自控工程施工人员技术手册

自控工程施工技术人员手册2006.112目录1范围42目的43标准和规范43.1标准代号43.2施工验收53.3基础和通用54控制系统基础知识64.1仪表的分类64.2仪表主要品质指标84.3信号制及供电、供气94.4过程特点114.5控制方案124.6控制品质指标135施工程序135.1工程特点135.2施工程序145.3一般要求145.4工序原则155.5技术准备155.6现场准备156设备安装156.1一般规定156.2盘箱柜和操作台安装166.3温度仪表安装176.4压力仪表安装176.5流量仪表安装186.6物位仪表安装186.7过程分析仪表安装196.8旋转机械状态监控仪表安装196.9调节阀及其辅助设备安装207电气线路敷设207.1槽盒、桥架的安装207.2电缆（线）保护管敷设207.3电、光缆（导线）敷设217.4防爆227.5接地237.6导电与绝缘试验237.7配线238导压管路敷设248.1一般规定248.2中、低压导压管路248.3导压管路的焊接要求268.4高压导压管路268.5有毒、可燃介质导压管路2638.6分析取样管路敷设278.7隔离与吹洗管路278.8导压管路固定288.9导压管路压力试验289气动管线敷设289.1气源管线289.2气动信号管线299.3气动管线的压力试验与吹扫2910仪表管线伴热2910.1蒸汽、热水伴热2910.2蒸汽与回水系统安装3010.3电伴热3011校验与调整3111.1一般规定3111.2温度仪表3111.3压力仪表3111.4流量仪表3111.5物位仪表3211.6气动仪表3211.7电动仪表3211.8调节阀3411.9旋转机械状态监控仪表3511.10过程分析仪表3611.11智能仪表3712系统调试3812.1一般规定3812.2系统精度3812.3系统离线测试3812.4系统在线测试4012.5在线测试注意事项4212.6大型机组机电联调4313交工验收4313.1中间交工4313.2交工技术文件4414机具和校验设备4414.1常用工具4414.2常用机具4514.3常用校验设备4615一般故障处理4615.1仪表故障的一般规律4715.2故障分析判断方法4815.3常见故障判断处理5141范围本手册适用于从事自控工程施工的工程技术人员，也可供项目管理人员以及仪表工参考。2目的本手册的目的主要是指导新从事自控工程施工施工的工程技术人员，使他们尽快熟悉掌握本专业的技术工作，并使本专业的技术管理工作能够规范化。3标准和规范施工企业都要按施工标准规范要求进行施工。我国标准用GB表示，GB表示强制性标准，GB/T表示推荐性标准。3.1标准代号各国、各行业都有各自的标准规范，部分标准规范代号对照如下。GB(GB/T)中华人民共和国国家标准JB(JB/T)机械工业部行业标准HG(HG/T)化学工业部行业标准HGJ化学工业部工程建设标准H原化学工业部标准CD原化学工业部基本建设局标准TC(CADC)化学工业部自动控制设计技术中心站标准SH中国石化总公司行业标准SHJ(SYJ)中国石化总公司工程建设标准SHB-Z中国石化总公司自动控制设计技术中心站标准SYJ中国石油天然气工业总公司工程建设标准NDGJ电力工业部工程建设标准JGJ建设部工程建设标准FJJ纺织总会工程建设标准EJ中国核工业总公司行业标准JJG国家计量总局标准ZBY仪器仪表专业标准ZBN仪器仪表行业标准JB/YQ仪器仪表行业内部标准ISO国际标准化组织INTERNATIONALORGANIZITIONFORSTANDARDIZATIONIEC国际电工委员会INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISIONISA美国仪表协会INSTRUMENTSOCIETYOFAMERICAAPI美国石油学会AMERICANPETROLEUMINSTITUTEANSI美国国家标准协会AMERICANNATIONALSTANDARDSINSTITUTEASME美国机械工程师协会AMERICANSOCIETYOFMECHANICALENGINEERSNEPA美国国家防火协会、美国流体动力协会NATIONALFIREPROTECTIONASSOCIATION5NEC美国国家电气规程NATIONALELECTRICALCODENEMA美国电气制造商协会NATIONALELECTRICALMANUFACTURESASSOCIATIONDIN德国国家标准DEUTSCHEINDUSTRIENORMBS英国国家标准BRITISHSTANDARDSJIS日本国家标准JAPANESEINDUSTRIALSTANDARDS3.2施工验收工业自动化仪表工程施工及验收规范(GBJ50093－2002)自动化仪表安装工程质量检验评定标准(GBJ131－90)石油化工仪表工程施工技术规程(SH3521－1999)长输管道仪表工程施工及验收规范(SYJ4005—84)电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-96）电气装置安装工程接地装置施工及验收规范(GB50169－92)化工建设项目进口设备、材料检大纲（HG20134—93）工业控制计算机系统验收大纲(JB/T5234－91)工业金属管道工程施工及验收规范(GB50235—97)现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236—98)石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范(SH3501-2002)工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（HGJ229—91）火灾自动报警系统施工及验收规范(GB50166-92)安全防范工程技术规范(GB50348-2004)洁净室施工及验收规范(HGJ71－90)现场总线基金会系统工程指南(版本2.0)3.3基础和通用过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号(GB2625－81)过程检测和控制系统用文字代号和图形符号(HG20505－92)InstrumentationSymbolsandIdentification仪表符号和标志(SHB-Z02-95等同于ISAS5.1－84)BinaryLogicDiagramsforProcessOperations用于过程操作的二进制逻辑图(SHB-Z03-95等同于ISAS5.2－81)GraphicSymbolsforDistributedControl/SharedDisplayInstrumentation,LogicandCo－mputerSystems分散控制/共用显示仪表、逻辑和计算机系统用图形符(SHB-Z04-95等同于ISAS5.3)InstrumentLoopDiagrams仪表回路图图形(SHB-Z05-95等同于ISAS5.4)GraphicSymbolsforProcessDisplays过程显示图形符号(ISAS5.5)分散型控制系统硬件设备的图形符号(JB/T5539－91)ProcessMeasurementControlFunctionandInstrumentationSymbolicRepresentation过程测量控制功能及仪表符号说明（ISO3511）RecommendedGraphicalSymbolsPart15:BinaryLogicElements推荐的图形符号：二进制逻辑元件(IEC117-15)GraphicSymbolsforLogicDiagrams(twostatedevices)逻辑图用图形符号(二状态元件)(ANSIY32.14)SymbolicRepresentationforProcessMeasurementControlFunctionsandInstrumentat-ion过程测量控制功能及仪表用符号说明(BS1646)6Bildzeichenfürmessen,steuern,regeln:Allgemeinebildzeichen.自控图例：一般图形(DIN19228)仪表符号(JISZ8204)不间断电源设备(GB7260－87)国际单位制及其应用（GB100－86）工业自动化仪表电源、电压（GB3368－82）工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精度等级（GB/T13283－91）自控安装图册（HGJ516－87）仪表单元接线接管图册（TC50B1－84）仪表回路接线图册（TC50B2－88）化工企业电缆直埋和电缆沟敷设通用图（HGJ517－91）仪器仪表运输、储存基本环境条件及试验方法（ZBY002－81）仪器仪表包装运输技术条件（ZBY003－84）石油化工施工安全技术规程（SH3505－99）《放射卫生防护基本标准》（GB4792－84）4控制系统基础知识在自动化控制系统中、控制仪表是实现自动化控制理论，完成生产自动化的重要工具。检测仪表将生产工艺参数变为电信号或气压信号后，由控制仪表与装置进行显示、记录与控制，让人们了解生产过程情况的同时对生产过程实施自动控制，使工艺参数符合工艺设计安全生产和降低成本的预期要求。4.1仪表的分类过程是自动化系统实施控制的对象和存在的基础，没有过程就没有控制仪表和自动化控制系统。控制理论和实现控制理论的研发和使用均来自于对过程的认识和抽象、建模，在此基础上以有效控制为手段，以获得昀佳结果（产品和状态）为目的的过程状态指示和控制。自动化控制仪表可简单的分为检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器四大类，如下图所示。检测仪表流量压力液位温度成分分析显示仪表指示仪记录仪信号报警器屏幕显示器控制仪表基地式调节器单元组合仪器组件组装式仪器可编程控制器PLC工业控制机计算机控制系统分散控制系统DCS总线控制系统FCS安全控制系统SCS执行器调节阀仪表分类示意图按控制仪表依所用能源的不同，可以将其分为电动、气动、液动和混合式等几大7类。其中，气动和液动控制仪表发展昀早，但电动控制仪表发展异常迅速，现在已占绝对统治地位。气动控制仪表性能稳定，可靠性高，具有本质安全防爆性能，不受电磁场干扰，结构简单，维护方便，但不适应远距离集中控制。在许多控制系统和复杂程度大的生产过程中已不能满足要求。电动控制仪表有本安和非本安之分，从原理上分类，电动控制仪表可分为模拟式和数字式控制仪表两大类。模拟式控制仪表与装置按结构形式可分为基地式、单元组合式、组件组装式三大类。基地式控制仪表以指示仪表及记录仪表为中心，附加一些线路或器件来完成控制任务。一般结构比较简单，价格低廉。适用小型企业的单机和自动控制系统。单元组合式控制仪表根据自动检测与控制系统中各组成环节的不同功能和使用要求，将仪表划分为能独实现一定功能的若干单元。各单元之间联系采用统一标准信号。这些少量的单元经过不同的组合，可构成多种多样的、复杂程度不同的自动检测和控制系统。单元组合仪表应用灵活，通用性强，便于控制仪表生产，维护及备品库存。组件组装式控制装置是在单元组合式仪表基础上发展起来的成套仪表装置，它的基本组成是一块块功能分离的组件，组件组装式控制装置在结构上可分为控制柜和显示操作盘两大部分。控制柜内插入若干个组件箱，若干块组件板又插入组件箱中。显示操作盘常常用一台电子显示屏幕集中显示操作，大大改善了人—机联系。在控制柜中各个组件之间的信息联系，采用矩阵端子接线方式，接线工作都集中在矩阵端子接线箱里进行。组件组装式装置可由仪表制造厂预先根据用户要求，组装好成套自控系统，再以成套装置形式提供给用户，从而使得自控系统的现场施工，系统安装和调试工作量减小，也使维护、检修和系统改组工作得以简化。数字控制仪表装置可分为数字调节器、PLC、工业控制机、DCS分散控制系统、FCS总线控制系统等五大类。数字调节器有几个数据量采集及开关量输入/输出功能，主要用于实现一个或几个回路的连续控制。数字调节器按控制回路数目分为：单回路调节器：用于构成一个简单的控制回路，或一个串级控制回路，或一个比值控制回路等。多回路调节器：可以对多个回路（2个、4个或8个）进行分时控制。数字调节器按控制规律分为：PID（比例、积分、微分）调节器；PID