仪表电源系统

仪表电源系统（精选12篇）

仪表电源系统 篇1

一、概述

随着技术的不断进步, 考虑到石油产品易燃、易爆或有毒介质的特性, 其对于仪表自动化水平具有较高的要求.为了保证人员及财产安全, 避免因为生产失误等原因酿成灾难性的事故, 应该把安全问题放在首位。具有安全保障的安全仪表系统 (简称SIS) 在越来越多的大型石油生产装置中得到配置, 其中, SIS系统最重要的要求就是性能可靠。现场仪表阀门是SIS的重要组成部分, 一个现代化的石油化工装置的控制系统中会广泛用到各式各样的阀门, 跑、冒、滴、漏现象经常容易出现, 往往是由于设计选型或使用维修不当造成, 轻者影响产品质量, 增加能耗, 腐蚀设备, 重者甚至造成安全仪表系统故障而给生产装置、人员和环境带来重大损失, 因此人们在追求不断提高SIS系统的可靠性来保障安全生产的同时, 也应该关注仪表阀门等辅助材料的质量控制, 这样才能发挥安全仪表系统的整体性能。

二、安全仪表系统及仪表阀门的定义与作用

(一) SIS系统的作用及构成

对于装置安全保障的SIS系统来说, 继电器、控制系统 (PLC或DCS) 、电磁阀和现场检测仪表, 以及相应的开关等等组成了SIS系统, 其中, 整个系统最为重要的要求就是可靠性。SIS是系统化的概念, 更关注整体性, 从命名就可以看出来, SIS关注回路, 关注系统整体, 包括安全型的现场检测器件 (变送器, 仪表, 传感器) 和安全型的现场执行器件 (安全关断阀, 泄压阀, 保护器) 等。从广义上讲, SIS的硬件系统不仅包括SIS控制器及IO, 还应包括所有跟控制器接口的其他输入部件, 例如获得TUV SIL认证的传感器, 变送器, 检测装置;以及所有输出部件和现场设备, 如获得TUV SIL认证的执行器 (液压安全执行器, 气动安全执行器, 电动型安全执行器) 。有些严格的现场, 要求阀门本体也必须有相关认证 (NPT核级证书等) 。

(二) 仪表阀门的定义及作用

对于流体管路的控制装置的阀门来说, 为了保护正常运行管路设备, 接通或切断管路介质的流通是其基本功能, 同时, 还能够调节压力和流量以及改变流向等等。

对于仪表系统中常用的管路附件的仪表阀门来说, 除了具有阀门改变介质通路和流向, 控制输送介质的一般功能外, 还具有取样、测量、效验等辅助功能。仪表阀门最重要的技术性能指标之一则是密封性能。对于阀门的密封来说, 主要包括三处, 一是开启件与阀座两密封面间, 二是填料与阀杆和填料位置, 三是阀体与阀盖的连接位置。内漏指的就是前一处的失效问题, 也就是所谓的关不严, 这对于阀门截断介质的能力及仪表测量精度具有一定影响。外漏则是指后两处的失效, 物料损失, 环境污染则往往是外漏事故的产生后果。外漏现象尤其在燃易爆、有毒或有放射的介质中根本不允许, 因此, 可靠的密封性能对于仪表阀门来说必不可少。

三、SIS系统的可靠性要求及仪表阀门失效因素

(一) SIS系统的可靠性要求

在高安全性能要求的石油装置系统中, 可靠性较高的SIS系统中的可靠性问题显得尤为重要。在可靠性工程理论的支撑下, 随机事件的故障分布按照一定规律。在系统总故障中, 95%是来自外部故障, 只有5%故障发生在控制器系统。根据上述分析, 外部设备的选择应该在系统设计时特别注意, 只有这样才能提高整体SIS系统的可靠性, 这就要求技术人员选择系统时要考虑包括选择高质量的仪表阀门对整体控制系统的影响。以提高对现场仪表和I/O卡的维修能力, 提高运行水平。

(二) 阀门失效的原因及对策

内部泄漏和外部泄露是阀门失效的两种形式。外部泄漏比内部泄露往往造成更为严重的后果。在石油工业中, 原材料及能源的浪费往往是由于阀门外漏造成的, 环境污染、甚至涉及到人身重大安全事故也有可能发生, 这样就会给造成严重损失。

1. 阀门外漏的原因分析

(1) 阀杆在某个位置被咬死往往是由于选材不当或工艺落后所造成, 这样的阀杆泄漏往往是由于阀门无法关闭或关闭不严造成介质泄漏。

(2) 介质的泄漏往往是由于铸造阀体的砂眼等铸造缺陷, 阀体泄漏的原因经常容易通过水压试验发现。

(3) 阀杆泄漏的原因主要是选材不当或工艺落后引起阀杆在某个位置被咬死, 使阀门无法关闭或关闭不严造成介质泄漏。

(4) 上部填料泄漏的原因通常是由于经常开关时阀杆与填料之间的磨损产生间隙不能及时补偿而泄露。

(5) 阀体连接处泄漏系指阀体与阀盖之间的密封失效泄露。另外根据接口连接方式不同, 可能会由于螺纹密封和卡套连接时质量或安装问题造成泄露。

2. 阀门内漏的原因分析

内漏往往是由于阀门关闭不严形成的, 发生位置往往是在阀座密封面。其原因主要分析如下:

(1) 介质的泄漏常常是由于阀门的制造工艺存在问题密封不严而导致, 如果用于测量将会造成误差或流量损失。

(2) 阀头与阀座密封面磨损造成密封不严, 也会引起泄漏损失。

(3) 由于制造, 运输、安装和使用中, 损伤了阀门的密封面导致阀门泄漏。

(4) 由于吹扫或过滤不严而介质内含有固体杂质造成阀座关闭不严, 从而引起介质泄漏。

3. 防止泄露的典型对策

分析造成阀门泄漏的关键问题, 就是上述分析的阀体连接部位密封的泄漏 (外漏) 和阀门上部填料密封的泄漏 (外漏) 问题, 应该高度重视对阀门的合理选择。

(1) 防止填料泄漏 (外漏) 的对策。传统的填料设计需要较大的力来挤压填料而产生密封。这就要求有较大的力 (或扭矩) 作用于球阀。高扭矩不但开关费力也必然导致密封表面的快速磨损和产品使用寿命的缩短。维修和更换填料操作比较麻烦。这里, 我们可以选用某品牌的加活载2件式填料设计, 其优点在于填料可以沿上下或向里外滑动。因此填料螺母只要给予一个较小的力, 就能产生密封, 延长寿命。阀杆弹簧在填料上产生活负载, 补偿温度, 压力及磨损。特别是当阀杆的V形填料磨损时, 楔形填料在弹簧力作用下产生相对运动, 重新达到密封。不会引起泄漏, 因此, 一般来说我们是不需要重新紧固填料螺母。即使要进行维修, 操作也是非常简单, 便于在线维修, 取得了良好的效果。

(2) 防止阀体连接部位泄漏的对策。由通过设计补偿式阀座, 在高压时, 球被压迫向下游, 压平下错阀座, 形成密封。上游阀座随球运动维持密封;在低压时, 锥形碟片弹簧加载的阀座压在球面上形成密封。维持密封, 密封性质需要满足的要求分析如下: (1) 满足多次拆卸后依然密封的要求; (2) 能适应在急剧变化温度和压力工作条件下工作; (3) 对振动和冲击载荷不敏感等; (4) 结构简单、紧凑, 金属消耗量少。

(3) 防止阀杆、阀座泄露的对策。阀杆和阀座是阀门中重要的受力及磨损零部件, 阀杆材料必须具有足够的强度和韧性且能耐腐蚀和擦伤, 一般应对其表面进行强化处理。目前, 除采用最好的材料和工艺外, 在结构上也应该设计独特, 比如, 其阀杆采用下密封结构防止介质腐蚀, 同时阀杆螺纹镀银减少扭力增加阀杆的寿命, 另外还有一个特点是其阀头采用无旋转球头设计从而在阀头与阀座间防止非轴向旋转, 产生的是平滑的阀座密封, 这样可以允许重复的垂直压紧关闭, 减少潜在的阀座密封泄漏, 延长阀门的使用寿命, 减少停车损失。

四、结语

随着现代流程工业自动化和远距离流体输送的发展, 未来阀门将向高参数、节能、自控及模块化结构方向发展, 并将通过不断采用新材料和新工艺, 来提高阀门的使用寿命, 从而保证装置和系统的安全运行。投用SIS系统的目的是在保障人身安全前提下, 使生产设备安全、平稳、长效运行。通过可靠性的分析, 我们可以明确SIS是系统化的概念, 性能可靠不但依赖于控制器内部, 更依赖于包括现场仪表阀门配件等所有外部设备, 因此要高度重视系统中每个组成部件的质量。

摘要：通过对仪表阀门的定义、分类、作用、失效因素及选型标准的介绍, 结合工程中一些典型应用, 系统地分析了仪表阀门选型的重要参数和安全仪表系统可能存在的“短板”, 指出在仪表阀门选型及应用中应该遵循系统、科学及创新的原则。文章对于全面提高安全仪表系统可靠性具有一定的实用价值。

关键词：仪表阀门,选择,安全仪表系统,可靠性

参考文献

[1]杨刚.炼油装置仪表测量管路用阀门种类的选用[J].石油化工自动化, 2010 (6) .

[2]缪煜新.石油化工装置中SIS的安全功能[J].石油化工自动化, 2004 (3) .

仪表电源系统 篇2

控制作用q：为克服干扰所采取的手段，所用介质为控制介质。

传感器与变送器：（1）直接感受被测参数变化的装置，如膜电极反应、电磁感应、光感量变化、超声波感应接受、电动势、位移；（2）将感应信号变为标准信号。

测量值z：变送器的输出值（电流信号：4-20mA,0-10mA；电压信号：0-5V,0-10V,-5-+5V；气压信号：20-100kPa）。常用4-20mA，负载小于600Ω

设定值x：设定工艺参数的预期值，或期望值（DO：2-3mg/L；风压：65kPa；沉淀出水：10NTU）。

偏差值e：设定值与测量值的偏差，e=x-z。

偏差速率ec：偏差值的变化速率，ec=de/dt。

现场仪表系统常见故障的分析 篇3

【摘 要】目前，随着电力企业自动化水平的不断提高，对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。为缩短处理仪表故障时间，保证安全生产提高经济效益，发表一点仪表现场维护经验，供仪表维护人员参考。

【关键词】仪表；故障；维护

1.现场仪表系统故障的基本分析

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，要向现场操作人员了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看DCS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DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。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DCS显示仪表不正常时，可以到现场检查同一直观仪表的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。

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。

2.四大测量参数仪表控制系统故障分析

2.1温度控制仪表系统故障分析

现在工厂所用温度测量元件主要为：热电偶、热电阻、温度变送器。

热电偶故障分析：

热电阻故障分析：

热电阻使用注意事项：

（1）注意热电阻最高使用温度和工作压力不可超过它的额定值。

（2）如在腐蚀性、易损性的介质中使用，应采用合适的保护套管。

（3）根据配接显示仪表的种类选择不同的接线方法。

（4）连接铜导线的电阻值应按显示仪表技术条件规定的数据选配，一般为2Ω～5Ω。

（5）不能把一个热电阻与两个显示仪表并联使用。

（6）用来测量热电阻测温元件的电桥精确度必须满足要求，并且电桥工作电流不得大于5mA。

（7）若热电阻值不正确时，应从下部端点电阻丝交叉处增减电阻丝，而不应从其它处调整；调整后的电阻丝应排列整齐，不得有碰接现象。

（8）改变热电阻长度时，只允许改变引线长度，不得改变热电阻的长度。

热电偶测温使用补偿线时，必须注意以下几点：

（1）补偿导线必须与相应型号的热电偶配用。

（2）补偿导线在与热电偶、仪表连接时，正、负极不能接错，两对连接点要处于相同的温度。

（3）补偿导线和热电偶连接点温度不得超过规定使用的温度范围。

（4）要根据所配仪表的不同要求选用补偿导线的线径。

2.2压力控制仪表系统故障分析

故障分析：

2.3流量控制仪表系统故障分析

（1）流量控制仪表系统指示值达到最小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也最小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。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；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。

（2）流量控制仪表系统指示值达到最大时，则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，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，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；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，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。

2.4液位控制仪表系统故障分析步骤

（1）液位控制仪表系统指示值变化到最大或最小时，可以先检查检测仪表看是否正常，如指示正常，将液位控制改为手动遥控液位，看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围，则故障在液位控制系统；如稳不住液位，一般为工艺系统造成的故障，要从工艺方面查找原因。

（2）差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时，首先检查现场直读式指示仪表是否正常，如指示正常，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，调零点；无渗漏，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。

（3）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。

3.结束语

现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析，实际现场还有一些复杂的控制回路，如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂，要具体分析。

【参考文献】

[1]DLT 5190.5-2004电力建设施工及验收技术规范.第5部分：热工仪表及控制装置.

[2]DLT 1056-2007发电厂热工仪表及控制系统技术监督导则.

[3]DLT 589-1996火力发电厂燃煤电站锅炉的热工检测控制技术导则.

[4]DLT 657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程.

仪表着陆系统浅谈 篇4

仪表着陆系统是一种引导飞机进近着陆的设备, 它由地面电台向空中的飞机提供沿跑道横向平面 (航向道) 和垂直平面 (下滑道) 着陆的信息。当飞机到达目的地机场上空, 就需借助地面航向台和下滑台发射的波束引导着陆。ILS提供的引导信号, 驾驶员根据仪表的指示操纵飞机或使用自动驾驶仪“跟踪”仪表的指示, 使飞机沿着跑道中心线的垂直距离和规定的下滑角, 从450m的高空引导到跑道入口水平面的一定高度上, 再由驾驶员看着跑道操纵飞机目视着陆。因此, ILS只能引导飞机到达看见跑道的最低允许高度——决断高度 (DH:Decision Height) 上。那何为DH呢, 它是指驾驶员对飞机着陆或复飞作出判断的最低高度。在决断高度上, 驾驶员必须看到跑道才能着陆, 否则应放弃着陆进行复飞。

仪表着陆系统包括三个分系统:提供航向引导的航向信标、提供垂直引导的下滑信标和提供距离引导的指点信标。每一个分系统又由地面发射设备和机载设备组成。地面设施包括1个甚高频航向台, 1个超高频下滑台和1组 (2个或3个) 甚高频指点标台;在机载ILS系统中, 一般有3个接收机:1个甚高频航向接收机, 1个超高频下滑接收机和1个甚高频指点接收机。

航向信标天线产生的辐射场, 在通过跑道中心延长线的垂直平面内, 形成航向面或叫航向道, 用来提供飞机偏离航向道的航向引导信号。机载接收机收到信号经航向接收机处理后, 输出飞机相对于航向道的偏离信号, 经电子飞行仪表系统符号发生器加到驾驶舱仪表板上的电子水平姿态指示器的航向指针。若飞机在航向道上, 即对准跑道中心线, 偏离指示为零;如果飞机在航向道的左边或右边, 航向指针就向右或左指, 给驾驶员提供“飞右”或“飞左”的指令。下滑信标台天线产生的辐射场形成下滑面, 下滑面和跑道水平平面的夹角, 根据机场的净空条件, 可在2°~4°之间选择。下滑信标用来产生飞机偏离下滑面的垂直引导信号, 机载下滑接收机收到信号处理后, 输出相对于下滑面的偏离信号, 加到仪表着陆系统上的下滑指示器。如飞机在下滑面上, 下滑指针在中心零位;若飞机在下滑面的上面或下面, 指针向下或向上指, 给驾驶员“飞下”或“飞上”的指令。航向面和下滑面的交线定义为下滑道, 飞机沿着这条交线着陆, 就对准了跑道中心线和规定的下滑角, 在离跑道入口300m处着地。指点信标台装在顺着着陆方向的跑道中心延长线的规定距离上, 分别叫内、中、外指点信标。每个指点信标台发射垂直向上的倒锥形波束。当飞机飞越指点信标台上空的有效范围时, 机载接收机才能收到信号。由于各指点信标台发射信号的调制频率和识别码不同, 机载接收机就分别使驾驶舱仪表板上不同颜色的识别灯亮, 同时驾驶员也可以通过耳机听到不同频率的音调和识别码来判断飞机在哪个信标台的上空, 即知道飞机离跑道入口的距离。

然而, 随着空中交通量的剧增以及交通状况的日益复杂, ILS在某些方面暴露出本身的缺点和局限性。局限性来自它只能提供单一而又固定的下滑道。随着飞机种类的增多, 飞机性能的提高和更先进技术的出现, ILS的进近方式也显得适应不了发展, 由于ILS进近航线规定在跑道中心延长线所在的平面内, 下滑角又很小, 这会引起大型飞机接近城市和居民区飞行时产生低空噪声污染进近;而对于具有短距起降和垂直起降的飞机来说, 由于固定的下滑角很小, 不能发挥其优越性。ILS在单一下滑道的前提下, 显得缺乏足够的灵活性, 所以它从根本上限制了诸如曲线进近、分段进近和大下滑角进近等各种灵活进近方式的使用。局限性还来源于它所采用的频率。ILS的航向台和下滑台分别工作在VHF和UHF频段, 天线尺寸较大, 信号波束也宽, 其工作在很大程度上受到机场及其附近建筑物所产生的多径干扰的影响。航向台对其较为敏感, 信号波束容易受到干扰而产生扭曲。另外, ILS的航向台和下滑台成对提供约40个有用频道。在某些空中比较繁忙的机场, 频道拥挤的问题已变得日益显著。同时, 随着各地调频无线电台的增加和升级, 处于其低频段的ILS航向台的工作频率会受到调频台信号的干扰。

微波着陆系统是基于克服ILS存在的问题提出的, 主要提高了工作频率 (5031MHz~5090.7MHz) , 采用时间基准扫描波束和时分多址传输方式, 从而提高了精度, 减少了天线的尺寸, 减少了地面建筑物反射信号的影响, 可选频道多达200个, 引导范围大 (方位±60°, 仰角0°~20°) 。随着科学技术的日益发展, 仪表着陆系统将会日臻完善, 许多大型飞机上已安装了全球卫星引导的着陆系统, 它已经越来越先进, 也越来越完善, 为飞机着陆提供更加安全可靠的技术保障。

摘要：仪表着陆系统作为一种精密仪表进近系统, 已被广泛用于国际、国内各机场的着陆引导系统中, 它能在气象条件恶劣以及低能见度条件下为飞行员提供引导信息。本文介绍了仪表着陆系统的作用和工作原理, 并对仪表着陆系统的优越性和相关问题进行了分析和探讨, 让我们能更加深刻地了解仪表着陆系统。

关键词：仪表着陆系统,航向道,下滑道,局限性

参考文献

[1]陆芝平, 郑德华.全向信标和仪表着陆系统[M].国际工业出版社, 1990.

[2]蔡成仁.航空无线电[M].北京:科学出版社, 1992.

仪表电源系统 篇5

第一章 总 则

第一条 为了保障民用航空仪表着陆系统Ⅱ类运行安全和有秩序地实施，制定本规定。

第二条 本规定适用于民用机场实施的仪表着陆系统Ⅱ类运行（以下简称Ⅱ类运行）。

第三条 凡从事民用航空活动的单位均应依据本规定制订Ⅱ类运行实施细则和工作程序。

第四条 本规定中下列用语的含义为：

（一）精密进近：使用仪表着陆系统（ＩＬＳ）、微波着陆系统（ＭＬＳ）或精密进近雷达（ＰＡＲ）提供方位和下滑引导的仪表进近。

（二）非精密进近：使用全向信标台（ＶＯＲ）、导航台（ＮＤＢ）或航向台（ＬＬＺ，或ＩＬＳ下滑台不工作）等地面导航设施，只提供方位引导，不具备下滑引导的仪表进近。

（三）机场运行最低标准：机场适用于起飞或着陆的限制，对于起飞，用能见度（ＶＩＳ）或跑道视程（ＲＶＲ）表示，如果需要应包括云高；对于精密进近着陆，用能见度（ＶＩＳ）或／和跑道视程（ＲＶＲ）和决断高（ＤＨ）表示；对于非精密进近着陆，用能见度（ＶＩＳ）、最低下降高（ＭＤＨ）和云高表示。

（四）超障高（ＯＣＨ）：以跑道入口的标高平面为测算高的基准，按照适当的超障准则确定的最低高。

（五）决断高（ＤＨ）：在精密进近中，以跑道入口的标高平面为基准规定的高，航空器下降至这个高，如果不能取得继续进近所需的目视参考，必须开始复飞。

（六）能见度（ＶＩＳ）：白天能看到和辨别出明显的不发光物体或晚上能看到明显的发光物体的距离。

（七）跑道视程（ＲＶＲ）：航空器在跑道中线上，驾驶员能看到跑道道面标志或跑道边灯或中线灯的最大距离。

（八）精密进近和着陆运行类别

Ⅰ类（ＣＡＴＩ）运行：决断高不低于６０米（２００英尺），能见度不小于８００米或跑道视程不小于５５０米的精密进近和着陆。

Ⅱ类（ＣＡＴⅡ）运行：决断高低于６０米（２００英尺），但不低于３０米（１００英尺），跑道视程不小于３５０米的精密进近和着陆。

ⅢＡ类（ＣＡＴⅢＡ）运行：决断高低于３０米（１００英尺），或无决断高，跑道视程不小于２００米的精密进近和着陆。

ⅢＢ类（ＣＡＴⅢＢ）运行：决断高低于３０米（１００英尺），或无决断高，跑道视程小于２００米，但不小于５０米的精密进近和着陆。

ⅢＣ类（ＣＡＴⅢＣ）运行：无决断高和无跑道视程的精密进近和着陆。

（九）ＩＬＳ临界区：在航向信标和下滑信标附近一个规定的区域，在ＩＬＳ运行过程中车辆、航空器不得进入该区域，以防止其对ＩＬＳ空间信号造成不能接受的干扰。

（十）ＩＬＳ敏感区：是临界区延伸的一个区域，在ＩＬＳ运行过程中车辆、航空器的停放和活动都必须受到管制，以防止可能对ＩＬＳ空间信号的干扰。

（十一）无障碍区（ＯＦＺ）：由内进近面、内过渡面、中止着陆面和部分升降带所包围的空间，在这个空间内，除少量规定的项目外，没有任何固定的障碍物穿透。

（十二）机场机动区：机场用于航空器起飞、着陆和滑行的区域，不包括停机坪。

（十三）机场活动区：机场用于航空器起飞、着陆和滑行的区域，包括机动区和停机坪。

（十四）机场控制区：根据安全需要，在机场内划定的人员、车辆进入受到限制的区域。

（十五）排灯：紧密地排在一条横线上的三个或三个以上的航空地面灯。

（十六）灯的失效：当由于某些原因，光束偏离规定的垂直或水平方向或平均光强低于规定的新灯平均光强的５０％时，该灯即为失效。

（十七）灯光系统的可靠性：指全部装置在规定的允许误差范围内运行，并且该系统维持在可用状态的概率。

（十八）标志：为了显示航行信息设置在机场活动区道面的一个或一组符号。

（十九）易折性：物体保持其结构的整体性和刚度直至一个要求的最大荷载，而在受到更大荷载冲击时就会破损、扭曲、弯曲，使对飞机的危害减至最小的特性。

第二章 营运人 第一节 申请与批准

第五条 计划实施Ⅱ类运行的营运人必须按规定的程序和方式向民航地区管理局提出申请，经民航地区管理局按本规定的标准审核合格后，报民航总局批准。营运人在取得民航总局的批准后，方可实施Ⅱ类运行。

在实施Ⅱ类运行的过程中，营运人必须持续符合本规定的要求。否则，可视情况取消对其Ⅱ类运行的批准。

第六条 营运人在申请Ⅱ类运行时应当提交下列文件：

（一）Ⅱ类运行准备工作概况；

（二）飞行机组训练和检查情况；

（三）航空器设备检查和维修工作情况；

（四）制定的各项文件目录和副本；

（五）Ⅱ类试运行的情况，包括发现的问题和采取的措施；

（六）拟实施Ⅱ类运行的国内外机场跑道目录和拟用的起飞着陆最低标准；

（七）民航总局要求的其他文件。

第七条 申请Ⅱ类运行的营运人必须符合下列条件：

（一）按本章第二节的要求对参与Ⅱ类运行的航空器进行了审定，建立了Ⅱ类运行的维修制度；

（二）按本章第三节的要求建立了飞行人员Ⅱ类运行训练管理制度，已有飞行机组完成了Ⅱ类运行训练，并经检查合格；

（三）按本章第四节的要求制定了Ⅱ类运行程序和安全措施及其他必要文件，并获得批准；

（四）经过试运行，证明其飞行机组的训练和技术、规定的程序和安全措施是符合要求的，能保证飞行安全。

第八条 初始批准营运人Ⅱ类运行时，只批准其按决断高４５米／ＲＶＲ５００米的标准进近着陆。

在初始批准后６个月内，无论天气是否低于Ⅰ类运行标准，营运人均应尽可能使用Ⅱ类运行机载设备、按Ⅱ类运行程序练习进近和着陆，以积累Ⅱ类运行经验，保持系统的持续性能和可靠性。

在营运人实施Ⅱ类运行期间，民航总局和民航地区管理局将派人对其Ⅱ类运行的安全可靠性进行检查，以确定其能否继续使用该标准，或降低标准至决断高３０米／ＲＶＲ３５０米进近着陆。

第九条 按照民航总局关于机场运行最低标准的制订与实施规定，已获准执行决断高３０米／ＲＶＲ３５０米进近着陆的营运人对执行Ⅱ类运行任务的机组，应根据使用的机型、机载设备、机组技术和经验的不同情况，确定机组能执行的最低起飞和着陆标准，该标准不得低于Ⅱ类运行机场的最低起飞和着陆标准。第十条 外国航空器已由注册国政府批准实施Ⅱ类运行的，经民航总局对其资格核准后，可以在中国开放的Ⅱ类运行机场实施Ⅱ类运行。第二节 航空器

第十一条 实施Ⅱ类运行的航空器必须符合下列条件：

（一）具有相应的有效适航证；

（二）其型号设计（包括改装、加装）经过民航总局的审查，机载设备及其安装经过验证符合仪表飞行规则（ＩＦＲ）Ⅱ类运行的有关要求，并写入经批准的航空器《飞行手册》的有关章节；

（三）航空器及其维护方案符合本节规定，并得到民航总局的批准。第十二条 航空器必须至少装有下列仪表和设备：

（一）仪表故障警告系统。申请人必须制定机组程序和职责分工，以便能立即发现基本仪表和设备的故障；

（二）双套ＩＬＳ和下滑道接收机；

（三）一套有双显示器的飞行指引仪（基本的下滑道信息应显示在同一仪表上）和一套自动进近耦合器（或轴分离型进近耦合器），或者双套独立的飞行指引系统。对于双发螺旋桨飞机，最低要求为单套飞行指引仪（基本的下滑道信息应显示在同一仪表上）或单套自动进近耦合器（或轴分离型进近耦合器）；

（四）识别决断高的设备。识别决断高的设备是指无线电高度表和内指点标接收机；

（五）复飞姿态指引设备。复飞姿态指引设备可以是带有定标俯仰标线的姿态陀螺仪，也可以是飞行指引仪俯仰指令，或经计算的俯仰指令；

（六）自动油门系统。使用双套飞行指引仪运行的所有涡轮喷气航空器都需要自动油门系统。申请人不能证明使用轴分离型进近耦合器的航空器能显著减小飞行人员的工作负荷的，该航空器还应当装有自动油门系统；

（七）排雨设备。

第十三条 机载导航、仪表和飞行操纵设备及其安装，必须符合中国民用航空规章的有关要求和民航总局认可的标准。

第十四条 航空器机载设备及其安装的Ⅱ类运行的型号验证必须按民航总局批准的方法进行。

第十五条 营运人必须建立符合民航总局要求的维护方案，以保证机载电子设备处于评估时所验证的性能和可靠性水平。对其中与Ⅱ类运行有关的维修工作所进行的任何修改，应报民航总局认可。

第十六条 航空器Ⅱ类运行系统经批准后，营运人应当在该系统获准后的第一年内，每月向民航总局提供下列情况：

（一）按机型记录使用Ⅱ类运行系统机载设备实际或模拟的Ⅱ类运行进近成功的总次数；

（二）按机场和航空器登记号记录的不成功的进近总次数及其理由。所报内容应当按机载设备故障、地面设备故障、空中交通管制指令放弃进近等分类；

（三）经批准的Ⅱ类运行的机载设备的总拆换次数。

第十七条 航空器Ⅱ类运行系统获准一年后，营运人必须在每年的九月三十日前向民航总局报告第十六条所要求的情况。第十八条 营运人必须建立符合民航总局要求的Ⅱ类运行机载系统和设备维修人员的初始和再次培训大纲，培训记录的内容应当保持最新状态。

第十九条 营运人的外场试验设备、车间测试设备的维修方案，以及维修所用的与Ⅱ类运行相关的所有标准的清单，必须提交民航总局，以确定与仪表着陆系统接收机、飞行指引仪、自动驾驶／耦合器和无线电高度表等相关的各项标准是否充分。

第三节 飞行人员

第二十条 飞行机组所有成员，必须按本节规定进行训练并经检查合格，方能批准该机组在Ⅱ类运行天气条件下执行生产营运任务。飞行机组任一成员未经训练或未按本节规定取得合格证，该机组不得在低于Ⅰ类运行天气条件下执行生产营运任务。

第二十一条 机长在被批准执行Ⅱ类运行飞行任务前，至少应当在本组类螺旋桨、涡轮喷气飞机上已担任机长飞行５００小时以上，在本型飞机上已担任机长飞行１００小时以上，并取得了ＩＬＳⅠ类运行标准。

副驾驶在被批准执行Ⅱ类运行飞行任务前，应熟练地掌握本机型起飞、进近、着陆和中断起飞、中断进近等特殊情况下的驾驶技术。

第二十二条 营运人应当制定每个机型的飞行人员Ⅱ类运行飞行训练大纲。Ⅱ类运行飞行训练大纲应按《中国民用航空飞行人员训练管理规定（试行）》的要求编制，并应符合本节的训练与技术检查要求。Ⅱ类运行飞行训练大纲应报民航地区管理局审批，并报民航总局飞行标准管理部门备案。该机型的飞行人员Ⅱ类运行飞行训练大纲获得批准后，营运人方可开始训练。

第二十三条 初次申请Ⅱ类运行飞行标准的飞行人员（包括机长、副驾驶、飞行机械员、飞行领航员、飞行通信员）必须由营运人组织进行Ⅱ类运行初始训练，训练与检查的内容和时间在本机型训练大纲中规定。Ⅱ类运行初始训练至少应包括下列内容（非驾驶专业的训练内容可以减少，并由营运人在训练大纲中规定）：

（一）地面理论训练

１．机场Ⅱ类运行仪表进近系统和目视助航设备，包括进近灯光、跑道滑行道灯光、大气透射仪等的使用特点、能力和限制；

２．机载设备包括飞行指引系统、自动进近耦合设备、用于识别决断高的设备、仪表与显示设备、自动油门系统以及复飞指引、故障监视与警告系统等其他设备的使用特点、能力和限制；

３．决断高的识别；

４．使用复飞指引显示进行复飞的技术；

５．跑道视程（ＲＶＲ）的使用与限制；

６．在Ⅱ类运行天气条件下以不同的下滑角、驾驶舱观测遮蔽角和正常看清各种目视地面标志的高度，使用与跑道环境有关的目视地面标志的方法；

７．利用合格的有视景飞行模拟机或其他训练设备，熟悉在跑道视程（ＲＶＲ）５００米、３５０米及更低值时从仪表飞行转为目视飞行的景象；

８．垂直和水平风切变的影响；

９．Ⅱ类运行仪表进近与中断进近飞行程序，机组分工与配合；

１０．Ⅱ类运行飞行有关规定，飞行手册、训练手册的有关部分。

（二）飞行训练

通常应在合格的有视景飞行模拟机上进行，每个机组至少４小时。无模拟机的机型可用真实飞机训练，但除正常进近着陆动作外，不得结合生产训练。飞行训练的主要内容应当包括：

１．在模拟Ⅱ类运行最低天气条件下，使用本机型规定的Ⅱ类运行进近程序进近、着陆和复飞；

２．在进近、着陆和复飞过程中发生系统故障后的处理；

３．起飞期间发动机和设备故障的处理。

（三）技术检查

训练结束后应由局方飞行监察员和委任检查代表对其理论和技术水平进行检查。飞行技术检查可在合格的有视景飞行模拟机上进行，也可在飞机上进行，至少应在模拟Ⅱ类运行最低天气条件下检查２次起落，其中１次正常着陆，１次复飞。检查合格后，报地区管理局审核批准办理Ⅱ类运行授权。

经检查合格的正驾驶、副驾驶和非驾驶专业飞行人员经Ⅱ类运行训练和检查合格后，由检查员填写《飞行经历记录本》和《飞行记录簿》作为对Ⅱ类运行的批准。

第二十四条 需执行Ⅱ类运行任务的飞行人员，每年必须进行一次定期复训，复习有关Ⅱ类运行任务理论和操作技术，具体内容和要求在训练大纲中规定。在年度飞行执照考核中，应对其掌握Ⅱ类运行有关理论和技术的熟练程度进行检查，以确定其能否保持Ⅱ类运行的资格。

第二十五条 获得Ⅱ类运行批准的飞行人员转其他机型，可在转机型训练中进行Ⅱ类运行训练，也可单独组织新机型上的Ⅱ类运行训练，训练要求按第二十三条规定执行，但训练内容和时间可根据情况适当减少。飞行员转机型后，必须在取得符合第二十一条有关新机型上的飞行经历的规定后，方可办理新机型上的Ⅱ类运行批准手续。第四节 其他运行要求

第二十六条 营运人应根据本单位的具体情况，制定每个机型的Ⅱ类运行程序和安全措施，报民航地区管理局批准后发给每个飞行人员及其他有关人员，并在训练、检查和实际运行中贯彻实施。Ⅱ类运行程序和安全措施至少应对以下方面作出具体规定：

（一）起飞前和飞行中，对飞机设备工作状况是否良好的检查；

（二）进近、着陆、滑跑和中断进近的程序；

（三）在设备故障、警告和其他不正常情况出现时应遵守的程序；

（四）在决断高上和决断高之后所需的最低目视参考；

（五）目视参考变差时应采取的必要行动；

（六）实施上述程序过程中，机组成员的各自职责、标准喊话以及配合要求；

（七）有关风向风速、风切变、颠簸、跑道污染等信息的使用，以及几种跑道视程（ＲＶＲ）报告的使用；

（八）在未完全实施Ⅱ类运行程序的跑道上，进近、着陆的程序和注意事项。第二十七条 营运人应制定Ⅱ类运行签派程序和规定。在所用飞机、飞行机组、机场等条件符合Ⅱ类运行要求，并在飞行任务书和飞行签派单上注明允许Ⅱ类运行的情况下，飞行机组方能在所签派的机场实施Ⅱ类运行的进近和着陆。第二十八条 营运人应修订每个机型的使用手册、训练手册、最低设备清单等文件，使其包括Ⅱ类运行有关内容和要求。

第二十九条 营运人在被批准实施Ⅱ类运行前，应在高于Ⅱ类运行条件下进行一段时间的Ⅱ类运行试运行。在试运行过程中应采用本单位的Ⅱ类运行程序，以验证其Ⅱ类运行有关程序和各项安全措施的适合性与可靠性。第三章 机 场 第一节 申请与批准

第三十条 开放Ⅱ类运行的机场，其机场管理机构必须按规定的程序和方式向民航地区管理局提出申请。新建机场启用一年后方可提出开放Ⅱ类运行申请，但经民航总局特别批准的除外。

第三十一条 民航地区管理局应按照本规定对机场设施和低能见度程序进行审核，并组织有关部门进行全面的检查验收和联合试运行。

第三十二条 民航地区管理局审查验收合格后，应按照本规定第三十三条的要求将有关文件上报民航总局审批。

第三十三条 申请开放Ⅱ类运行应提交下列文件：

（一）机场Ⅱ类运行设施竣工项目一览表（见附录二）；

（二）目视和非目视助航设备校验飞行报告；

（三）机场仪表着陆系统（ＩＬＳ）运行低能见度程序；

（四）仪表着陆系统（ＩＬＳ）Ⅱ类运行仪表飞行程序；

（五）联合试运行总结报告；

（六）民航总局要求的其他文件。

第三十四条 机场Ⅱ类运行仪表飞行程序由民航地区管理局制订，报民航总局批准。

机场管理机构应向民航地区管理局提供详细的机场飞行区、端净空、侧净空的地形测绘资料；民航地区管理局应制订符合国际民航公约附件四《航图》要求的精密进近地形图，报民航总局审核公布。

第三十五条 机场必须经民航总局批准，方可实施Ⅱ类运行。

在实施Ⅱ类运行的过程中，机场管理机构和有关责任单位必须持续保持机场设施和实施低能见度程序符合本规定的要求。否则，可视情况取消其实施Ⅱ类运行的资格。第二节 机场设施

第三十六条 在规划和建设Ⅱ类运行等级的跑道时，在符合Ⅰ类运行等级的机场地面环境条件外，至少对以下方面作出更为严格的具体要求：

（一）障碍物限制；

（二）跑道入口前地形特征；

（三）跑道、滑行道道面及其标志；

（四）仪表着陆系统（ＩＬＳ）设备和信号的保护；

（五）目视助航设施和第二电源；

（六）地面活动引导和管制设备；

（七）安全保卫和消防救援。

第三十七条 机场的障碍物限制必须符合下列要求：

（一）Ⅱ类运行的机场跑道必须设置锥形面、内水平面、进近面、过渡面、内进近面、内过渡面和中止着陆面（复飞面）等障碍物限制面，并应当符合国际民航组织《航行服务程序——航空器运行》（ＰＡＮＳ—ＯＰＳ）和《障碍物的控制》（机场勤务手册——第六部分）关于Ⅱ类运行的要求；

（二）新建或扩建物体不得高出进近面和过渡面，除非为已有的不能移动的物体所遮蔽；

（三）高出进近面、过渡面、内水平面、锥形面的物体应当拆除，除非为已有的不可移动的物体所遮蔽或经航行研究认为对飞行安全无不利影响或不致严重影响正常运行；

（四）内进近面、内过渡面、中止着陆面包围的空间为无障碍区（ＯＦＺ），所有固定物体不允许穿透这些面，在跑道用于进近着陆期间不允许有车辆、飞机等穿透无障碍区（ＯＦＺ）。在Ⅱ类运行时，无障碍区（ＯＦＺ）必须延伸至Ⅱ类运行的超障高，并不得有任何障碍物穿透；

（五）进近灯光系统的灯具及其支柱不得突出于内进近面以上；

（六）升降带内不得有固定的物体，滑行引导标记牌和各种立式灯具都应当具有易折性，灯具高度不得超过０．３５米；

（七）下滑台天线应在距跑道中线１２０米以外，高度不得超过１６．７７米。下滑台房屋高度应不超过４．５米。

第三十八条 跑道入口前的地形必须符合下列要求：

（一）跑道入口前至少３００米、跑道中线延长线两侧各６０米范围以内的长方形地区内的地形应当平坦、水平，地形的变坡每３０米不得超过２％。用无线电高度表确定决断高时，应考虑从入口向外至１０００米的进近区地形；

（二）当最后进近的最后部分地形不规则时，应考虑使用雷达反射网以稳定入口前无线电高度表信号；

（三）经飞行试验证明对无线电高度表读数的稳定性无影响、不产生多次重复的抖动，特别是在确定决断高的地段及其前方毗邻地段上空指示稳定时，方可允许其存在下列情况：

１．偏离平均高程不超过±１．５米的缓和起伏地带。

２．单个的物体或单个的地形变化，能在无线电高度表上产生单个孤立的脉冲，其大小相当于不到３米的高度变化，而且物体或地形变化在平行于跑道中线方向上的前后缘之间的距离不到１５米；

（四）单个的不超过１米的台阶式的地形变化或物体的存在。第三十九条 跑道道面必须符合下列要求：

（一）跑道道面宽度应不小于４５米，但两侧设有７．５米宽承重道肩的，可适当减少。跑道长度应满足Ⅱ类运行条件下关键性飞机着陆滑跑的要求；

（二）跑道道面纵坡及其变化应符合国际民航公约附件十四《机场》关于跑道纵坡限制的规定；

（三）跑道道面上不得有过量的橡胶沉积物、积水、冰雪或雪浆；

（四）跑道道面的摩阻特性应符合国际民航公约附件十四《机场》的有关规定。

第四十条 仪表着陆系统的配置必须符合下列要求：

（一）其航向信标、下滑信标、外指点信标、中指点信标和内指点信标已获得民航总局认可。在设置指点信标的地形和场地环境条件不具备时，可以使用与仪表着陆系统配套的测距设备（ＤＭＥ）为航空器提供距离引导信息，以取代外指点信标。

上述设备应当满足下列配置要求：主备用双机配置；在导航集中控制室内配有遥控器，并在塔台有监视面板；配有能保证设备正常工作四个小时的直流供电系统；性能参数符合国际民航公约附件十《航空电信》的有关Ⅱ类运行仪表着陆系统的要求。

（二）航向信标应配有远场监视器，其监视信号应能送至导航集中控制室和塔台。

（三）下滑信标应配有近场监控器。

（四）在那些由单独的两套仪表着陆系统为一条跑道的相反两端提供服务时，当其中一套需按Ⅱ类运行时，应有互锁装置关闭另一套，以保证只有一套仪表着陆系统工作。

第四十一条 Ⅱ类运行精密进近的最大下滑角为３度。

第四十二条 仪表着陆系统的电磁环境应满足《航空无线电导航台站电磁环境要求》（国标ＧＢ６３６４－８６）中有关仪表着陆系统的要求。

下滑信标和航向信标的临界区要有标志和灯光，保证在实施Ⅱ类运行时地面交通工具不进入该区域，这些区域应当符合本规定附录一的要求和下列规定：

（一）下滑信标临界区，是一个长方形的区域，从下滑信标发射天线延伸到：

１．跑道进近端方向３００米或到跑道端，两者取其较大值；

２．相反的方向为“零”米；

３．向内至该仪表着陆系统所服务的跑道的近边；

４．向外离开跑道方向５３米。

（二）航向信标临界区，是一个长方形的区域，向跑道进近端方向，从航向信标发射天线延伸３００米或到跑道停止端，两者取其较大值，在跑道中心延长线两边各６０米；规定的附加区域为一个以航向信标发射天线中心为圆心的半径７５米的圆形区域，并连接到跑道两边的平行线。

第四十三条 Ⅱ类运行仪表着陆系统的运行维护，应严格遵守《中国民用航空通信导航设备运行、维护规程》中有关Ⅱ类运行仪表着陆系统的规定。

第四十四条 目视助航设施必须符合《民用航空运输机场飞行区技术标准》的要求。实施Ⅱ类运行时，提供有效引导和控制的目视助航设施应当包括：

（一）Ⅱ类运行精密进近灯光系统；

（二）跑道灯光系统，包括边灯、中线灯、接地地带灯、入口灯和末端灯；

（三）滑行道灯光系统，包括边灯、中线灯、停止排灯和滑行等待位置灯；当停止排灯的设置因为机场机动区平面构形简单或因技术原因不能解决时，应具有设计良好、照度比较高、布置完善的滑行道中线灯和滑行引导标记牌为飞机滑行提供可靠的地面引导；

（四）强制性指示标记牌、信息标记牌和飞机机位识别标志牌。各标志牌均应有内部或外部照明；

（五）跑道、滑行道和机坪道面标志；

（六）障碍物标志灯；

（七）助航灯光监控系统。

第四十五条 目视助航设备及其监控设备的技术性能应符合国际民航公约附件十四《机场》的有关规定和本规定附录三的要求。

第四十六条 保障Ⅱ类运行的目视和非目视助航设备应配备可靠的第二电源，空中交通管制、通信、导航、气象和助航灯光系统必须配备第二电源；第二电源与主用电源的切换时间必须符合国际民航公约附件十《航空电信》、附件十四《机场》的有关规定。

第四十七条 空中交通管制应配备一、二次终端监视雷达。塔台应安装助航灯光和电源监控设备，并在塔台控制失效的情况下，保证可靠的通信联系和就地控制。

根据机场机动区的构形和交通活动量需要，在塔台应配备场面活动监视设备、机场情报自动通播设备。

塔台与机场Ⅱ类运行有关的单位之间应建立专线电话。

塔台与在机动区内活动的车辆应建立无线电通信设备。

第四十八条 Ⅱ类运行的跑道应配备气象自动观测系统，跑道视程的观测设备至少沿跑道两个位置（接地区和跑道中点）设置。实时的气象信息和跑道视程信息应传送到机场塔台和进近管制室的相关管制席位。

跑道视程设施具体安装要求，参照国际民航公约文件９３２８号《跑道能见视程观测和报告实施手册》施行。

第四十九条 安全保卫和消防救援设施应当符合下列要求：

（一）机场控制区周边必须修建符合《民用机场安全设施标准》的周边围栏，内侧修建３．５米宽的巡场路。跑道端侧围栏应修建应急消防救援通道口（其宽度能通过主力消防车），道口外至近距导航台范围内应修建供消防车辆行驶的简易道路；

（二）飞行区（特别是跑道端侧）要有充分的水源（即管道消防拴供水、水池、天然池塘或大型水车等）以保证场区内或邻近地区在扑救航空器火灾时能不间断地供水；

（三）机场消防装备、设备器材和灭火药剂的配备，必须符合机场救援等级标准；

（四）机场安全保卫部门应配备必要的无线电通信装备；

（五）进入机场区活动的车辆必须配备与塔台联络的无线电设备。第三节 低能见度程序

第五十条 实施Ⅱ类运行的机场必须制定该机场仪表着陆系统（ＩＬＳ）Ⅱ类运行低能见度程序。

该程序由机场空中交通管制部门会同机场有关单位共同制定。第五十一条 制定低能见度程序应当遵循下列基本原则：

（一）实施Ⅱ类运行期间，无障碍区必须保持没有障碍物；

（二）航向台和下滑台敏感区必须得到保护，以保证ＩＬＳ信号的完整性。第五十二条 低能见度程序应当包括下列内容：

（一）提供Ⅱ类运行服务的基本条件和要求；

（二）实施Ⅱ类运行的工作程序；

（三）空中交通管理；

（四）地面活动管制；

（五）机场安全保卫和消防救援；

（六）各有关单位的岗位职责。

第五十三条 机场提供Ⅱ类运行服务的基本条件和要求，是指使用的跑道，临界区、敏感区的范围，机动区的划分，通信导航设备，助航灯光，第二电源和地面滑行引导车辆的保证要求等。

第五十四条 实施Ⅱ类运行的工作程序，主要指发布Ⅱ类运行开始和结束的条件、时机，发布通知和接收通知的单位，通知的顺序和内容，运行中的协调方法等。

第五十五条 低能见度程序开始实施的时机通常在Ⅱ类运行跑道的跑道视程（ＲＶＲ）降至６００米或云高降至６０米时实施。

在机场天气趋势变差较快的情况下，应提前做实施Ⅱ类运行的准备工作，其时机可以根据机场条件和天气条件变化情况作出规定。如可以定为能见度１０００米或云高９０米时，启用第二电源，对目视助航设施的供电进行监控，并对仪表着陆系统（ＩＬＳ）临界区、敏感区进行清理等。

第五十六条 Ⅱ类运行的机场空中交通管制，由塔台或进近管制室负责。塔台应设立机场管制席和地面管制席。

管制单位除担负《空中交通管制工作规则》第三条规定的任务外，在Ⅱ类运行时应当同时承担下列工作任务：

（一）发布Ⅱ类运行开始和结束的通知；

（二）监控机场场道、灯光和仪表着陆系统的工作状况；

（三）管理机动区内和仪表着陆系统敏感区内的地面交通活动，保证敏感区不受飞机、车辆等对航向和下滑信号的侵扰；

（四）指定航空器起飞、着陆使用的跑道和地面滑行路线，以及机动区车辆的行驶路线；

（五）向飞行机组及时通报气象情报和跑道道面、助航灯光、仪表着陆系统等设施工作不正常状况的有关信息；

（六）控制地面和空中交通的流量。

第五十七条 Ⅱ类运行时航空器的最低间隔应以仪表飞行的程序管制间隔或雷达管制间隔为最低间隔标准，并且在运行中至少应当满足下列要求：

（一）进离场飞机使用同一跑道时，离场飞机起飞并飞越航向台天线时进近飞机距接地点的距离不小于１０公里；

（二）进近飞机应在距接地点１８公里以上切入仪表着陆系统（ＩＬＳ）航向道；

（三）对进近飞机应在其距接地点４公里之前发出着陆许可；

（四）跟进进近着陆的飞机间，应保持应有的安全间隔，以保证前机着陆脱离跑道时，后机距接地点的距离通常应不少于１０公里。

第五十八条 安全保卫工作应符合下列要求：

（一）安全保卫工作由机场公安机关负责，组织制定具体实施程序；

（二）机场控制区必须实行全封闭管理，建立定时巡逻制度，制定地面交通管制细则，统一管理，制发控制区通行证件；

（三）机场控制区周边围栏不应开设道口，确因工作需要开设的道口，应设置符合规定标准的安全保卫设施，纳入监控程序。通往机动区的道口应设置明显的交通管制牌和照明装置；

（四）通往机动区的道口（或区域）应设专门警戒人员，未接到塔台管制员许可，不允许任何车辆、人员进入仪表着陆系统（ＩＬＳ）敏感区；经许可进入的车辆应有明显标志，并按指定路线行驶，与塔台保持双向通信联系；

（五）机场消防队应按规定标准配齐人员，针对航空器灭火，制定各种情况下的消防救援方案，纳入机场应急救援计划。

第五十九条 低能见度程序中应做出在Ⅱ类运行期间当发生下列不能有效保障Ⅱ类运行的情况时，将Ⅱ类运行等级降级或取消的规定：

（一）一个灯光回路的电源失效；

（二）航向信标故障；

（三）下滑道失效；

（四）对仪表着陆系统设备的地面、空中校验超过规定时间；

（五）没有地面风资料或接地区的跑道视程（ＲＶＲ）数值；

（六）仪表着陆系统（ＩＬＳ）临界区、敏感区未按规定清理等。

第六十条 航行通告和航行资料汇编（ＡＩＰ）应公布机场Ⅱ类运行低能见度程序的说明以及空中交通服务实施低能见度程序开始的条件。

在Ⅱ类运行期间，任何地面设施的性能下降至要求的水平以下，飞行情报服务应迅速将信息发布至飞行机组。

第六十一条 与低能见度运行有关的单位均须制定本部门保证Ⅱ类运行的工作职责和程序，包括机场空中交通服务部门、机场管理机构有关保障部门、驻场航空公司和其他有关驻场单位。各部门职责应附在机场低能见度程序内。第六十二条 所有与实施低能见度程序有关的人员必须学习和熟悉机场低能见度程序，经过培训和检查，胜任在本岗位上工作。

第六十三条 机场应有计划地组织Ⅱ类运行的综合演练。演练应按低能见度程序的规定进行。演练目的主要是检验各部门的工作程序和履行职责的能力；工作人员的熟练程度；各项保障设施的运行情况。

平时，机场应为各航空公司飞机进行Ⅱ类运行仪表进近着陆的练习提供服务。第四章 附 则

第六十四条 本规定自发布之日起施行。附录一 Ⅱ类运行仪表着陆系统临界区

附录二 机场Ⅱ类运行设施竣工项目一览表（土建部分）

附录二 机场Ⅱ类运行设施竣工项目一览表（设备部分）

附录三 实施Ⅱ类运行对目视助航设施的基本要求

１．对于保障Ⅱ类运行的目视助航设施，实施定期检查和预防性维护应以以下要求为目标，即：

（１）下列灯光中，９５％的灯是有效的：

——Ⅱ类运行精密进近灯光系统中，靠近跑道入口４５０米范围内的进近灯；

——跑道中线灯；

——跑道入口灯；

——跑道边灯。

（２）接地地带灯中的９０％是有效的。

（３）进近灯光系统中４５０米以外的部分，其８５％是有效的。

（４）跑道末端灯的７５％是有效的。为使引导具有连续性，以上允许的失效灯的百分数不应改变灯光系统的基本图形。

（５）所有与Ⅱ类运行跑道同时使用的滑行等待位置处的每一停止排灯，失效灯不得超过两个，并且不允许两个相邻的灯失效。滑行等待位置灯的两个灯不得同时失效。

（６）滑行道中线灯的失效灯数量不超过其总数的５％。

（７）滑行道边灯的失效灯数量不超过其总数的１０％。转弯处和交叉处不允许两个相邻的灯失效。

（８）各种标记牌工作正常。Ⅱ类运行等待位置标记牌必须设在等待位置标志的两侧，其位置应根据确定的敏感区及相关因素确定。

（９）各种道面标志清晰明显，对比度良好。

（１０）机场净空保护区内的障碍物标志灯，每一处失效灯数量不超过其总数的３０％。

２．助航灯光监控系统

（１）助航灯光监控系统运行正常，否则应有专人在Ⅱ类运行开始前和运行中对助航灯光进行每２小时一次的巡视和可行的抢修。

（２）助航灯光监控系统应满足对所有助航灯光系统及其供电回路进行控制和监视的技术要求，并能由管制人员根据情况选择操作对象。该系统应设置不同等级的故障报警，为管制人员的运行提供决策依据。第二电源应能够由管制人员启动。

３．助航灯光供电系统的设计应满足在Ⅱ类运行条件下的电源切换时间的要求。关于《中国民用航空仪表着陆系统Ⅱ类运行规定》的说明

一、制定本规定的背景

为适应我国民用航空运输的发展，满足低能见度条件下飞行安全和航班正常的需要，北京首都国际机场从１９８９年开始Ⅱ类运行机场工程改造计划，１９９０年９月１日起，３６Ｒ跑道对国内开放Ⅱ类试运行。广州白云国际机场于１９９０年初建成了０３号跑道Ⅱ类精密进近灯光系统。在机场建设的同时，总局机关有关部门对低能见度条件下机场空中、地面交通管理，机组训练及飞机适航等方面的问题进行了认真研究。

１９９０年７月，总局派出技术小组对实施Ⅱ／Ⅲ类运行最早的英国进行了考察。１９９０年１２月至１９９１年１１月，总局机关先后制定了民航总局《关于下发飞行人员仪表着陆系统Ⅱ类飞行训练与批准的暂行规定的通知》、《关于颁发营运类航空器Ⅱ类仪表进近最低标准的准则的通知》和《关于印发民用航空运输机场ＩＬＳⅡ类运行安全保卫工作规定的通知》，批准了华北局制订的《首都国际机场仪表着陆系统Ⅱ类运行实施细则》（暂行）。原航行司编写了《低能见度程序》小册子，翻译了ＩＣＡＯ９４７６号文件《地面活动引导和管制系统手册》，飞标司编写了《飞行人员仪表着陆系统Ⅱ类飞行训练参考资料》等。

北京首都国际机场在Ⅱ类试运行期间，继续深入解决第二电源、灯光系统及监控问题。先后组织技术论证、赴美考察、设计招标、设备选型和施工检验等工作。于１９９４年底基本完成助航灯光系统Ⅱ类运行改造工程。同时，华北局组织有关单位总结实践经验，对Ⅱ类运行实施细则进行了修改，形成《首都机场低能见度程序》，制定了首都机场３６Ｒ跑道ＩＬＳⅡ类仪表进近程序和起飞着陆最低标准，经总局批准实施。上述各方面工作为民航总局制订本规定打下了基础。

本规定从１９９５年３月１０日起正式开始编写，经过５月、８月、９月三次征求意见修改而成。

二、制订本规定的必要性

从民航全局看，一些现有机场和扩建、新建机场都有Ⅱ类运行设施建设和规划的项目。国际航空公司和南方航空公司都组织过一些Ⅱ类运行的飞行训练。各管理局和航空公司希望民航总局尽快制订统一的有关Ⅱ类运行的规章。制订本规定对明确和规范Ⅱ类运行各方面工作的要求是十分必要的。

三、制订本规定的指导原则

根据民航现已制订的有关规章和国际民航组织有关文件以及我国民航Ⅱ类运行起步的实际情况，使Ⅱ类运行各方面工作与国际准则相一致。

保持本规定与我国民航现有飞行、适航、机场、空中交通管理和安全保卫等方面的规章和规定相一致，并为总局有关部门制定和修订行业具体技术标准提供依据。

四、本规定的主要内容

第一章总则，主要提出制订本规定的目的、依据、适用范围，以及本规定中主要用语的定义。

第二章规定了营运人获得Ⅱ类运行批准的条件和要求，对航空器适航和飞行机组训练做了具体规定。

对航空器，主要是规定了对机载设备的批准及安装要求，并强调了对已获得Ⅱ类运行批准的航空器营运人必须有相应的维护方案、可靠性分析及维修培训。本规定吸取了有关意见，取消了航空器Ⅱ类运行仪表飞行规则型号验证的具体要求，并将培训、维修和报告制度分条写出。对营运人，主要规定取得Ⅱ类运行批准所应具备的条件，对公司Ⅱ类运行规范、飞行员训练和应采取的安全措施做出了规定。

该章集中了对营运人的要求，并使之具体化。

第三章集中规定了Ⅱ类运行的机场设施条件和运行要求。在设施条件方面包括净空要求、障碍物限制、跑道、目视和非目视助航设备、电源、灯光系统的要求，地面活动引导设备和重要保证设施要求等。本规定对灯光系统的要求做了仔细斟酌，目的是既符合国际标准又符合我国实际情况。

在机场Ⅱ类运行实施方面，以“低能见度程序”为题，多方面说明了对空中交通和地面交通管理等各项工作要求所应包括的基本内容。

该章明确规定了申请Ⅱ类运行机场开放的条件和程序。

仪表电源系统 篇6

关键词：电子飞行仪表系统；大气数据系统；惯性基准系统；比较监控；等效安全

中图分类号：V243 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）27－0061－02

考虑到AC25－11A的建议，一般民用飞机的飞机级FHA中均将“驾驶舱所有姿态/空速/气压高度/航向（包括备用仪表）的丧失”及“两侧主姿态、空速（伴随失速或过速告警丧失）、气压高度错误指示”的危害性等级定义为灾难级；将正副驾驶两侧主姿态、空速、气压高度及航向的丧失危害性等级定义为主要或者危险的。另外，对于采用传统控制系统的飞机，要求姿态数据的显示延迟（包括传感器）不应超过100 ms的一阶系统的等效时间常数。这就使大气数据和惯性基准系统与综合显示系统之间交联构架的可用性、完整性和延时特性成为航电集成的至关重要的问题。

1 系统简述

电子飞行仪表系统（EFIS）一般通过ARINC429和ARINC664总线从飞机大气数据和惯性基准系统接收飞机姿态、航向、空速、高度、温度等飞行和导航数据，并通过一定的计算把相关的飞行和导航信息提供给正、副驾驶，作为两侧主显示。同时，考虑到两侧关键数据错误指示的危害性，显示系统会对这些关键的数据进行对比监控，并将结果通报给飞行员，以便在非正常状态下，飞行员能够及时知晓并采取相关动作，将危害降到最低。

2 相关条款要求

美国联邦航空管理局（FAA）和中国民航当局（CAAC）在其适航规章FAR25和CCAR25部的1303条款“飞行和导航仪表”（b）中均要求“每一驾驶员工作位置处必须安装空速表、高度表（灵敏型）、升降速度表（垂直速度）、带有侧滑指示器（转弯倾斜仪）的陀螺转弯仪、倾斜俯仰指示器（陀螺稳定的）、航向指示器（陀螺稳定的磁罗盘或非磁罗盘）。其中，按有关营运条例装有在360度俯仰和滚转姿态中均可工作的第三套姿态仪表系统的大型飞机，只需有侧滑指示器”。在1333条款“仪表系统”中要求“1303（b）要求的，各驾驶员工作位置处的仪表，其工作系统应符合：（a）必须有措施，能使正驾驶员工作位置处的仪表与独立的工作系统相连接（独立于其他飞行机组

工作位置处的工作系统或其它设备）。”

3 物理和功能构架分析

从相关失效安全性等级要求和延时要求可以看出，大气数据和惯性基准系统与综合显示系统之间构架的可用性、完整性和延时对飞机来说是至关重要的，同时为了满足要求，我们应该采用正副驾驶数据源相对独立的构架。以下就几种典型的支线和干线飞机构架进行相关分析：

3.1 传统支线和干线飞机

3.1.1 传统支线飞机构架

目前，在航的传统支线飞机（如庞巴迪CRJ）均采用2套大气数据和惯性基准/姿态航向源。

正常情况下，机身左右两侧大气和惯性基准数据均同时发送给正副驾驶显示系统，正驾驶使用左侧数据源，副驾驶使用右侧数据源（满足§25.1333（a）的要求）。同时，正副驾驶会对左右两侧数据分别进行对比（一般主要包括姿态PTT、空速IAS、高度ALT、航向HDG）。当任何一侧比较发现两侧数据超出一定的范围时，均会给同侧飞行员提供一个黄色（带边框的）“比较不一致”的警告旗，通告飞行员当前的状态。此时，正副驾驶可以通过与备用仪表的对比，发现超出范围的一侧。当发现一侧数据错误（或一侧失效）时，飞行员可以通过转换选择板（RSP）手动转换，选择使用对侧数据。此时，正副驾驶共用一套有效数据源，对侧比较将不起作用，但如果此时出现危险的错误信息飞行员将不易察觉，可能造成灾难性的后果，为了避免这种情况，往往要求在这种情况下要显示相关的共用源通告，时刻提醒正副驾驶要注意，并与备用仪表对比相关信息。

3.1.2 A320传统干线飞机构架

A320系列是欧洲空中客车工业公司研制的，1988年取证的，最为经典的双发中短程150座级干线客机。它采用6个全色阴极射线管显示器，配置了3套大气数据惯性基准系统（ADIRS）。真正意义上，它的每个ADIRU可以分成2个部分，大气数据基准（ADR）和惯性基准（IR）两部分，如果其中一个故障了，另一个仍可以独立工作。

正常情况下，正驾驶显示ADIRU 1的相关数据，副驾驶显示ADIRU 2的相关数据。姿态、高度、航向三个主要参数由飞行告警计算机（FWC）监控。比较不一致时，正副驾驶PFD上均会出现“CHECK ATT”、“CHECK ALT”、“CHECK HDG”琥珀色“比较不一致”警告，并出现相关的CAS警戒信息。此时，正副驾驶可以通过与备用仪表的对比，发现超出范围的一侧，并通过位于中央操纵台的转换板手动选择，使用备用的第三套数据源。

3.1.3 延时性考虑

虽然传统飞机适航取证时，适用的AC25－11对延时没有相关的建议和要求，但由于一般姿态数据均直接采用A429总线将数据传输给显示系统，从传感器到显示终端的延时时间基本均能控制在100 ms左右。

3.2 较先进的支线和干线飞机

除了从安全性考虑，FAR/CCAR25条款和AC25－11和11A要求给正副驾驶的姿态、航向、空速等数据源要相对独立，但考虑到随着航电和显示技术的快速发展，航电显示系统综合程度越来越高，发生组合性故障同时要求飞行员立即采取动作的可能性也增多，为了减轻飞行员的操作负担，2007年6月发布的新版AC25－11A的第6章的36.e（2）“传感器选择及通告”中“建议采用自动传感器数据转换”。

3.2.1 较先进的支线飞机构架

ERJ170和190是巴西航空在其ERJ145的基础上全新研制，并分别于2004和2005年取证交付使用的新型支线机。

在这里需要说明的是，虽然ERJ170和190的取证交付时间早于AC25－11A的发布时间，但在其显示和大气惯导系统的集成中已初步考虑了传感器数据源（大气数据）的自动选择，这主要得益于其先进的航电供应商Honeywell。

ERJ179/190飞机的主显示系统与3套大气数据软件（ADA）交互，ADA通过模块化航电设备（MAU）底板发送大气数据给网络接口控制器（NIC）。NIC通过ASCB（航电标准通信总线）传输大气数据给其他航电系统。

正常情况下，正驾驶使用ADS1，副驾驶使用ADS2。当ADS1或ADS2故障时，受影响侧的大气数据显示丢失，同时会给飞行员一个故障指示。这时，受影响侧会自动转换（或者飞行员手动转换）选择剩下的两套ADS中的一套作为数据源。自动转换逻辑主要取决于ASCB总线上的当前大气数据源、空速或者高度是否有效。自动转换发生后，如果仍没有有效的大气数据源可用，将回到默认状态（ADS1给正驾驶，ADS2给副驾驶）。如果找到有效的备用源，即使原先的数据源恢复正常，也将不再使用。正副驾驶手动和自动转换逻辑为：

正驾驶：

• ADS 1（正常情况）

• ADS 3（第一次转换）

• ADS 2（第二次转换）

副驾驶：

• ADS 2（正常情况）

• ADS 3（第一次转换）

• ADS 1（第二次转换）

ERJ179/190飞机的主显示系统集成了2套惯性导航源。每套惯性基准系统通过A429将数据发送给3个MAU，MAU的I/O通过ASCB将数据发送给显示系统。数据源的使用与传统支线机一致。

3.2.2 B787先进的干线飞机构架

B787是波音新研的双发、双通道干线飞机，目前正处于最终的取证交付阶段。B787的大气数据基准系统（ADRS）通过3套独立驻留于通用处理模块（GPM）中ADA软件为所有用户系统提供单套高完整性的（经过表决的）气压高度、计算空速、马赫数、真空速、修正过的AOA、总温、静温等数据。B787中显示和机组告警系统从飞控电子装置（FCE）接收惯性数据，而惯性基准系统直接通过A429间数据传送给FCE。正副驾驶两侧显示系统对于ADRS提供的表决过的大气数据和FCE提供的惯性导航数据直接进行自动选择。当所有可用的数据源失效时，飞行员可以通过位于同侧仪表板角板的大气数据/姿态转换选择旋钮选择备用（ALTN）源，此时主显示系统将显示备用仪表的姿态和全球定位系统（GPS）的空速、高度等数据。

这种使用投票表决的方案，在出现故障或者错误时，计算机能够自动的排除故障数据，在故障条件下，尤其是组合故障时，能够有效的减轻机组工作量。这样的方案更好的考虑了AC25－11A的第6章的36.e（2）“传感器选择及通告”中建议的自动传感器数据转换，可靠性高，且能更好的符合人为因素相关要求。但也不难看出，这样的设计构架显然不能满足FAR/CCAR1333（a）的条款要求。这种情况下，需要制定相关的问题纪要，进行等效安全（ELOS）符合性说明，申请人必须向审查方表明“这样的信号传送系统和显示系统的设计特征能够达到与独立的信号源等效的完整性和可用性”。主制造商和系统供应商需要给审查方提供系统描述文件、鉴定试验报告、取证飞行试验报告、系统级和飞机级安全分析报告，证明当前架构能够达到甚至超过CFR/CAR25.1333（a）要求的安全性级别。

4 结束语

本文仅从已适航飞机的角度简要分析了现有的显示和大气数据及惯性基准系统。对于飞机系统设计来说，由于技术的快速发展，相关的操作、显示、数据的处理可能并不会完全按照规章和咨询通报已有的要求来做，但对于安全性来说，自始至终都是最重要的，在前期的设计中就应做好足够的分析，保证系统构架的完整性和可用性，这也是适航当局最为关心的问题。

参考文献

1中国民航总局.中国民用航空规章（第25部）：运输类飞机适航标准，2001.5

Electronic Flight Instrument System and the Atmosphere

and the Integration of Inertial Reference System

Ji Xiaoqin

Abstract: Atmospheric and inertial navigation system combined with an integrated display a danger for the aircraft class rating for disaster airspeed, altitude, attitude, heading and other navigation features. The article on some routes and evidence in civil aircraft avionics system architecture studies, and consultation with the relevant provisions require notification proposal, research and analysis of several typical simple architecture.

仪表电源系统 篇7

随着现代计算机技术和通讯技术的迅猛发展,在现代设计的大型石油化工装置内普遍使用集散控制系统(Distributed Control System,DCS)、安全联锁系统(Safety Instrument System,SIS)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)等系统,这些系统都往大型化、模块化、智能化、低功耗化方向发展,并伴随冗余容错技术的使用大幅提高了系统的平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF),特别是DCS和SIS系统的平均无故障时间已经达到上百万小时。因此仪表电源系统的可靠性成为整个装置安全运行周期长的关键甚至瓶颈。本文以广州石化(120×105)吨/年加氢裂化装置电源系统的设计为例,从仪表电源系统的交流部分和直流部分,这两方面来详细介绍高可靠性电源系统的设计及建议。

2 仪表电源系统的设计

2.1 交流电源系统的设计

根据《石油化工仪表供电设计规范》的规定,在大型石油化工生产装置中,一级负荷一般指生产装置的工作电源突然中断时,将严重影响连续生产工艺过程,并造成重大经济损失,供电负荷恢复后需要很长时间才能恢复的特大型和大中型生产装置以及确保其正常操作的公用工程的用电负荷[1]。因此大型新建、改扩建项目的DCS、SIS、PLC的交流电源及重要联锁、控制仪表使用的直流稳压电源都属于一级用电负荷。为了保证电源系统异常时,工艺人员有足够的时间将装置安全停车,要求配备不间断电源系统(Uninterrupted Power Supply,UPS),且UPS在输入电源没有的情况下,连续供电时间不小于30分钟。以上规定是针对一般石油化工仪表电源配置的最基本要求,除了考虑电网断电的因素外,当前更主要是考虑UPS本身故障引起的仪表失电造成装置停车问题。从近十年的实际运行情况来看,随着电网配置的完善,电网断电引起装置停车的次数非常少,而由于UPS故障造成的装置停车则时有发生。

2.1.1 电源系统架构

由于DCS和SIS系统的平均无故障时间已达到上百万小时,而单台UPS平均无故障时间尚不足二十万小时,且由于目前各UPS厂家的产品质量参差不齐、使用环境各异,在实际使用中UPS电源可靠性远远低于其预测值,因此使用单台UPS仪表系统的交流供电根本无法满足大型石化生产装置自动化仪表对电源系统的要求。为解决单台UPS可靠性差的问题,至少要使用两台UPS来增加可靠性。使用两台UPS的构成方式有三种:(1)是串联,其MTBF是单台UPS的2~3倍;(2)是并联,其MTBF值是单台UPS独立运行的5.5倍[2];(3)将两台UPS独立运行,也称单机双网运行,其MTBF值比单机20万个小时至少提高一个数量级,从而达到与DCS及SIS相同的数量级上。

鉴于广州石化紧邻广州市区,极具安全和环保压力,而加氢裂化装置不仅属于高温、高压装置,且还是属于临氢的高危装置,仪表电源系统的设置必须按高安全性、高可靠性及可维护性强来设计,因此交流电源系统选用第三种方式再加1路独立的一般电源(General Power Supply,GPS)来设置,如图1。

从图1可见,这三路220VAC的交流电源互相独立互不影响,其中两路UPS分别供给具有双路交流输入DCS、SIS、PLC、直流稳压电源等仪表系统,当单一路UPS电源故障时,将不影响另外一路UPS及整个仪表系统的供电。而GPS部分交流电源则专门供给非关键用户,如仪表控制系统机柜内的风扇、照明、检修插座等,这些负荷即使发生短时间的断电,也不影响仪表系统的正常工作和装置的安全运行。

以上电源的架构,优点是单路电源系统失电不会造成装置停车,同时也便于电气维修人员对UPS系统进行在线维修,缺点是投资较高。此外,在对仪表控制系统和现场仪表的选型中都要求其交流电源输入是双路输入,即现场仪表若无法接受双路交流电源,则必须选择直流电源进行供电。

2.1.2 UPS的选型原则

UPS的选型主要根据品牌、类型、容量及服务等几方面来确定。品牌的选择主要是根据采购UPS投资额来确定,若费用充足,可选择进口优秀的品牌,如GE、梅兰日兰、ABB、SIEMENS等;UPS的类型选择是根据负载对输出稳定度、切换时间、输出波形要求来确定是选择在线式、在线互动式、后备式以及正弦波、方波等类型;而UPS的容量主要是根据计算所有的负载总和值,再考虑至少125%负载容量及后备满载供电时间不少于30分钟来确定。

2.1.3 其他注意事项

仪表交流电源系统的设计除以上关键内容外,还应具体考虑以下内容:

●重要负荷供电系统不应与其它供电系统相混淆,也不应接入其它种类负荷;

●将交流电源系统的故障状态要引入DCS或SIS系统进行报警,以便进行故障记录和分析;

●对无法进行双电源输入的多组同样功能的负载,如DCS操作站,采用分组交流供电(尽量对半)。这样,当一路UPS故障时,仅影响其中约一半的负载,给操作和维护人员处理问题提供条件;

●对于雷击多发区,在UPS的输入端应充分考虑防雷因素,选择合适的防雷浪涌保护器。而在UPS的输出端到仪表间是否安装防雷浪涌保护器可视情况而定,若在同一建筑物内,则不必考虑安装;若UPS与仪表控制系统不在同一建筑物内,则仪表控制室的总配电柜的输入端应考虑安装防雷浪涌保护器。

2.2 直流电源系统的设计

在大型石油化工自动控制领域,除DCS、SIS、PLC、机组状态监测等系统直接采用220V交流电源外,其它的现场仪表、控制室内辅助仪表大多数都是使用24V直流电源,特别是联锁系统中间继电器、联锁电磁阀、联锁阀门阀位回讯器等都是使用直流电源,因此直流电源密切关系到整个仪表系统和装置的安全。

2.2.1 电源系统的架构

直流电源系统的设计主要考虑以下几个因素:(1)性能指标。主要包括输出电流电压、EMC认证、安全保护、纹波系数、安装方式等;(2)供电模式。集中供电还是分散供电,可根据生产装置规模和自动化程度的高低所确定的用电负荷决定采用何种方式。大型石化生产装置,仪表自动控制系统的规模都比较大,所需的直流电源的功率也比较大,采用集中供电方式;(3)可靠性和安全性。一般大型稳压电源的可靠性高于小型的,优秀国外品牌高于国内品牌,国内品牌的MTBF一般都大于5万小时,而国外品牌的个别产品如西门子的SIYOUNG电源的MTBF已超过100万小时;(4)可维护性。尽管单台直流电源的MTBF达到5万小时,但并不是每台直流电源都能无故障运行5万小时,因此直流电源的可维护性对连续性强的石化企业显得十分重要。为提高可靠性和可维护性,需要采用冗余方式来搭建直流供电系统,冗余方式有1﹕1冗余和2﹕2冗余方式。鉴于广州石化加氢裂化装置的重要性,直流电源系统设计采用了2﹕2冗余方式且每路电源还采用N+1模块冗余结构,其供电架构如图2所示。

从图2看出,两路UPS电源分别进入两路直流电源系统,每路电源系统采用N+1个电源模块形成N+1冗余系统,每个电源模块选择具有均流稳压功能的高性能电源模块。双回路交流供电中,任何一路外供的交流电源出现故障,电源柜内的24V直流电源系统能够满足正常供电要求。即使出现单路UPS故障且另外一路直流电源有1块电源模块同时故障,电源柜内的24V直流电源系统能够满足正常供电要求。

2.2.2 冗余均流稳压电源系统搭建应注意的问题

利用模块化电源来扩展容量,实现大功率电源供电系统应注意以下几个问题:

●每个直流稳压电源模块单元应具有输出自动均流功能;

●每个直流稳压电源模块单元必须内置解耦二极管,并且有负载均流线,保证同一组冗余安装的每个电源模块的输出电流相同,直流电源按1:1或2:2冗余安装,分别接受两路交流供电,实现双回路供电,最大程度的保证整个供电系统的可靠性和安全性;

●通过N+1,N+2冗余实现容错功能,实现带电热插拔,便于对电源系统进行在线维护,实现供电系统的不间断供电。所有电源模块并联扩容后,总电源系统的源电压效应,负载效应,瞬态响应等技术指标都应保持在系统所要求的技术指标范围内;

●采用冗余技术,当某单个电源模块单元发生故障时,不影响整个电源系统的正常工作,电源系统应有足够的负载能力;

●尽可能不改变电源模块单元的内部电路结构,确保电源系统的高可靠性;

●确保每个供电单元分担负载电流。即通过并联均流应使整个电源系统像一整体一样工作,同时通过并联均流技术使整个供电系统的性能得到优化[3];

●按《石油化工仪表供电设计规范》(SH/T3082-2003),每台交流/直流电源前后均有空气开关,更换任一台直流电源,不影响其它直流电源正常工作;

●将所有电源模块的电源状态触点串联之后送到DCS或PLC系统进行报警,当任一电源模块出现工作异常时就发生报警信号,操作人员能第一时间知道并通知相关维护人员处理,从而避免故障扩大。

3 结语

仪表电源系统的设计由于跨电气和仪表两专业,且受项目投资的限制,往往缺乏全面考虑,只进行简单的冗余,容易造成一些不安全的因素,给日后生产埋下巨大的安全隐患,一旦形成整改十分困难。在广州石化炼油千万吨级炼油改扩建加氢裂化装置项目的仪表电源系统的设计中,吸取以往的经验和教训,加强电气和仪表专业的沟通,使设计的电源系统朝着更安全、更可靠的方向迈进了一大步。该装置于2006年10月投入运行以来,运行平稳。即使出现单台UPS故障,也没有影响仪表控制系统和生产装置的安全运行,证明该配置方式具有较高的可靠性和可维护性。

摘要：仪表电源系统是大型石化生产装置自动控制仪表的动力源和生命线,其性能可靠是自控仪表乃至整个石化厂的重要要求,如何提高仪表电源系统的可靠性,减少因仪表电源系统故障造成的非计划停车是今后大型石化改扩建和新建项目必须认真考虑的问题。文章结合广州石化炼油千万吨改扩建加氢裂化装置项目仪表电源系统的设计,详细介绍了仪表系统使用不间断电源的连接方式与可靠性的关系和直流稳压电源系统的设计,以及其在电源系统设计中应注意的问题。

关键词：仪表电源系统设计,MTBF,冗余

参考文献

[1]中国石油化工集团公司工程建设管理部.SH/T3082-2003,石油化工仪表供电设计规范[S].北京:中国石化出版社,2004

[2]邬智蔚.论通信行业UPS系统的若干问题.广东通讯技术[J],2006,26(2):13～41

仪表着陆系统防雷措施浅析 篇8

1 雷电危害民航空管设备体系的途径

雷电危害主要包括以下几个类型:直击雷、雷电感应、静电感应、电磁感应及雷电波侵入。由于雷电流会从沿机房的进出户电缆窜进设备或者线缆之间的电磁耦合亦会导致设备的电位升高, 因此掌握对雷电的入侵途径才能建立有效的防护措施。如图1所示, 雷电过电压对民航空管设备体系电子设备的损害主要有以下三个途径:

(1) 机房的电源线和通信线、网络线、天馈线或这类电缆的金属外套等在建筑外受直击雷和感应雷而加载的雷电压及过电流沿线窜入, 入侵电子设备;

(2) 直击雷经过接闪器 (如接闪杆、接闪带、接闪网等) 直接放入大地, 导致地网地电位上升, 高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击;

(3) 电流经引下线入地时, 在引下线周围产生磁场, 引下线周围的各种金属管 (线) 上经感应而产生过电压。

2 航向天线阵分配单元和混合监控网络防雷措施

在ILS设备运行过程中, 我们发现雷暴季节航向的分配单元 (ADU) 和监控混合单元 (MCU) 很容易遭受雷击损坏, 与之相连接的发射机柜被雷击损坏概率却很低。ADU和MCU板卡都集成在一个铁箱子当中, 屏蔽性能良好, 因此不会出现直接感应雷电流导致设备损坏。则最可能的原因是雷电流沿天馈同轴电缆进入ADU和MCU, 大电流作用下设备损坏。

除了直接向电缆流入雷电流以外, 电缆遭受直接雷往往会导致电缆断裂, 以至于损坏与其相连的设备。电缆上的过电压冲击, 绝大多数是感应产生的。但因其能量一般较小, 电压低, 电流弱, 通常很少对电缆本身身造成危害。只能对与电缆相连接的端机构成危害。

图2所示, 埋地深度为h (m) 的电缆, 其距离雷击点的垂直距离为y (m) , 雷电流用双指数波表达式时, 距离雷击入地点最近处电压瞬时值的计算公式为:

式中:A、α、β为常数, 根据不同的雷电流波形而定;

由此可以看出, 当电缆处于电磁脉冲环境场中时, 屏蔽层上产生的感应电流通过屏蔽层和芯线之间的转移阻抗, 在芯线上产生感应过电压, 将严重影响电缆所连接的电子设备正常工作。埋地电缆所采取的防雷措施主要有埋地接地体、架空接闪线、排流线、消弧线等。鉴于此现象, 可以采取如下两种方式保护ADU和MCU:

(1) 对ADU的输入端CSB、SBO、CLRCSB和CLRSBO的电缆屏蔽层做破皮接地;MCU的输出端DS、CL、CLR电缆屏蔽层做破皮接地。

(2) 对ADU的输入端CSB、SBO、CLRCSB和CLRSBO增加天馈浪涌保护器;MCU的输出端DS、CL、CLR增加天馈浪涌保护器。

3 下滑设备天馈浪涌保护器安装

下滑台站防雷设施齐全, 但是下滑设备的ADU和MCU依然会因雷击损坏。这是由于防雷厂家不了解下滑设备的进出户信号电缆, 现场安装过程中导航技术人员对SPD和防雷原理亦不熟悉, 往往发生SPD安装位置错误, 应该被保护的设备却不再保护范围内的现象。

航向设备的浪涌保护器安装位置不易出错, 因为从发射机柜进出户电缆线路很直观, 即发射电缆4根, 监控电缆4根, 在其进出户端安装即可。而下滑设备的电缆连接线路复杂, 防雷厂家分辨不出进出户电缆, 往往参照航向设备位置安装SPD, 即安装在发射机柜端的发射电缆CSB、CSB CLR、SBO端, 监控电缆CL、DS、CLR、NF端。这样导致的结果就是发射机柜处于浪涌保护器的保护端之内, 而ADU和MCU不在浪涌保护器的保护范围之内, 雷电流沿着出入户电缆到达ADU和MCU, 使两者遭受大电流冲击损坏, 因此下滑设备的浪涌保护器正确安装位置如图3所示。

4 设备遥控信号传输线路光纤防雷措施

随着光纤的普及使用, 机场内设备遥控信号传输均已采用光纤传输。因为光纤本身是以Si O2为原料做成的, 它的绝缘性能很好, 并且光信号的频率远远高于雷电电磁波的频率, 因此光信号不会受到雷电电磁波干扰, 被误认为它不存在防雷问题, 所以台站内的光纤大都未做防雷措施, 但实践证明, 光缆也是会遭雷击的。原因是一般光缆的防潮屏蔽层, 加强芯线和接头都采用金属构成, 雷电会通过这些部件袭击光缆, 击穿光缆绝缘保护层。

当雷击光缆附近的大地时, 雷击点电位显著升高, 当雷电流达到一定数值时, 土壤将会被电离, 雷电流就会直接入侵到光缆上。对于均匀的土壤, 雷击点周围会形成电弧区, 该电弧区电位为:

可见, 雷电流强度越大或土壤电阻率越高, 产生的电弧区半径越大, 电弧区电位越高, 对光缆的危害也越大。

埋地光缆较理想的防雷措施是在光缆上方敷设单根或多根排流线, 将光缆中所有的金属构件都在接头处电气断开, 机械连接, 雷击严重地区尽可能采用无金属构件的光缆。若埋地光缆中金属结构做电气连通, 为避免依次雷击而造成多处雷击故障, 光缆除布放排流线外, 还应在光缆的接头处都做集中接地 (最好使用牺牲阳极接地, 以免光缆金属护层铝等被腐蚀) 。

5 结束语

雷暴天气因雷击导致仪表着陆系统设备损坏的现象常有发生, 只要科学正确地采取了防范措施, 其绝大部分是可以避免的。要做好仪表着陆系统防雷工作, 既要掌握设备的信号传输流程和电缆的敷设线路也要了解拟采取的防雷措施原理。只有采取良好的雷电屏蔽措施、合理的安装防雷器、畅通的雷电泄放通道, 才能最大程度的减少雷电对仪表着陆系统的损坏。

摘要：鉴于仪表着陆系统普遍存在防雷措施不严谨、不全面的现象, 本文通过对航向天线阵处防雷设施不足、下滑设备浪涌保护器安装位置错误和光纤防雷措施的遗漏的问题分析, 提出恰当的防雷整改措施。

关键词：仪表着陆系统,防雷措施,屏蔽,浪涌保护器

参考文献

[1]黄裕文, 钟秉武.机场空管设备雷电防护[J].气象科技, 2012, 40 (3) :497-501.

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.

仪表系统常见故障分析处理 篇10

1 仪表常见类型及故障分析步骤

1.1 仪表的常见类型

仪表系统中比较常见的仪表有测温仪表, 测压仪表、流量仪表等。测温仪表的主要设备是热电偶温度计, 其主要由连接导线、感受件、显示仪表等组成, 其主要用于测量生产中温度超过五百摄氏度的介质。测温仪表主要是通过感受热电偶的高低进行数据的测量。测压仪表根据测量的介质可以分为波纹管压力计、隔膜压力表、膜盒微压计、OEM型压力传感器等类型。其主要是在系统运行时提供压力数据, 保证系统的安全运行。流量仪表的检测设备主要是容积流量计, 其主要是利用流量计的转子的传动进行计数, 进行排放量和体积流量的测量。流量仪表中有一种差压式流量计, 其主要是测量流体在处于流动状态时的流速和差压。测量的数据会传输给系统, 由系统进行调节。

流量仪表还有一种微型数字流量计, 其主要是通过数字量来显示单位流量, 并将信息传输到系统中。

1.2 仪表常见故障分析步骤

仪表有很多种, 因此在进行仪表故障的分析时首先应仔细研究仪表系统的设计方案, 熟悉仪表系统的结构、特点、参数、性能等。在针对具体的仪表系统故障的分析时, 检测人员应向现场的操作工人了解仪表系统的情况和生产状况, 并对故障仪器的记录曲线进行综合分析, 进行仪表系统故障原因的确定。观察分析记录曲线, 若曲线是一条不变化的线, 或者之前的记录曲线是变化的, 却突然不变化, 那么这个故障很可能是仪表系统出现故障。这时可以对现有的工艺参数进行人为改动, 并查看曲线的变化情况。若仍不变化, 则可以判断仪表系统出现了很严重的故障, 若曲线能够正常变化, 则说明仪表系统没有特别大的问题。当改变工艺的参数时, 若记录曲线发生突变或者跳到最小或最大, 基本可以确定出现故障的是仪表系统。若产生故障时, 仪表的记录曲线没有出现异常, 并保持正常状态, 而一旦发生波动, 记录曲线变的毫无规律或者难以控制, 并且有可能无法控制手动操作, 这可能就是由于工艺操作系统造成。如温度仪表系统故障的分析, 温度仪表系统的测量数据滞后较大, 一般不会发生突然的变化, 当温度仪表的指示值突然达到最大或最小值时, 可以确定仪表系统发生故障, 其故障的原因可能是补偿导线、热电偶断线后者放大器失灵等情况造成的。当温度控制仪表出现指示值快速振荡时, 可能是由于PID参数调整不当导致的。若指示发生大幅缓慢变化, 则可能是因为工艺操作的变化导致, 若工艺操作没发生变化, 则可能是仪表系统本身出现故障。压力控制仪表系统的故障分析, 若其指示出现死线状况, 应先检查测量的引压导管系统中是否发生了堵塞现象, 若没有出现这种问题则检查压力变送器的输出系统, 若有变化, 可以确定是控制器的测量指示系统出现了问题。

2 仪表系统故障原因、特征及解决措施

正常运行的仪表发生故障的原因一般有人为因素、环境因素及自身因素。其中人为因素包括人为损坏、设计安装及维护不当。环境因素包括密封、振动、腐蚀及非人为损坏。自身因素指仪表自身存在的问题。根据有关统计表明, 环境因素是引起仪表系统的主要因素, 其次是人为因素, 最后为仪表自身因素。其中环境因素占总体故障因素的百分之四十三, 人为因素占百分之三十三, 自身因素占百分之二十四。

2.1 人为因素导致的故障及解决的措施

一是人为损坏, 主要是在进行仪表的检修时, 有的工作人员职业意识不足, 导致了仪表及仪表电缆的损坏。并且有时在检修过程中还会出现仪表部件被盗的情况。对于这些情况, 在检修之前应让检修人员和仪表控制人员进行沟通和联系, 并让其在检修的过程中相互紧密配合, 并在现场加强对设备的防盗管理, 避免发生设备失窃的情况发生。有的设计人员在选择仪表的过程中, 对实际的工作状况不了解, 选择的仪表不合理, 并且安装的方法也不够规范, 导致仪表在日常的工作中出现一些不必要的故障。因此工作人员应当在选择前根据仪表的具体情况进行, 并且应提高自身的技术改造, 优化仪表的设计和安装。有的维护人员专业技术不过关, 并且在操作过程中出现失误造成故障发生。并且有的维护人员责任心不够强, 在维护的过程中态度不够严谨, 导致在维护的过程中做的不够完善留下隐患。对此, 需要提高维护人员的职业素质, 对其进行定期的规范性的培训, 让维护人员掌握完善的专业知识和技术, 并掌握工作过程中的规范的操作流程。同时提高维护人员爱岗敬业精神和积极进取的工作态度, 保证仪表系统的维护工作能够更加高效的完成, 提高仪表系统运行的可靠性。

2.2 环境因素导致的故障及解决的措施

一是密封故障, 若现场仪表的电缆的进口处的密封性不符合标准, 就会导致雨水、粉尘及潮湿气体等通过电缆进口处的缝隙进入仪表系统的内部, 这些情况会影响仪表系统的正常工作。并且若发生渗漏状况, 还可能会对仪表中的电源造成破坏。同时导致仪表系统出现不良的运算, 甚至出现生锈的情况。密封故障出现的原因主要是由于仪表电缆接口处缺少密封的接头。导致接头缺失的情况时:订制货物的时候就缺乏密封接头的配置;订制的货物配置了密封的接头, 但因为某些原因没有进行安装;进行了密封的安装但没有扣紧相应的接插件或密封的卡套没有拧紧;接头内用于密封的橡胶圈和电缆不能匹配, 并没有进行及时的更换, 只进行了简单的安装, 使得其密封效果低, 造成密封故障。针对这些原因, 需要采取相应的措施进行解决。在设计过程和订制货物时, 相关人员应仔细检查设备的密封接头处是否存在, 并注意其密封接头是否良好, 同时进一步的检查密封接口处的尺寸是否符合标准。在仪表设备的密封接头的安装中, 必须采用严谨的工作态度, 安装相关标准进行科学的安装, 并在安装完成后检查接头拧紧的程度。同时若因特殊状况无法达到严格的密封标准, 可采用硅胶、聚氯乙烯等类似的东西进行接头的密封处理。并且还应注意若仪表设备处于较湿润的环境中时, 需要定期的拆卸缠绕在仪表上的塑料布, 保证其能够进行良好的通风和透气。同时可以将仪表盖打开, 清除仪表中的冷凝水。仪表有时会因为振动而出现故障, 如仪表间接线不良;仪表周围的固定螺丝出现松动, 卡套发生不牢固现象;焊口处有裂缝等。针对这些情况, 可以适当增加橡胶垫和支撑架, 并且为了防止松动, 可以给所有的螺丝配置具有防松动特性的弹簧垫片, 并且应做好日常的巡查工作, 及时拧紧螺丝和固定卡套, 并通过机组维修, 进行仪表位置的合理调整。在电力系统中, 很多金属外壳的仪表设备容易受到腐蚀, 由于腐蚀的影响导致螺丝生锈使得仪表盖难以打开。对此, 在进行仪表的设计和选择时应注意考虑腐蚀性, 选择一些塑料外壳或者不锈钢的仪表外壳。至于非人为的损坏使得仪表出现故障, 也即在生产过程中, 因为某些异物或外部因素使得仪表被损坏, 导致仪表故障的发生。如不明物体卡住了仪表的调节阀门等。虽然在仪表的日常运行中很少会出现这种情况, 但其仍存在一些不确定性和不可预测性。因此工作人员应根据仪表的具体情况进行相应的检查, 避免这些故障的发生。

2.3 仪表自身的因素导致的故障及解决的措施

仪表自身存在一些质量问题而使得仪表发生损坏, 这也是比较常见的仪表故障。在仪表系统的运行过程中, 质量不过关的仪表设备会出现各种各样的问题。解决这一类的问题, 在仪表的设计和选择阶段就应全面考虑好仪表的各个因素, 并提出较高的质量要求, 并根据实际情况选择适合实际情况的热控仪表, 同时确保仪表的质量符合标准。

3 预防仪表故障的发生及相关的管理措施

3.1 预防仪表故障的措施

(1) 应对仪表故障的预防给予充足的重视, 在进行设计与建设的过程中应加强对机组中需要的仪表设备信号及精度的选择的重视。并且当其投入使用时, 应重视对仪表的检测。并在仪表的工作中实时查看仪表的运行状况, 并对仪表设备中存在的不足的地方采取合理的措施进行完善或更换, 并且工作人员应保证仪表设备的运行环境良好。其次还应加强对仪表控制人员的能力的提高。提高工作人员的培训内容, 不仅要包括增强其技能的学习, 还应提高工作人员对仪表设备相关理论基础的学习, 让其掌握仪表参数检测的基本原理, 并熟悉仪表设备的调整和校对, 实现对仪表设备的良好管理; (2) 还可以通过比赛及参加考核的方式来提高工作人员提升专业知识和能力的积极性, 还可以安排培训班和报告会等丰富学习者的见识和沟通; (3) 还应整理好仪表检测的资料。仪表检测的资料是仪表检修的重要依据, 并且这些资料时仪表进行检测维修的技术标准和技术依据。因此在进行系统的改造及仪表的更换时, 应让一些专业的技术工作人员进行仪表资料的编辑, 保证能够收集齐全的仪表资料, 保证仪表资料的完整性, 提高仪表设备的检修及维护的效率。

3.2 加强仪表的管理措施

仪表的管理和维护需要安排专业的部门及人员有计划性的进行, 并且在仪表系统的运行中需要安排职业素质高的人进行科学全面的检查, 保证仪表系统的正常运行。并且对于比较精密的仪器, 负责该仪表的相关人员不能随意的转借他人, 并且负责人需要在仪表设备的使用过程中做好使用记录, 并保证仪表使用后的完整保存。在进行仪表的检查中, 相关工作人员应做好仪表的通电、除尘、性能、防水等的检测, 并且应注意仪表运行的环境要清洁干净, 同时还应注意禁止非工作人员乱动仪表, 保证仪表系统的安全运行。同时应为仪器设备建立技术档案, 档案的内容除了要包括仪表的技术资料, 还应有仪表的管理、使用、维护、检修、校验等内容, 并且使用部门应当配合好建立档案的工作人员的工作, 做好大型精密仪表设备的建档工作。并应重视大型仪表设备的技术改造, 科学合理的安排人力、财力及物力的分配, 有计划的进行设备的改造。还应强化仪表设备的检查, 应设置专门的设备安全检查人员, 对仪表设备的使用及保存进行评价和指导, 同时应定期检查仪表设备, 及时发现存在的隐患, 保证仪表设备的安全稳定的运行及工作人员的安全。

4 结语

造成仪表系统出现故障的原因有很多, 负责仪表系统的相关人员应采取合理的措施进行仪表系统的故障的分析, 及时高效的查找出仪表系统出现故障的根源并进行合理的解决, 同时应做好相应的预防措施, 保证仪表系统的正常运行, 提高其相关生产的经济效益。

摘要：仪表系统的正常运行对厂房进行安全生产及提高经济效益有着很大的影响。文章主要对仪表系统的常见故障进行分析, 并对其处理的措施进行了探究。

关键词：仪表系统,常见故障,分析处理

参考文献

[1]王东.浅议现场仪表系统常见故障及分析步骤[J].黑龙江科技信息, 2014, 7 (04) :78-79.

[2]李毅.现场仪表系统常见故障的分析步骤[J].中国化工贸易, 2013, 14 (11) :40-41.

[3]韩数九.现场仪表系统常见故障浅析[J].大陆桥视野, 2013, 05 (24) :62-63.

[4]张艳军.现场仪表系统常见故障的分析[J].科技致富向导, 2013, 08 (04) :88-89.

[5]哈伟.电厂仪表系统常见故障分析[J].城市建设理论研究, 2013, 12 (24) :75-76.

[6]赵勇.检测仪表常见故障的分析与处理[J].化工自动化及仪表, 2014, 07 (05) :73-74.

[7]裴志博.现场仪表系统常见故障分析[J].化工管理, 2013, 09 (16) :48-49.

[8]罗鹏.现场仪器仪表系统常见故障及分析[J].大陆桥视野, 2012, 15 (04) :64-65.

[9]陈秀华.仪表及控制系统常见故障的分析与处理[J].自动化与仪器仪表, 2013, 04 (06) :30-31.

仪表电源系统 篇11

【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]

【参考文献】

［１］丁向阳,于丽丽.论仪表自动化应用发展趋势及建议[J].价值工程,2011,30(21):46.

［２］卜华荣.浅论自动控制仪表发展现状[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(10):276.

［３］李振春.浅析仪表自动化应用的发展趋势及建议[J].中国电子商务,2011,(10):89-89.

捷达组合仪表检测系统设计 篇12

汽车组合仪表是人和汽车的交互界面, 作为汽车上最重要的信息终端, 为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障提示、行驶里程等信息。其显示的直观与美观使得驾驶不但是代步之必需, 也成为舒适生活的一部分, 而参数传递的准确与可靠性则直接关系到汽车行驶的安全。随着汽车电子技术的发展, 汽车组合仪表将成为汽车的电子控制信息中心, 信息量增多, 功能强大, 是汽车电子技术的一个研究重点。

国内针对汽车组合仪表的检测系统的研发目前还处于初始阶段。对仪表的检测只能在整车上进行。汽车制造厂对于新组装的汽车如要仪表出现问题, 即耽误了企业的工作效率, 而对于汽车修理人员, 往往仪表上的信息会指引修理方向, 仪表上错误的信息必会浪费时间、人力和物力。汽车仪表检测系统的开发将有效的解决上述问题。我国目前的汽车组合仪表尚以机械式为主, 通讯方式以线束为主, 这种模式最大的弊病是过于依赖线束, 导致系统复杂。对汽车仪表而言, 使用电子式仪表板较之传统仪表的优势在于硬件功能的软件化和系统集成度被大大提高。随着微电子技术的发展, 微处理器的处理速度越来越快, 一些实时性要求高, 原本由硬件完成的功能, 就完全可以通过对微处理器编程来实现。在大规模集成电路技术迅速发展的今天, 集成电路的密度越来越高, 体积越来越小, 内部结构越来越复杂, 功能也越来越强大, 随着仪表的部分功能硬件不断地被软件取代, 整个系统的集成度也在相应提高。

2 组合仪表检测系统设计

汽车组合仪表一般包括车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、故障警告灯及其指示灯等。本文针对大众公司捷达汽车的1GD919033F机械式组合仪表进行相应检测设计。其车速表与里程表是机械式仪表, 由电机驱动。仪表内部由远光灯、转向灯、蓄电池、机油压力指示灯、冷却液温度表、燃油量表、发动机转速表、仪表板照明灯和电子时钟组成。组合仪表检测系统的总体方案框架如图1所示。

该组合仪表检测系统的硬件按功能主要分为:电源模块、单片机控制模块和电机驱动模块 (车速表与里程表是机械式仪表由电机驱动) 。仪表内部的远光灯、转向灯、蓄电池和机油压力四个指示灯由系统控制开关对其进行控制;冷却液温度表和燃油量表由可变电阻模拟冷却液温度信号和燃油量信号控制。其中, STC12C5A60S2单片机是整个系统的核心。STC2C5A60S2单片机和L298N模块进行电机控制。发动机转速表为电子式仪表, 运用单片机产生方波信号对其运行状态进行控制。各指示灯在接通电源的情况下为常亮状态, 用单片机控制让其闪烁。组合仪表检测系统电路图和硬件平台如图2和3所示。

组合仪表检测系统软件分为模拟部分的软件开发和检测系统的软件开发。根据汽车仪表的功能以及硬件结构, 将软件功能分为车速表模块、转速表模块、水温表模块、燃油表模块、指示灯模块。主程序相当于操作系统, 其主要功能是首先将软件的各个模块初始化, 然后进入扫描模式, 循环调用每个模块的功能。主程序流程图如图4。

转速表程序的主要功能是将外部传输过来的转速信号转换为仪表可以接收的信号。用C语言编写转速表程序。基于条件函数判断车速是否更新, 如果更新则调用车速表驱动函数。真实情况下转速是根据方波来计算和显示的, 本文设计了一个模拟方波的程序, 先初始化, 设置一个延时函数, 用电位计通过A/D转换来控制延时的时间, 再设置一个高低电平的转换。这样就通过调控延时达到改变周期的效果。在主单片机中设计一个定时器/计数器程序接受信号并将数值返还到显示程序中。同时车速表是将输入的车速信号转变为可控制直流电机的驱动信号来驱动的, 真实情况下转速是根据电机转速来计算和显示的, 本文设计了一个可控制电机转速的程序, 先初始化, 设置一个延时函数, 用电位计通过A/D转换来控制延时的时间, 在设置一个高低电平的转换。这样就通过调控延时达到改变占空比的效果, 从而控制车速表的运行。

3 组合仪表检测系统的测试

本文用程序实现测试功能, 由单片机发出控制脉冲信号和PWM信号。组合仪表的发动机转速表和L298N电机驱动电路进行信号接收。使用单片机模拟方波, 调节占空比, 将程序写于单片机后, 运用A/D转换控制频率, 使用if循环语句, 设计多个A/D接口, 并设置相应I/O接口, 将电位计接入电路。旋转电位计开关, 用示波器观察方波, 波形如图5所示。将产生的波形发送到组合仪表转速表中, 使转速表根据频率的变化而发生相应变化。将产生的波形发送到L298N电机驱动电路中, 使电机转速根据波型的变化而发生相应变化。占空比显示如图6所示。

水温信号及燃油信号的模拟都是利用变电阻来进行的, 所以用电位器来充当两个模块的可变电阻。根据捷达车型中两个模块可变电阻的阻值选取适当阻值的电位器与电源和仪表连接。仪表中的各种指示灯在与电源相接时处于常亮状态, 所以对单片机进行编程, 让其产生间断的电压信号从而达到指示灯的闪烁状态而进行指示灯信号的模拟。

4 结论

捷达组合仪表检测系统硬件设计简洁, 操作方便, 所需要的元器件应用广泛, 价格低廉, 软件结构设计合理, 易于二次开发。此系统对仪表生产厂家实用检测有推广作用, 对汽车生产厂家在生产过程中仪表方面有监测作用, 对相关汽车专业的教学和实践有指导作用。

摘要：汽车组合仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面, 是车辆安全行驶的重要保证。本文基于单片机对捷达汽车组合仪表进行检测系统设计。仪表检测系统主要由为整个系统提供稳定电源的专用电源芯片, 负责模拟仪表运行所需要的各电子信号, 并将信号发送到组合仪表上使仪表根据信号的指示运行的STC12C5A60S2单片机, 以及L298N电机驱动电路等元器件组成。软件基于Keiluv2进行开发, 采用C语言编程, 实现对组合仪表各部分工作的检测。

关键词：汽车组合仪表,单片机,L298N,检测

参考文献

[1]李涵武, 赵雨.汽车电器与电子技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2006.

[2]黄鹏.汽车单片机应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2010.

[3]谭浩强.C程序设计 (第四版) [M].北京:清华大学出版设, 2010.

[4]王绍光, 夏群生, 李建秋.汽车电子学[M].北京:清华大学出版社, 2005.8.