑制或消除静电放电应采取多种措施,除尽量避免产生静电外,及时泄放静电是有效手段之一。仪表及控制系统的防静电接地比较简单,静电导体对地的泄放电阻通常是104~106Ω数量级的,因此很多相应的资料规定用于静电接地的电阻为100Ω。并且,防静电接地可与其他接地系统共用。

4.4 防雷接地

·当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后,需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地连接。

·仪表及控制系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。

仪表及控制系统防雷接地是仪表及控制系统防雷工程的一个组成部分。文献[1]对这个问题有比较详细的论述。

5 接地系统和接地原则

接地系统有接地联接和接地装置两部分组成。接地联接包括:接地连线、接地汇流排、接地分干线、接地汇总板、接地干线。接地装置包括:总接地板、接地总干线,接地极。

·仪表及控制系统的接地联接采用分类汇总,最终与总接地板连接的方式。交流电源的中线起始端应与接地极或汇流总接地板连接。

·当电气专业已经把建筑物(或装置)的金属结构、基础钢筋、金属设备、管道、进线配电箱的PE(保护接地线)母排、接闪器引下线形成等电位联结,控制系统保护接地和工作接地应分类汇总到该总接地板,实现等电位联结,与电气装置合用接地装置并与大地连接。[2]如图1所示。等电位连接的接地连接电阻即接地连接通路的电阻不大于1Ω,接地极对地电阻小于4Ω。在无法满足等电位接地的情况下,允许系统工作接地进行单独接地,同时将系统保护接地接到电气地。当采用单独接地时,此时应保证接地电阻小于4Ω,且单独接地体与其他电气专业接地体应相距5m以上,和独立和防直击雷接地体须相距20米以上。

·在各类接地连接中严禁接入开关或熔断器。

6 接地连接方法

6.1 现场仪表的连接方法

·对于现场仪表电缆槽、仪表电缆保护管以及36V以上的仪表外壳的保护接地,每隔30m用接地连接线与就近已接地的金属构件项链,并应保证其接地的可靠性及电气的连续性。

严禁利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相关的金属构件进行接地。

·现场仪表的工作接地一般应在控制室侧接地。如图2所示。

·对于被要求或必须在现场接地的仪表(如:接地型热电偶、p H计及电磁流量计等),应在现场侧接地。如图3所示。

·对于被要求或必须在现场接地的仪表,同时又要将控制室接收仪表在控制室侧接地的,应将两个接地点做电气隔离。如图4所示。

·现场仪表接线箱两侧的电缆的屏蔽层应在箱内跨接。另外现场仪表接线箱内的多芯电缆备用芯线宜在箱内做跨接。

6.2 控制室仪表接地的连接方法

·控制室(集中)安装仪表的的控制设备(仪表柜、台、盘、箱)内应分类设置保护接地汇流排、信号及屏蔽汇流排和本安接地汇流排条。

·各仪表设备的保护接地端子和信号及屏蔽接地端子通过各自的接地连线分别接至保护接地汇流排和工作接地汇流排。

·各类接地汇流排经各自的接地分支干线分别接至保护接地汇总板和工作接地汇总板。

·齐纳式安全栅的每个汇流条(安装轨道)可分别用两根接地分干线接到工作汇流总板。

·齐纳式安全栅的每个汇流条也可由接地分干线于两端分别串接,再分别接至工作接地汇总板。

保护接地汇总板和工作接地汇总板经过各自的接地干线接到总接地板。

7 系统接地注意事项

·仪表系统接地的施工应严格按照设计要求进行,不能为了方便随便予以更改。对隐蔽工程施工后应及时做好详细记录,并设置标识。

·在接地的各个联接点,应保证接触牢固可靠,并采取措施确保接触面不致受到污染和机械损伤。

·在控制系统投运前,应确保接地工作已完成,符合要求。

·在生产过程中对个别仪表进行维修会造成接地联接断路时,应事先做好临时性跨接。

摘要：接地是抑制系统干扰的重要方法。良好的接地系统则是使控制系统稳定运行、消除干扰的重要措施之一。文章从仪表及控制系统干扰来源及干扰抑制方法的原理入手,阐述了仪表及控制系统接地作用和注意事项,以便于仪表控制工程技术人员在实施仪表控制系统接地问题时有一个明确、清晰的思路。

关键词：接地,控制系统接地,接地装置

参考文献

[1]李建国.仪表防雷接地设计初探[J].炼油化工自动化.1997,(1):19-23.

现代仪表控制系统 篇10

【关键词】烧结配料系统;仪表;称量;自动控制;调试;电气联锁;应用;分析

1.烧结配料系统仪表控制称量系统基本情况分析

在当前技术条件支持下，整个配料系统在有关称量装置的选取过程当中以皮带秤为主，料仓共设置有14个，为确保整个烧结配料系统在实践运行过程当中对于各种运行工况的可靠性满足，各料仓所对应的储存料会存在一定的差异性。以1#料仓为例，该料仓下部位置设定有宽带给料机装置（该给料机装置的控制方式以变频控制为主）。从实践应用的角度上来说，烧结配料通过宽带运行方式传递至皮带秤装置当中，进而传递至混合机皮带装置当中。在整个烧结配料系统仪表的正常运行过程当中，每个皮带秤装置均配备有两个承重传感器设备，在此基础之上与连接盒装置进行可靠性连接。与此同时，在称重积算仪设备接收到由接线盒装置所传递信号的基础之上，称重积算仪设备能够在有效划分脉冲信号以及模拟信号的基础之上，将其传递至PLC控制系统当中。在现阶段技术条件支持下，PLC系统在针对脉冲信号以及模拟信号进行综合处理的基础之上，将处理后期所产生的DO信号传递至计算机装置当中，确保计算机相对于整个烧结配料系统运行状态的可靠性监控。与此同时，PLC控制装置能够将计算机控制系统所下发信号指令传递至称重积算仪设备当中并进行有效处理。整个烧结配料称量系统的基本结构示意图如下图所示（见图1）。

2.烧结配料系统仪表自动控制调试处理作业分析

在整个烧结配料系统的正常运行过程当中，仪表秤所需要涉及到的调节参数较多（包括校准常数、测试周期常数、零点调零常数、实物校准参数、自动间隔校准参数以及PID设置参数这个几个方面）。在烧结配料系统仪表的自动控制作业过程当中，结合控制系统的菜单操作顺序，需要针对以上各个方面参数的进行可靠性调整。在此过程当中，需要重点关注的问题基本包括如下几个方面。

（1）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中需要将累计单位指标单位设定为t，将流量指标单位设定为t/h。皮带秤流量max数值设定为150t/h单位，与之相对应的分度系数表现为0.1。在此基础之上，从信号输入方式参数的选取角度上来说，在未与速度传感器装置进行可靠性连接的情况下，信号输入方式选取模拟信号，而在其与速度传感器装置可靠性连接的情况下，信号输入方式选取外部输入，与之相对应的输入结构能够自动转入积算仪设备当中。

（2）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中对于校准常数指标的控制可以按照如下方式进行计算：即校准常数=杠杆系数×皮带长度/皮带秤总体长度。为确保整个烧结配料系统仪表自动控制应用功能的可靠性发挥，需要结合该公式，针对仪表自动控制相关参数设定进行合理调试。一般情况下，校准常数在计算过程中所对应的杠杆系数应当设定为1.5状态，而基于烧结配料系统仪表安装过程中传感器装置安装位置的调整情况，因此将杠杆系数取值为1状态。

（3）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中对于间隔校准参数的控制同样可以按照一定的计算方式予以控制：即间隔校准参数=砝码重量参数×皮带转动长度/比例系数（特别需要注意的是：比例系数的调整需要结合对皮带长度的测定以及两侧所挂砝码重量的测定所获取，并结合PID进行调校处理）。

3.烧结配料系统仪表自动控制中的电气连锁分析

在整个烧结配料系统仪表自动控制的应用过程当中，皮带秤装置与电气设备的联锁功能建立在计算机监控画面的显示基础之上予以实现。在有关皮带秤装置下料量的控制过程当中，为确保下料控制性能的有效发挥，需要从下料频率的设定方面以及下料流量的设定方面入手，对其进行严格控制。在整个自动控制系统的操作过程当中，可以通过对“切换”按钮的操作方式完成对以上内容的可靠性控制。与此同时，烧结配料系统仪表自动控制过程当中所对应的下料频率是计算机装置支持下PLC装置相对于变频控制系统的通讯功能输出，其目的在于针对宽带给料机设备在整个烧结配料系统中的转动速度进行合理调节与控制，借助于此种方式也就能够结合实际工况下的所需料量完成对皮带秤装置的下料处理。在此基础之上，烧结配料系统仪表控制系统中的下料流量设定是借助于计算设定所需数值输出PLC的方式。配合积算仪设备以及PID处理来进行输出，其目的在于结合实际所需的下料量，实现对宽带给料机运行频率的控制。

4.结束语

在应用称重系统、调式处理以及电气联锁功能的基础之上，整个烧结配料系统仪表自动化控制功能能够得到极为显著的发挥，这对于提高整个系统运行质量以及运行稳定性而言无疑有着重要意义，本文针对以上问题做出了简要分析与说明，旨在于引起各方工作人员的特别关注与重视。[科]

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现代仪表控制系统 篇11

1 石化行业仪控系统机柜接地连接方法

SH/T 3081-2003第5.1.1和5.1.4节对本行业仪控系统机柜接地连接方法的描述是:仪表和控制系统保护地的各接地干线应汇接到保护接地汇总板,再由保护接地汇总板经接地干线接到总接地板上”,“总接地板经接地总干线接到接地极”。5.2.1节对工作接地连接方法的描述为:仪表及控制系统工作接地的各接地干线应分别接到工作接地汇总板,再由工作接地汇总板经两根单独的工作接地干线接到总接地板。

仪表和控制系统接地连接如图1所示,仪表和控制系统机柜内的各接地分类汇总,分别接至保护接地汇总板和工作接地汇总板,再汇总至总接地板,然后一点入地接入全厂接地网,在总接地板之前不相连,入地之前两地合一,这种方式实施起来清晰便捷,易于操作。但其前提是默认总接地板与接地网的连接一直极好,工频电阻近似为零,也默认最小化忽略了两地间杂散电流和瞬态电流可能产生的噪声和EMI问题,以及过长的接地干线产生的寄生电感问题。

2 核电行业仪控系统机柜接地方法

目前,核电行业也大量使用了DCS及PLC等仪表控制系统,为保证系统安全,技术人员也更加重视这些以电子线路板为基本单元的敏感电子系统的接地连接设计。核电行业针对仪控系统盘、台、柜的接地连接也采用3种接地连接方式,即单点、多点和浮地。其中单点接地和多点接地都是针对机柜本身连接至接地网定义的,这区别于独立接地和共用接地的概念。在核电行业标准中,明确根据机柜内设备的工作频率来决定采用相应的接地方式。

2.1 单点接地

单点接地适用于正常工作频率低于30kHz和不会短暂超过300kHz的仪控系统,为进一步保证现场工作人员的安全,可附加机柜的就地接地。机柜间距小于30m和大于30m的仪控系统机柜单点连接方式如图2、、3所示。

可以看出,核电行业仪控系统盘、台、柜的安全保护地和工作接地是分别直接接入全厂接地网的,在入地之前并不合二为一。其优势是:减少了工作接地回路中来自直流和交流供电系统杂散的基波和谐波电流的影响(这些电流可能产生0～5kHz的共模噪声),以及影响工作接地的接地基准;将电子线路板的工作接地及电源等设备的安全保护接地隔开,避免了电子板卡可能发生的,由于工作接地电位变化,导致接地基准抬升或降低产生的各种误动作;保证两个接地都有唯一的接地回路接入接地网,避免了由于对地短路及静电放电等因素在两者之间可能产生的其他噪声。缺陷是:在高频时可能失去作为信号接地基准的作用,甚至反过来影响设备的正常工作;对抑制瞬态电流在导线上感应产生的保护接地及工作接地电位不等的作用有限;柜间连接线过长时对均衡柜间电位的效果减弱。

2.2 多点接地

对于工作频率在30kHz以上和运行时会出现超过300kHz以上频率的仪控系统,选择多点接地连接方式。这种连接方式机柜内设备的安全保护接地和工作接地汇总统一连接到一个共地,一个机柜又由一根单独的多股引出线入地,具体连接方式如图4所示。

这种接地连接方式的线缆敷设较为容易,避免了高频干扰对接地效果的影响。但是也可能会造成多个低频的接地回路,而且这些低频接地回路中会产生共模噪声。

综上所述,笔者以为核电行业中,对于低频工作的仪控系统盘、台、柜,选择单点接地连接方式采用安全保护接地和工作接地分别直接入地的方式,更能保证柜内电子板卡的稳定可靠工作。对于高频工作的仪控系统盘、台、柜,选择多点接地连接方式更优。

3 结束语