儀表安裝方案.doc

800m3/h污水處理系統(tǒng)儀表施工方案 編制人： 審核人： 批準人： 2011年6月16日目錄第一章 工程概況第二章 工藝方案用電負荷表第三章 規(guī)程、規(guī)范與標準第四章 儀表安裝部署第一章工程概況1.工程概述本工程于2011年6月15日開工，計劃2012年6月15日竣工。年產(chǎn)120萬噸甲醇、80萬噸二甲醚800m3/h污水處理系統(tǒng)，功能、設計、結(jié)構(gòu)、性能、儀表安裝、試驗及服務等方面的總工程。2.相關(guān)單位 建設單位： 設計單位： 施工單位： 監(jiān)理單位： 3工程內(nèi)容1儀表空氣 壓力： 0.7Mpa(G) 質(zhì)量： 含油量： 0.01ppm 露點溫度： 40 含塵量： 1um2閥門及儀表安裝范圍及要求 A.污水生化系統(tǒng)單獨設置PLC站并設獨立控制室，由PLC及工業(yè)PC構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)以實現(xiàn)污水處理系統(tǒng)工藝過程參數(shù)的顯示、控制（含程序控制）、報警、聯(lián)鎖等功能。B.賣方負責提供PLC組態(tài)編程的詳細資料及控制系統(tǒng)調(diào)試。C.儀表選型：a.壓力、差壓變送器選擇ROSEMOUNT 3051智能型變送器、帶HART協(xié)議、帶數(shù)顯表頭。b.液位開關(guān)、壓力開關(guān)選擇美國SOR公司產(chǎn)品。c.流量計：重要部位和計量要求的選擇上海威爾泰工業(yè)自動化公司引進ABB公司技術(shù)生產(chǎn)的電磁流量計，帶HART通訊；其它流量計可選擇GF-Signet產(chǎn)品。d.遠傳溫度檢測采用一體化型式、輸出信號420mA DC帶HART通訊協(xié)議，選擇上海威爾泰工業(yè)自動化公司引進ABB公司技術(shù)生產(chǎn)的溫度檢測元件。e.ORP計在線分析儀表選擇原裝進口美國SIGNET公司產(chǎn)品。f.溶氧儀、氨氮儀、COD儀等在線分析儀表選擇美國ROSEMOUNT公司或美國HACH公司產(chǎn)品，帶HART協(xié)議。PH計、電導儀選擇原裝進口美國ROSEMOUNT公司產(chǎn)品。g.超聲波液位計選用德國E+H公司產(chǎn)品。h.氣動蝶閥選擇天津精通公司引進美國馬克技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。電磁閥為海隆或ASCO公司產(chǎn)品、閥位開關(guān)為進口產(chǎn)品。4.2.3電氣供貨范圍及要求：A.水系統(tǒng)電源電壓等級：380V，為雙回路供電方式。B.380V用電由各設計、供貨單位自己配置。C.接地采用TNS型式。D.低壓開關(guān)柜為金屬封閉、多間隔抽出單元MNS柜。母線為銅排。抽出單元具有聯(lián)鎖機構(gòu)，有閉合、試驗、移動三個位置，當斷路器處于閉合狀態(tài)時，抽出單元不能被抽出。柜體的顏色選用計算機灰。E.380220V用電設備的保護采用低壓斷路器、熔斷器、智能保護器、熱器電器等相應的作為短路、過負荷、斷相、堵轉(zhuǎn)及漏電保護。F.要求調(diào)速裝置采用變頻器，變頻器選用日本三菱產(chǎn)品。H.30KW以及以上的電動機，現(xiàn)場設置電流表。75KW水泵電機選用軟啟動方式。I.低壓開關(guān)柜選用南自通華/江蘇誠成/上?；a(chǎn)品，低壓電氣元件為常熟開關(guān)廠產(chǎn)品。J.動力電纜選用江蘇東南或江蘇江南電纜公司產(chǎn)品，控制電纜選用江蘇東南或江蘇江南電纜公司產(chǎn)品。K.電氣設計完成后需經(jīng)過設計方和買方審核，電氣設備供貨廠家經(jīng)買方認可。4.2.4 賣方所供凱泉水泵為凱泉公司主廠產(chǎn)品，不允許貼牌，配套佳木斯電機廠電機。其余電機為西安電機廠或江南電機廠產(chǎn)品。概述A.計算機網(wǎng)絡及控制技術(shù)飛速發(fā)展，使之廣泛應用于各種工業(yè)過程自動化領(lǐng)域，工業(yè)控制計算機和高性能PLC S7-400組成的控制網(wǎng)絡技術(shù)在化工廠自動化系統(tǒng)中的應用已經(jīng)成熟。對本工程污水和中水控制系統(tǒng)，我們采用工業(yè)級計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和高可靠PLC（可編程序控制器）相結(jié)合的方式構(gòu)成控制系統(tǒng)網(wǎng)絡，控制范圍覆蓋全套水處理工藝主設備和附屬設備。該系統(tǒng)配備以太網(wǎng)接口，OPC server軟件，可與工廠管理信息網(wǎng)的通訊功能相連。能夠?qū)崿F(xiàn)與信息網(wǎng)之間的自動數(shù)據(jù)交換，為今后實現(xiàn)全廠綜合自動化打下基礎(chǔ)。B.依據(jù)水處理工藝處理系統(tǒng)的組成和車間分布情況，我們采用上位控制電腦，下位PLC控制器柜與電源柜、電氣控制柜、電控氣閥箱、現(xiàn)場儀表等組成整個控制系統(tǒng)。PLC S7-400大型控制器和工控電腦通迅協(xié)議為TCP/IP，雙網(wǎng)絡冗余，通訊介質(zhì)為抗干擾性強、傳輸速率高的屏蔽雙絞線，使系統(tǒng)通訊有很高的可靠性。自控系統(tǒng)拓撲圖：C.本系統(tǒng)采用二臺操作員站和一臺工程師站操作員站，具體配置如下：名 稱性 能 描 述數(shù)量工業(yè)控制計算機DELL PentiumD2.8G內(nèi)存2G顯存128M 120G硬盤 10M/100M網(wǎng)卡DVD光驅(qū)、鼠標、鍵盤3臺大屏幕彩色LED顯示器DELLLCD 22低幅射、16001280、24位真彩色、數(shù)控3臺打印機惠普1008 A4幅面 激光1臺中央控制室設三套監(jiān)控計算機，一臺工程師站操作員站，二臺操作員站。負責監(jiān)控全廠污水處理過程中各參數(shù)的變化、設備狀態(tài)和運行管理，并能迅速、準確有效地完成對被控對象的監(jiān)控。D.控制系統(tǒng)PLC選用Siemens公司S7-400系列產(chǎn)品。S7-400系列是西門子公司可編程序控制器家族的一員，提供最先進的編程特性，易于組態(tài)，便于安裝，獨有的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)開辟了一條最經(jīng)濟的工業(yè)控制途徑，具有高度性價比。該系統(tǒng)在污水處理行業(yè)具有大量應用業(yè)績，可滿足中高控制性能要求，其可靠性、先進性、可擴展性已得到充分證實，中文資料豐富，備品備件齊全，技術(shù)服務方便。S7-400系列性能高，能方便地取代從簡便的繼電器到復雜的中型自動化應用系統(tǒng)場合。西門子不斷地推出新產(chǎn)品，擴大使用范圍，顯示了其技術(shù)的領(lǐng)先地位，它的CPU具有強大的功能，如內(nèi)裝PID，結(jié)構(gòu)化編程，中斷控制，間接尋址及各種功能模塊，能完成復雜的操作。另外S7-400系列PLC有功能很強的特殊模塊可供選擇，包括軸定位模塊，高速計數(shù)器模塊，BASIC和C語言協(xié)處理器模塊及各種通訊模塊。豐富的開關(guān)量I/O和模擬量I/O、簡化啟動和故障自診斷以及容易與其他PLC、計算機集成一體的特性。在許多自動化領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性和故障安全程度的需求越來越高。特別是在工廠停產(chǎn)將造成巨大損失的領(lǐng)域中。在這種情況下，只有冗余系統(tǒng)才符合所需的可用性標準。高可用性 SIMATIC S7-400H 可以滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致部分系統(tǒng)失靈的情況下，也能照常繼續(xù)運行。由于具有極高的可用性，因此 SIMATIC S7-400 H 特別適合于本次投標項目，從而確保系統(tǒng)不間斷的供水。主機采用S7-400-H的414H CPU，對電源、CPU、通訊模塊和網(wǎng)絡進行雙模塊冗余。控制器CPU負荷正常時不大于50。數(shù)字量輸入和輸出模塊均采用32點規(guī)格，模擬量輸入和輸出模塊均采用8點規(guī)格。減少模塊規(guī)格的多樣化，從而方便廠方技術(shù)人員的維護和備品的選擇。PLC柜體采用ES系列的威圖柜體。外型尺寸為：2100X800X800（含100mm底座）,PLC控制柜安裝在環(huán)境較好的控制間內(nèi)，避免粉塵和水氣的污染。PLC機柜端子采用菲尼克斯或魏德米勒公司產(chǎn)品，留有20空端子。控制系統(tǒng)I/O點有15的備用，系統(tǒng)直流回路設計為24VDC，直流電源選SIEMENS公司產(chǎn)品。在整個方案中，將有以下信號輸出或進入PLC 泵 類：運行狀態(tài)信號（含軟啟動啟動信號）、故障信號、手自動信號，電動閥類：開、關(guān)信號/開、關(guān)狀態(tài)信號、故障信號、手自動信號電磁閥類：開、關(guān)信號/手自動信號在線儀表：4-20mA信號E.監(jiān)控軟件及特點上位系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用WINCC6.0 8192點全中文組態(tài)監(jiān)控軟件包，它是專門針對化學水處理系統(tǒng)而自行開發(fā)的集現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)監(jiān)視和控制及信息管理為一體的高性能監(jiān)控組態(tài)軟件包。這套軟件在各大電廠的多套水處理控制系統(tǒng)中投入運行，實踐證明該軟件操作簡便靈活、運行可靠。WINCC具有易于擴展和集成的特點，可以方便地滿足各種應用類型和應用規(guī)模的需要，此外還可滿足用戶的特殊要求。操作站作為整個控制系統(tǒng)監(jiān)視和操作的中心，整個工藝系統(tǒng)的監(jiān)視和控制均在此完成。操作站負責接收運行操作人員指令并下發(fā)給PLC，并通過網(wǎng)絡從PLC讀取工藝系統(tǒng)運行狀態(tài)信號和各種在線參數(shù)，在監(jiān)控畫面上對整個工藝系統(tǒng)流程進行集中動態(tài)監(jiān)視。所有操作及設備選擇均通過鼠標或鍵盤在監(jiān)控畫面上進行，對于閥門和泵等設備的開/關(guān)、啟/停均有不同顏色的指示，對設備的故障變色顯示實施報警，并自動推出故障或報警所在的畫面。工藝流程圖上同時對壓力、流量、濁度、液位等參數(shù)進行顯示，對液位等參數(shù)在監(jiān)控畫面上以數(shù)字和棒型圖進行連續(xù)動態(tài)監(jiān)視，對系統(tǒng)的設備進出口流量以及系統(tǒng)總制水量進行自動累積，對系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行制表打印。系統(tǒng)軟件的可組態(tài)特性使系統(tǒng)的擴充十分方便，維護人員可以對工藝系統(tǒng)的畫面、參數(shù)及操作鍵根據(jù)需要重新進行定義。在系統(tǒng)監(jiān)控操作站上，運行人員可通過鼠標及鍵盤，用軟手操的方式實現(xiàn)對整個工藝系統(tǒng)的操作和控制。在監(jiān)控的總操作畫面上，運行人員可用極少量的操作，選擇所需投運的設備。操作方式分為二種：自動方式和就地操作方式。自動方式：設置好步序和結(jié)束條件（如流量、執(zhí)行時間等）后，程序自動運行，完成特定的工藝程序。為了使控制更靈活，在自動方式時，可以人為縮短或延長任何一步的運行時間。就地方式：通過就地電氣控制柜等對現(xiàn)場設備進行控制操作。這種操作方式具有最高的優(yōu)先級。這二種操作方式互為切換、互相配合，使系統(tǒng)具有很好的靈活性，操作運行方便。經(jīng)組態(tài)的監(jiān)控軟件的功能特點如下： 報警功能，自動推出故障設備或越限參數(shù)所在畫面； 動態(tài)控制程序表，運行步序及時間的監(jiān)視更為直觀； 總操作畫面的設置使操作方式齊全，運行流程可以任意選定；對設備啟動和操作設有保護口令，對誤操作進行文字和語音提示； 整組整列的投用功能，只需極簡單的監(jiān)控軟操作即可實現(xiàn)全列設備的投用； 設備選擇和運行操作均為鼠標/鍵盤軟操作，簡捷靈活； 流量累積功能：對單臺設備及系統(tǒng)總制水量進行自動累積，給運行人員提供依據(jù)； 完善的報表打印功能：可進行班報、日報、月報表及制水量、報警及參數(shù)的打??； 通過授權(quán)，在監(jiān)控狀態(tài)下通過上位機對PLC的參數(shù)如各步執(zhí)行時間、結(jié)束條件、報警界限等進行設定和修改，對PLC控制過程進行組態(tài)和修改； 軟件的可組態(tài)功能，使系統(tǒng)的擴充組態(tài)更為方便； 軟件可進行二次開發(fā)，可滿足系統(tǒng)的特殊要求。FUPS不間斷電源采用2臺GE系列在線式，容量5KVA系列的UPS產(chǎn)品，蓄電池組應滿足100負荷運行時，時間不低于30分鐘。與在線互動式或后備式UPS相比，在線式UPS能夠為負載提供更佳的電源環(huán)境，無論從穩(wěn)壓輸出范圍、頻率范圍、輸入雜訊的濾除，乃至市電模式與電池模式零轉(zhuǎn)換時間等方面考慮。電池采用松下電池。GPLC的DO輸出采用中間繼電器隔離、繼電器采用OMRON產(chǎn)品,PLC電源柜、繼電器柜、PLC控制系統(tǒng)等機柜選用Rittal公司產(chǎn)品，色標：RAL7035。H模擬信號電纜采用聚氯乙烯護套、聚乙烯絕緣、多股銅芯雙絞、總屏加分屏電纜。開關(guān)量信號電纜采用聚氯乙烯護套、聚乙烯絕緣、多股銅芯總屏電纜。I現(xiàn)場可設置接線箱，接線端子為魏德米勒或菲尼克斯公司產(chǎn)品，接線端子留有15的備用端子，接線箱的防護等級為IP65。J儀表引壓管采用12X2不銹鋼（SUS314）管，管件接頭采用哈姆雷特公司雙卡套產(chǎn)品，材質(zhì)為SUS314。K儀表風采用氣源分配器方式、材質(zhì)為不銹鋼，分支管線采用12X2mm不銹鋼管、管件接頭采用哈姆雷特公司雙卡套產(chǎn)品，材質(zhì)為SUS314。L儀表PID圖見附圖第三章規(guī)程、規(guī)范及標準1 GB2625-1981 過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字代號2 SH3005-1999 石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范3 GB50058-1992 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范4 GB50160-1992(1999)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（1999年版）5 SH3006-1999 石油化工控制室和自動分析器室設計規(guī)范6 SH3019-1997 石油化工儀表配管配線設計規(guī)范7 SH/T3081-2003 石油化工儀表接地設計規(guī)范8 SH/T3082-2003 石油化工儀表供電設計規(guī)范9 SH/T3092-1999 石油化工分散控制系統(tǒng)設計規(guī)范10 SH3020-2001 石油化工儀表供氣設計規(guī)范3.6.11 SH3063-1999 石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范第四章 自動化儀表安裝部署安裝條件：儀表工程的施工，應做好與建筑、電氣及工藝設備、管道等專業(yè)的配合工作。設計施工圖紙、有關(guān)技術(shù)文件及必要的儀表安裝使用說明書已齊全，并進行過圖紙會審和必要的技術(shù)交底及技術(shù)準備工作。施工現(xiàn)場已具備儀表工程的施工條件。儀表設備的安裝：本工程主要涉及以下四類儀表元件安裝：超聲液位計、電磁流量計、壓力指示計、分析儀表（漏氯報警儀）。超聲液位計要求具有較強的抗水霧能力，通常以支架形式安裝于池壁或池頂，按使用說明書要求進行安裝。電磁流量計應選在流速較為均衡的直管段，保證流量計前后直管段的長度要求，且應滿足說明書的使用條件，流量計、被測介質(zhì)及工藝管道三者之間應連成等電位，并應接地。壓力指示計應選在介質(zhì)流速穩(wěn)定的地方。析儀表應選在壓力穩(wěn)定、靈敏反映被分析介質(zhì)的真實成分，且具有代表性的地方，并按使用說明書要求進行安裝。儀表盤的安裝：儀表盤的安裝位置應選在光線充足，通風良好，操作維修方便的地方。安裝在有振動影響的地方時，應采取在底座上加橡膠墊等減振措施。儀表盤在安裝前應作檢查，并應符合下列規(guī)定：盤面平整，內(nèi)外表面漆層完好；盤的外型尺寸和儀表設備安裝孔尺寸、盤上安裝的儀表和電氣設備的型號及規(guī)格符合設計規(guī)定。儀表盤型鋼底座的制作和安裝，應與儀表盤相符，其上表面應保持水平，水平方向的傾斜度允許偏差為每米毫米，當型鋼底座的總長超過米時，全長允許偏差為mm。底座在二次抹面前安裝找正，其上表面應高出地面。單獨的儀表盤的安裝應符合下列規(guī)定：應垂直、平正、牢固；垂直度允許偏差為第米.5mm；水平方向的傾斜度允許偏差為第米mm。成排的儀表盤的安裝，除應符合上一條的規(guī)定外，還應符合下列規(guī)定：相鄰兩盤頂部高度允許偏差為3mm；相鄰兩盤接縫處盤正面的平面度允許偏差為mm；相鄰兩盤間接縫的間隙不大于2mm。儀表供電設備安裝：供電設備安裝前應檢查設備的外觀和技術(shù)性能，并應符合下列規(guī)定：繼電器、按觸器及開關(guān)的觸點，接觸應緊密可靠，動作靈活、無銹蝕、損壞；固定和接線用的緊固件、接線端子應完好無損，且無污物和銹蝕；設備的電氣絕緣、輸出電壓、熔斷器的容量及備用供電設備的切換時間，應符合安裝使用說明書的規(guī)定；設備的附件齊全不應缺損。設備的安裝應牢固、整齊、美觀，設備位號、端子編號、用途標牌、操作標志及其他標記應完整無缺，書寫正確清楚。供電系統(tǒng)送電前，系統(tǒng)內(nèi)所有的開關(guān)，均應置于“斷開”位置，并應檢查熔斷器容量。系統(tǒng)調(diào)試：系統(tǒng)調(diào)試應在工藝試車前且具備下列條件后進行：儀表系統(tǒng)安裝完畢，管道清掃及壓力試驗合格，電纜絕緣檢查合格，附加電阻配制符合要求；電源已符合儀表運行的要求。檢測系統(tǒng)的調(diào)試：在系統(tǒng)的信號發(fā)生端（即變送器或檢測元件處）輸入摸擬信號，檢查系統(tǒng)的誤差，其值不應超過系統(tǒng)內(nèi)單元儀表允許基本誤差平方和的平方根值；在系統(tǒng)的誤差超過上述規(guī)定時，應單獨調(diào)校系統(tǒng)的單元儀表，并檢查線路。報警聯(lián)鎖系統(tǒng)的調(diào)試：系統(tǒng)的報警給定器及儀表、電氣設備內(nèi)的報警機構(gòu)，應按設計規(guī)定的要求進行整定和試驗；在系統(tǒng)的信號發(fā)生端輸入摸擬信號，檢查其聲光影像信號及聯(lián)動信號是否符合設計規(guī)定；聯(lián)鎖系統(tǒng)除應進行分項試驗外，還應進行整套聯(lián)動試驗。自動化儀表安裝方案安裝條件：儀表工程的施工，應做好與建筑、電氣及工藝設備、管道等專業(yè)的配合工作。設計施工圖紙、有關(guān)技術(shù)文件及必要的儀表安裝使用說明書已齊全，并進行過圖紙會審和必要的技術(shù)交底及技術(shù)準備工作。施工現(xiàn)場已具備儀表工程的施工條件。儀表設備的安裝：本工程主要涉及以下四類儀表元件安裝：超聲液位計、電磁流量計、壓力指示計、分析儀表（漏氯報警儀）。超聲液位計要求具有較強的抗水霧能力，通常以支架形式安裝于池壁或池頂，按使用說明書要求進行安裝。電磁流量計應選在流速較為均衡的直管段，保證流量計前后直管段的長度要求，且應滿足說明書的使用條件，流量計、被測介質(zhì)及工藝管道三者之間應連成等電位，并應接地。壓力指示計應選在介質(zhì)流速穩(wěn)定的地方。析儀表應選在壓力穩(wěn)定、靈敏反映被分析介質(zhì)的真實成分，且具有代表性的地方，并按使用說明書要求進行安裝。儀表盤的安裝：儀表盤的安裝位置應選在光線充足，通風良好，操作維修方便的地方。安裝在有振動影響的地方時，應采取在底座上加橡膠墊等減振措施。儀表盤在安裝前應作檢查，并應符合下列規(guī)定：盤面平整，內(nèi)外表面漆層完好；盤的外型尺寸和儀表設備安裝孔尺寸、盤上安裝的儀表和電氣設備的型號及規(guī)格符合設計規(guī)定。儀表盤型鋼底座的制作和安裝，應與儀表盤相符，其上表面應保持水平，水平