自控技术在净化工程中应用Word文档格式.docx

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（1）原有设计不当，结合实际改进控制策略最初我们拿到一份图纸，主要是分析该控制系统的结构和控制思想，作为施工单位的我们，当拿着图纸对照现场时，会发现有一些不合理的地方，在一些控制方案、传感器的选择、安装位置等方面的设计会有一些不合理，所以我们要根据现场的实际情况和结合是设计原理，给出最优的控制方案，达到准确、高效、节省的目的。

例如，在本项目中对于MAU空调机组，之前在设计的初稿上：

每台MAU都设置一个外气温湿度传感器+送风压力传感器，

（2）在不影响控制效果安全性的前提下，对冗余设计作合理简化在有些原始设计图纸上，设计人员为保证系统的控制的稳定性和安全性，在系统中增加控制器CPU。

后经分析发现，有些实则不必要，可作适当简化。

例如，本项目中，对洁净A包设计了两套冗余S7-400HPLC系统，对于一套S7-400HPLC而言，其自己就具有一个硬件冗余的功能，当一个CPU停止工作的时候，会自动切换到另外一个CPU运行，所以其自身也就具有冗余保护功能，就不需要再额外增加一套S7-400HPLC对系统的安全性进行保护。

2、控制点位表统计当对系统进行优化完成时，需对此时图纸中的控制点位进行统计，如表下图1.1所示。

该表的列中主要分为五类，模拟量输入AI、模拟量输出AO、数字量输入DI、数字量输出DO及通讯COM.，行中主要是对系统进行具体的划分：

例1-20SB-MAU0108、干盘管控制、1-20SB-CAU0108等。

然后可以在每个小系统下统计出对应的模拟量输入AI、模拟量输出AO、数字量输入DI、数字量输出DO及通讯COM的点位数量。

通过此表的列出，可以清晰地看出各系统点位分布和数量多少，方便后面控制柜的点位划分及程序编制。

在最终给出的点位数量时，我们一般会预留20%的量，方便以后设备的增加及柜子的点位的改动。

图1.1系统点表的统计截图3、控制柜的数量确认及点位的划分在上面我们统计出整个系统中的点位数量，然后结合设计给出的柜子尺寸，确定柜子的数量及每个柜子中点位的数量。

例如：

本项目要求MAU机房的RIO柜尺寸为2000*900*600，我们在这种尺寸的柜子中放入的点大约有100个，25F的RIO柜尺寸为1600*800*500，我们在这种尺寸的柜子中放入的点大约有50个。

4、控制柜的位置在最初的设计蓝图中会给出控制柜的安装位置，其只是一种参考，在实际中会有一些冲突，对此我们主要依据以下几点进行调整：

（1）控制柜的安装是否与别的专业的设备安装位置有冲突，需向空间管申请安装位置。

（2）控制柜应安装在通风、干燥的地方。

（3）避免附近有大功率的强电柜。

（4）控制柜的位置的选择要起到最大节约线缆的目的。

例如，在本项目中最初设计是将我们的放在20F空调机房北边的中间位置，当我们去现场确认时发现，中间位置已被强电柜占用，所以为了避免位置冲突和强电柜的干扰，我们对整体的平面图进行重新规划，在不浪费线缆的情况将最初放在一起的9台柜子，划分为2组放到两边。

这样有效的解决了位置冲突的问题。

5、控制柜内接线图的设计以上工作完成后，就需要对控制柜柜体、元器件布置、内部接线设计。

具体的排布原则及方法本文不作详细介绍，仅以下面几张图片作简要说明。

图1.2为S7-400HPLC的柜内安装实物图。

S7-400HPLC安装时采用标准的620mmDIN导轨，模块间连接使用U型连接器或背板总线。

图1.2S7-400HPLC现场安装实物图图1.3、图1.4分别示出控制柜外观及柜体内部实物图及图1.5柜子设计原理图。

因该控制柜由我公司独立设计与定制，柜体表面印有柜号、公司的名称；

柜体内部布置根据设计图纸由厂家制作而成，主要包含控制器、继电器、断路器、熔断器、交/直流电源模块、接线端子排及线槽等设备。

图1.3柜体外观及桥架敷设实物图图1.4控制柜柜体内部构造实物图图1.4控制柜设计原理图二、品牌报审在系统的控制方案确定的情况下，我们接下来，主要考虑的是关于温湿度传感器、气动阀门、流量计、压力传感器等的品牌确认。

在投标的时候会有一份自控品牌拟用表，如下图2.1所示，此时我们需要和各个品牌的厂家联系，希望他们提供资料（选型及使用说明、选型样品手册说明、厂商资信相关资料等）及样品，我们会对各个品牌及其各个型号的产品参数、精度、质量等进行审定，在满足设计要求的情况下，我们会选择价格适中的品牌及型号，将其对应的资料和样品送往业主、监理、管理公司审定。

一旦通过，我们就可以下采购单订购产品。

图2.1自控品牌拟用表截图三、施工安装部分在整个项目中，自控的施工安装部分显的很少，但个人认为自控的东西少但零碎，在安装时需要仔细、科学。

下面就选取本项目上的几种设备的安装为例简要说明一下：

1、施工平面图的深化上面提到我们的控制RIO柜的位置选择，当位置确定下来的时候，我们就可以布置桥架的走向了，在布置桥架的走向时，我们主要考虑用最少的量覆盖最多的面积，在一些主桥架的地方要选择尺寸大一点的桥架，一般桥架放满2/3为优。

当我们优化出桥架布置图，我们还需交给空间管理核对一下是否与别的专业的设备安装有冲突，结合现场进行调整给出一个可实施的方案。

当最终实施的桥架走向确定下来的时候，可以根据桥架的走向、柜子的位置、传感器的安装位置，大体上算出需要多少电缆。

在自控项目中，控制线缆通常选用RVV/RVVP型或KVVR/KVVRP型，两种形式的控制电缆在使用上没有太大区别。

数字量/开关量信号通常选用RVV/KVVR（非屏蔽型），而模拟量/通讯信号则需选用RVVP/KVVRP（屏蔽型）。

对可用非屏蔽线的场合，亦可用屏蔽线；

但对于需用屏蔽线的场合，不建议用非屏蔽线。

线缆芯数的选择：

对分布比较集中的同类型信号，可采用多芯电缆，这样不仅可以减少放线工作，同时又节约了成本。

线径的选择：

传输模拟信号的线缆宜采用1.0-1.5mm2线径；

对开关量信号，则可以使用0.5-1.5mm2线径。

2、自控类设备的安装下面结合从项目中截取的个别图片对安装关键节点简要说明。

图2.1为气动阀实物图，气动阀的安装除了要注意一般电动阀的安装要点外，增加了气管接口。

气管须选用具有一定耐压等级的塑性软管，软管与气源端、阀体执行器端的接口都须牢固、严密不漏气。

安装完成具备送气条件时，要通过给定信号多次试验气动阀的开/闭动作，以确保准确无误。

图2.1气动阀的安装图2.2为室内型温湿度传感器实物图，该种传感器采用壁挂式安装，紧贴墙壁，信号线采用暗敷式，从壁板中打孔接入传感器，以保证厂房内整洁美观。

这类传感器内部构造比较精密且造价昂贵，安装时又需拆卸，很容易损坏；

所以施工人员在安装时，技术人员应到现场监督指导。

图2.3室内温湿度传感器安装图2.4过滤器压差开关安装图2.3为空调机组的过滤器压差开关实图，该传感器用途广泛，安装相对容易。

将其固定在空调机组壁板上，分别于过滤器两端开取压孔，安装取压头并固定。

用塑料导管将过滤器高压侧接入压差开关“+”端，低压侧接入压差开关“”端。

总之，自控设备的安装相对灵活，把握总的原则就是探测点/作用点位置准确、安装牢固同时兼顾美观。

对于非特殊性传感器的安装方法及要求可参见自动化仪表工程施工及验收规范（GB50093-2002），本规范比较详细地说明了各类仪器仪表的安装方式及注意要点，对于专业技术人员大有借鉴之处。

3、接线表的制作及使用在自控专业中，接线也是一个很重要的环节，接线的对与错以及接线的质直接影响后面的调试及控制。

从控制柜内部接线端子到现场各设备的放线、接线详表（放线时需同时配合现场平面布置图使用）。

如图3.1所示：

左半部分主要为指明何种设备、不同线色的电缆如何接在设备端子上，中间为控制电缆的种类，右边控制柜编号、控制柜接线端子编号、每根控制电缆的编号、控制电缆的线芯颜色。

此表的使用可以大大减少接线人员的错误率，快速准确的完成接线。

图3.1接线端子对照表截图四、调试集成部分调试集成是整个自控工程的关键环节，也是重点和难点环节。

调试的效果好坏直接影响系统的正常运行。

下面主要以调试MAU机组为例进行简要说明。

1、工具配备调试人员应该配备基本的电工工具，如螺丝刀、万用表、对讲机、剥线钳，压线钳、电工胶带、保险丝、网线、水晶头、笔记本等。

2、点对点接线测试用万用表测试线缆是否放错位置、线缆是否与接线端接触良好。

3、程序下载

（1）检查程序下载后CPU是否正常工作；

（2）检查各RIO柜间通讯是否正常，注意DP头ON/OFF拨码开关是否正确；

（3）程序正常运行后，监视传感器和阀门的反馈状态是否正确；

4、送水、送气将气动调节水阀的气源送上，还需管道专业将机组的各段位阀门打开，水流过气动阀，并调整平衡阀。

5、上位机监视和调节机组

（1）在上位机上监视各反馈状态是否正确，若此时一切正常就可以对气动阀进行手动输出设定，从100%-80%-50%-30%-0%的开度给定，同时观察反馈值及现场指针是否正确，然后进行0%-30%-50%-80%-100%的开度给定，确保阀门动作无误；

（2）手动操作无误后，将其打到自动状态进行温度阀门的PID调整，尝试设定不同PI值，分段对应调节，最终确保露点稳定于设定值；

6、监控系统组态本项目上位机采用Wonderware公司的Intouch11.0版本监控软件，下面各截图为本项目相关系统的部分组态画面。

五、总结展望部分以上篇幅只是个人在项目上的一些见解与总结，其中还有许多的不足与一些细节没有详细地讲解，但是对于自控的整个流程基本上就是：

优化设计品牌报审采购设备施工调试运行验收的这样一个过程，现在对于我们而言，只是做了FMCS其中一部分，所以希望我们把现在的做好，能向整个FMCS系统包发展，走出自己的特色，成为自控领域的一枝独秀。