HTD9000-X5S儀表自動(dòng)化培訓(xùn)與技能競賽綜合裝置使用說明書聲明本使用說明書只適用于本公司生產(chǎn)的HTD9000-X5S儀表自動(dòng)化培訓(xùn)與技能競賽綜合裝置，為方便理解使用而編寫。如有改動(dòng)，對已發(fā)出的使用說明書，恕本公司不另行通知，不便之處敬請諒解。版本號：90-202209V2.0-A

HTD9000-X5S儀表自動(dòng)化培訓(xùn)與技能競賽綜合裝置使用說明書安全請勿自行在設(shè)備上安裝替代零件，或者未經(jīng)任何授權(quán)私自修改。請將設(shè)備返回本公司維修部門進(jìn)行維修，以確保其安全特性。安全標(biāo)識警告它提醒使用者，注意某些可能導(dǎo)致人體傷亡的操作程序、做法、狀況等事項(xiàng)。注意它提醒使用者可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的操作程序、做法等事項(xiàng)。認(rèn)證與質(zhì)量保證本設(shè)備完全達(dá)到說明書中所標(biāo)稱的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。本設(shè)備自出貨之日起（或裝箱日期），給予一年質(zhì)保。質(zhì)保服務(wù)本產(chǎn)品若需增值服務(wù)或者維修，必須將設(shè)備送回本公司維修部門，特殊情況需與本公司協(xié)商。保證限制上述的保證不適用因以下情況所造成的損失：顧客不正確或不適當(dāng)?shù)木S修設(shè)備；未經(jīng)授權(quán)的修改或誤用；在指定的環(huán)境外操作本設(shè)備，或是在不當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)配置及維修；顧客自行安裝造成的損壞，或顧客使用自己的產(chǎn)品造成的瑕疵。通告本使用說明書的內(nèi)容如有更改，恕不另行通知。PAGEPAGE16目錄88641概述 5308252技術(shù)內(nèi)容簡介 6155013本設(shè)備主要性能滿足以下訓(xùn)練與大賽要求（訓(xùn)練內(nèi)容）： 9274764裝置訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)（括號內(nèi)為技術(shù)點(diǎn)） 10190325裝置基本構(gòu)成 1352366自動(dòng)評分的總配分細(xì)則 16176937項(xiàng)目操作說明及評分要點(diǎn) 16309388自動(dòng)評分系統(tǒng)X5自動(dòng)評分系統(tǒng)操作手冊 25297989注意事項(xiàng) 33

概述該系統(tǒng)依據(jù)國家相關(guān)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的人才培養(yǎng)需求為培訓(xùn)目標(biāo)，并且符合綜合性技能大賽的要求；系統(tǒng)集成了先進(jìn)的4C技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊及大數(shù)據(jù)技術(shù)等最新成果，實(shí)現(xiàn)了工況情景化、設(shè)備集成化、安裝規(guī)范化、操作真實(shí)化、故障實(shí)際化、儀器先進(jìn)化、儀表智能化、組態(tài)仿真化、整定參數(shù)化、系統(tǒng)精準(zhǔn)化、聯(lián)鎖安全化、停車緊急化、安全關(guān)聯(lián)化、控制復(fù)雜化、數(shù)據(jù)精確化、采樣多元化、評分自動(dòng)化、培訓(xùn)企業(yè)化、體制環(huán)境化、專家把關(guān)的多種模式；實(shí)現(xiàn)了儀器儀表維修工初級工、中級工、高級工和技師職業(yè)培訓(xùn)操作和職業(yè)競賽設(shè)備的專業(yè)化發(fā)展。該系統(tǒng)可以完成四大參數(shù)檢測、聯(lián)鎖報(bào)警、簡單、串級控制、安全儀表系統(tǒng)SIS自動(dòng)緊急停車等功能。更新升級為西門子S7-1200型PLC，編程軟件為西門子博圖軟件，上位組態(tài)軟件為組態(tài)王7.5版本256點(diǎn)開發(fā)運(yùn)行版。進(jìn)一步提升自動(dòng)評分系統(tǒng)的精度與準(zhǔn)確性；使升級改造后的設(shè)備更貼近企業(yè)工況，更符合培訓(xùn)的要求。通過此設(shè)備的不同項(xiàng)目培訓(xùn)，可達(dá)到相應(yīng)工種中級工、高級工及技師的操作水平，不同等級的操作訓(xùn)練項(xiàng)目不同，為儀器儀表維修等相關(guān)工種提供訓(xùn)練、操作、比武、競賽的平臺！技術(shù)內(nèi)容簡介安全儀表系統(tǒng)SIS(ESD緊急停車系統(tǒng))SIS?安全儀表系統(tǒng)(ESD緊急停車系統(tǒng))的主要作用是在工藝生產(chǎn)過程發(fā)生危險(xiǎn)故障時(shí)將其自動(dòng)或手動(dòng)帶回到預(yù)先設(shè)計(jì)的安全狀態(tài)，以確保工藝裝置的生產(chǎn)的安全，避免重大人身傷害及重大設(shè)備損壞事故。在安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，IEC?61508，（2000年5月，國際電工委員會正式發(fā)布了IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，名為《電氣/電子/可編程電子安全系統(tǒng)的功能安全》，與之對應(yīng)的我國國家標(biāo)準(zhǔn)正在制定中）IEC?61511（過程工業(yè)安全儀表系統(tǒng)的功能安全）提供了極好的國際通用技術(shù)規(guī)范和參考資料，在安全儀表系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)過程中，一般需要遵循下列幾點(diǎn)原則。（1）什么是安全儀表系統(tǒng)：在IEC61508中，SIS被稱為安全相關(guān)系統(tǒng)（SafetyRelatedSystem）,將被控對象稱為被控設(shè)備（EUC）。IEC61511將安全儀表系統(tǒng)SIS定義為用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)安全儀表功能（SafetyInstrumentedFunction,SIF）的儀表系統(tǒng)。SIS是由傳感器（如各類開關(guān)、變送器等）、邏輯控制器、以及最終元件（如電磁閥、電動(dòng)門等）的組合組成,如圖1所示。SIS?安全儀表系統(tǒng)方框圖（2）IEC61511又進(jìn)一步指出，SIS可以包括，也可以不包括軟件。另外，當(dāng)操作人員的手動(dòng)操作被視為SIS的有機(jī)組成部分時(shí)，必須在安全規(guī)格書（SafetyRequirementSpecification,SRS)中對人員操作動(dòng)作的有效性和可靠性做出明確規(guī)定，并包括在SIS的績效計(jì)算中。（3）需要說明的是，這里所說的安全儀表控制功能，是指以連續(xù)模式（ContinuousMode）操作并具有特定的SIL,用于防止危險(xiǎn)狀態(tài)發(fā)生或者減輕其發(fā)生的后果，與常規(guī)的PID控制功能是完全不同的概念。（4）SIS的一部分也可能是人的動(dòng)作，如圖2所示，舉例：這是一個(gè)液位罐液位控制的安全儀表功能回路圖。對這個(gè)安全儀表功能完整的描述是：當(dāng)液位罐液位開關(guān)達(dá)到安全聯(lián)鎖值時(shí)，邏輯運(yùn)算器（圖3）使電磁閥2斷電，則切斷進(jìn)調(diào)節(jié)閥膜頭信號，使調(diào)節(jié)閥切斷容器進(jìn)料，這個(gè)動(dòng)作要在3秒內(nèi)完成，安全等級必須達(dá)到SIL2。這是一個(gè)安全儀表功能的完整描述，而所謂的安全儀表系統(tǒng)，則是類似一個(gè)或多個(gè)這樣的安全儀表功能的集合。安全儀表控制回路圖（5）上圖中說明：L：液面超高-L1接點(diǎn)閉合-Z帶電。Z1：常閉接點(diǎn)打開，S線圈斷電。S：電磁閥切斷，往調(diào)節(jié)閥膜頭控制信號調(diào)節(jié)閥切斷工藝進(jìn)料，完成聯(lián)鎖保護(hù)作用。K起：按鈕開關(guān)：起動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)回路兼有復(fù)位作用。K停：起人工強(qiáng)制起動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)作用。K旁：旁路聯(lián)鎖保護(hù)作用，用于開車或檢修聯(lián)鎖信號儀表。（6）圖SIS邏輯圖：大多石油和化工生產(chǎn)過程具有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒等危險(xiǎn)。當(dāng)某些工藝參數(shù)超出安全極限，未及時(shí)處理或處理不當(dāng)時(shí)，便有可能造成人員傷亡、設(shè)備損壞、周邊環(huán)境污染等惡性事故。這就是說，從安全的角度出發(fā)，石油和化工生產(chǎn)過程自身存在著固有的風(fēng)險(xiǎn)。（7）總之，SIS是一種經(jīng)專門機(jī)構(gòu)認(rèn)證，具有一定安全完整性水平，用于降低生產(chǎn)過程風(fēng)險(xiǎn)的儀表安全保護(hù)系統(tǒng)。它不僅能響應(yīng)生產(chǎn)過程因超過安全極限而帶來的風(fēng)險(xiǎn)，而且能檢測和處理自身的故障，從而按預(yù)定條件或程序使生產(chǎn)過程處于安全狀態(tài)，以確保人員、設(shè)備及工廠周邊環(huán)境的安全。SIS運(yùn)算器邏輯圖提升自動(dòng)評分系統(tǒng)的精準(zhǔn)度與準(zhǔn)確性（1）完善自動(dòng)評分系統(tǒng)，增加操作手閥的電動(dòng)限位行程開關(guān)，輸出電信號，以更精確判斷系統(tǒng)操作中的對、錯(cuò)，提高自動(dòng)評分系統(tǒng)準(zhǔn)確性；（2）完善自動(dòng)評分系統(tǒng)，使評定4：1輸出曲線的監(jiān)測點(diǎn)更細(xì)，提高自動(dòng)評分系統(tǒng)的精準(zhǔn)度；（3）對在線操作的項(xiàng)目，都要采集信號，以增加自動(dòng)評分系統(tǒng)的功能。自動(dòng)評分系統(tǒng)包括：a）預(yù)處理模塊；b）評分模塊；c）結(jié)果處理模塊；d）監(jiān)控報(bào)警模塊。操作考核自動(dòng)評分系統(tǒng)分為：在線參數(shù)整定曲線組態(tài)系統(tǒng)和在線正確操作運(yùn)行系統(tǒng)兩部分，用于對仿真軟件的步驟操作和質(zhì)量控制的考評。大賽項(xiàng)目運(yùn)行過程中，評分運(yùn)行系統(tǒng)對項(xiàng)目對應(yīng)的在線操作進(jìn)行實(shí)時(shí)評定;大賽項(xiàng)目終止操作時(shí)評分運(yùn)行系統(tǒng)可以評判、打印出對應(yīng)在線操作的具體得分詳情及分?jǐn)?shù)。以保證自動(dòng)評分系統(tǒng)的透明性與公開性。本設(shè)備主要性能滿足以下訓(xùn)練與大賽要求（訓(xùn)練內(nèi)容）：本設(shè)備符合2020年“儀器儀表維修工”職工組職業(yè)技能大賽的技術(shù)要求：按照大賽要求可從系統(tǒng)抽定——識圖安裝——儀表接線——相互查線——故障診斷——維修維護(hù)——操作確認(rèn)——參數(shù)設(shè)置——儀表調(diào)?！芈窚y試——系統(tǒng)聯(lián)?！y位操作——聯(lián)鎖設(shè)置——報(bào)警測試——安全停車——調(diào)出組態(tài)——投運(yùn)開車——穩(wěn)定運(yùn)行——觀察工況——參數(shù)整定——曲線輸出——自動(dòng)評分——填寫報(bào)告——回復(fù)設(shè)置——操作結(jié)束的多項(xiàng)技能訓(xùn)練及競賽題目。（1）能夠完成液位罐和加熱釜串級等復(fù)雜控制項(xiàng)目的故障診斷及維修、安全聯(lián)鎖、自動(dòng)停車、回路調(diào)試、系統(tǒng)投運(yùn)與參數(shù)整定；（2）能夠?qū)崿F(xiàn)PLC控制或智能儀表顯示，并完成復(fù)雜控制系統(tǒng)的操作運(yùn)行；（3）能夠通過自編程軟件，對系統(tǒng)投運(yùn)及參數(shù)整定過程做自動(dòng)評分；（4）能夠在液位罐和加熱釜兩個(gè)現(xiàn)場變送器上實(shí)現(xiàn)液位遷移量的正確調(diào)整；差壓變送器的投運(yùn)（變送器安裝、三閥組操作），零點(diǎn)遷移與調(diào)校；（5）能夠完成閥門定位器安裝與調(diào)試，并與氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥完成聯(lián)校；（6）能夠在液位罐和加熱釜復(fù)雜控制現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)上限、下限報(bào)警的正確調(diào)整；設(shè)備的回路測試及故障診斷及排除，完成聯(lián)鎖設(shè)置、安全儀表系統(tǒng)及自動(dòng)停車保護(hù)；（7）能夠在故障箱內(nèi)按照大賽要求，安裝設(shè)定故障端子與組態(tài)回路測試端子；做系統(tǒng)故障設(shè)置與故障診斷；（8）能在計(jì)算機(jī)上，調(diào)出系統(tǒng)的組態(tài)控制圖，進(jìn)行工藝系統(tǒng)投運(yùn)及參數(shù)整定；整定出輸出曲線；并可調(diào)出瞬時(shí)與歷史曲線，對比分析提高整定準(zhǔn)確性；（9）工藝系統(tǒng)投運(yùn)的管路閥門開啟與關(guān)閉順序，由增加的位置開關(guān)輸出電信號，判斷操作的順序?qū)Ψ?？自?dòng)評出操作分?jǐn)?shù)；（10）根據(jù)參數(shù)整定值，是否整定出4；1曲線，系統(tǒng)自動(dòng)評出分?jǐn)?shù)，系統(tǒng)停車及回復(fù)所有操作設(shè)置；（10）自動(dòng)干擾測試功能，檢測整定系統(tǒng)抗干擾能力，考試結(jié)束；（11）除了滿足大賽要求，本系統(tǒng)還可以滿足儀器儀表維修工、化工儀表維修工、儀表自動(dòng)化、企業(yè)中相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)的需求。它將連續(xù)性工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的容器（罐、釜、塔）、管路、泵、法蘭、閥門等設(shè)備微縮、集成，配合自動(dòng)測量、參數(shù)控制可以對典型的物理參數(shù)（液位、流量、溫度、壓力）等進(jìn)行測量、顯示和自動(dòng)控制。（12）系統(tǒng)采用了開放式的結(jié)構(gòu)，即所有的設(shè)備均可拆、可裝、可調(diào)、可操作、可運(yùn)行；復(fù)雜對象通過柔性連接可以實(shí)現(xiàn)多種被控過程；開放式軟件組態(tài)環(huán)境可根據(jù)不同的控制方案組態(tài)構(gòu)成不同的控制系統(tǒng)；能夠?qū)崿F(xiàn)從簡單到復(fù)雜、從經(jīng)典到現(xiàn)代的控制策略，以適應(yīng)各級各類不同層次培訓(xùn)與技能競賽需要。裝置訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)（括號內(nèi)為技術(shù)點(diǎn)）裝置采用企業(yè)工況微縮集成化和總裝化，以自主創(chuàng)新的專利產(chǎn)品為依托，應(yīng)用面廣，技能點(diǎn)多；區(qū)別于一般的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，適于自動(dòng)化運(yùn)行保障人員的技能培訓(xùn)與技能競賽。（根據(jù)競賽和培訓(xùn)要求；所有的現(xiàn)場工藝管路設(shè)備及儀表均可視、可操作、可拆卸、可按圖安裝；以控制目標(biāo)為對象自由組合的形式構(gòu)建不同的控制系統(tǒng)）。裝置采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、多樣化；靈活多變、拆裝方便、構(gòu)建便捷，可擴(kuò)展系統(tǒng)功能強(qiáng)，組裝多樣化。（根據(jù)企業(yè)要求；裝置上所有架體，塔、釜、罐，泵，管路、管件及閥門等均采用標(biāo)準(zhǔn)的304不銹鋼，公稱通徑DN25、DN20、DN16.是國內(nèi)唯一采用化工企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制作的裝置，經(jīng)久耐用）。裝置擯棄原技能大賽的弊端，（注：目前的比賽大都采用提前預(yù)設(shè)定型操作考題，參賽隊(duì)自行訓(xùn)練，競賽時(shí)只比參賽人員的心理素質(zhì)；心理素質(zhì)好的成績就好。心理素質(zhì)差的成績就必然差，這樣的大賽對人才遴選意義不大）。（本裝置根據(jù)競賽和培訓(xùn)要求；可現(xiàn)場抽考項(xiàng)目（液位、流量、壓力、溫度系統(tǒng)，簡單、復(fù)雜控制），根據(jù)所抽項(xiàng)目現(xiàn)場按照圖紙安裝并構(gòu)建控制回路，可識圖與操作，競賽技能點(diǎn)多，即賽出真正技能水平）。差壓變送器在安裝位置對控制系統(tǒng)的控制精度十分關(guān)鍵；差壓變送器在安裝后必須對其測量范圍、零點(diǎn)及遷移量、精度、靜壓誤差等進(jìn)行調(diào)校。看是否與實(shí)際情況相符，若有不符之處，則必須查明原因并糾正后才能開車。（變送器的安裝遷移指將變送器的測量點(diǎn)人為地由零點(diǎn)移至某個(gè)定值上；測量起始值大于零，稱為變送器正遷移；起始值小于零，稱為變送器負(fù)遷移）。氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，本質(zhì)安全防爆，價(jià)格低廉，維護(hù)方便，在實(shí)際應(yīng)用中，氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥運(yùn)行的有效性、完好性，直接關(guān)系著生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量與安全。（氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥及閥門定位器的安裝調(diào)校能力，完成氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥行程、閥門定位器零點(diǎn)和量程聯(lián)校，以及安裝后的泄露量測試）。SIS?安全儀表系統(tǒng)(ESD緊急停車系統(tǒng))的主要作用是在工藝生產(chǎn)過程發(fā)生危險(xiǎn)故障時(shí)將其自動(dòng)或手動(dòng)帶回到預(yù)先設(shè)計(jì)的安全狀態(tài)，以確保工藝裝置的生產(chǎn)的安全，避免重大人身傷害及重大設(shè)備損壞事故。（SIS是由傳感器（如各類開關(guān)、變送器等）、邏輯控制器、以及最終元件（如電磁閥、電動(dòng)門等）的組合組成）。裝置從簡單到復(fù)雜再到創(chuàng)新控制策略，（控制系統(tǒng)可根據(jù)(考核或競賽)要求，以搭積木形式任意組裝構(gòu)建，可按圖拆卸與識圖安裝。并可完成幾十多個(gè)技能點(diǎn)的實(shí)施）。裝置能完成液位、流量、壓力、溫度系統(tǒng)，簡單、復(fù)雜控制參數(shù)的整定及構(gòu)建。如可完成：傳感器（一次元件）、變送器、執(zhí)行器（現(xiàn)場儀表）調(diào)校與工藝管道、儀表與閥門、現(xiàn)場儀表以及動(dòng)力系統(tǒng)等安裝；（安裝后還能夠完成生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)回路測試；系統(tǒng)組態(tài)操作調(diào)試；儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的故障分析及診斷，進(jìn)行故障的排除；工程安裝調(diào)試交工驗(yàn)收按《自動(dòng)化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》技能訓(xùn)練）。裝置采用國內(nèi)先進(jìn)儀器與典型儀表調(diào)校為實(shí)例，以技能操作為核心，可實(shí)現(xiàn)多功能的技能點(diǎn)訓(xùn)練。（按照大賽要求：可從考題抽定、控案確定、儀器使用、儀表選型、測點(diǎn)選擇、儀表調(diào)校、儀表安裝、回路構(gòu)建、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、運(yùn)行調(diào)試、參數(shù)整定、數(shù)據(jù)采集、控制運(yùn)算、仿真組態(tài)、故障診斷、聯(lián)鎖設(shè)置、報(bào)警測試、復(fù)雜控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、交工驗(yàn)收、填寫報(bào)告、自動(dòng)評分等訓(xùn)練與競賽項(xiàng)目。）自動(dòng)評分系統(tǒng)包括：（1）預(yù)處理模塊；（2）評分模塊；（3）結(jié)果處理模塊；（4）監(jiān)控報(bào)警模塊組合構(gòu)成，是屬于教師(裁判)專用的部件。結(jié)合“國家職業(yè)培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)”與職業(yè)技能實(shí)操細(xì)化指標(biāo)，根據(jù)培訓(xùn)學(xué)員帶信息采集點(diǎn)的考核操作過程，考核鑒定評分軟件可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評分。（避免人為打分的不公平它能夠記錄操作時(shí)間，在上位機(jī)有專用考核評分界面（整定4:1曲線等），根據(jù)自動(dòng)評分標(biāo)準(zhǔn)給出分?jǐn)?shù)，并兼有存儲、打印的功能）。采用了開放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開放式硬件環(huán)境按帶控制點(diǎn)工藝流程圖識讀可視、可拆、可裝、可調(diào)、可操。開放式軟件組態(tài)環(huán)境可以靈活構(gòu)建不同的（DCS\PLC）控制系統(tǒng)。（我們按照“化工裝置工藝系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定(HG20557-20559)”；“自動(dòng)化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(GBJ131)”；“石油化工儀表工程施工技術(shù)規(guī)程(SH3521)”；“工業(yè)自動(dòng)化儀表驗(yàn)收規(guī)范GB50093-2002”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制作；）。裝置基本構(gòu)成總體結(jié)構(gòu)裝置由工藝控制臺和操控臺兩部分組成，中間采用電纜束連接。(圖一)帶控制點(diǎn)工藝實(shí)訓(xùn)裝置（1）工藝實(shí)訓(xùn)裝置采用不銹鋼框架式結(jié)構(gòu)，配有移動(dòng)腳輪。裝置的工藝設(shè)備為一套雙回路三罐槽水循環(huán)系統(tǒng)，其工藝流程如圖所示。其中工藝過程參數(shù)包括液位、流量、溫度、泵出口壓力等；儲水槽、工藝罐、閥門、法蘭、管路等均采用不銹鋼（304）材料制成；全套工藝設(shè)備符合工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際工藝標(biāo)準(zhǔn)﹑各手動(dòng)閥門操作方便、設(shè)備運(yùn)行噪音小，無腐蝕、無泄露﹑堅(jiān)固耐用、安全可靠。（2）工藝裝置電氣儀表部分用來測量、控制連續(xù)水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行過程中工藝參數(shù)。由變送器、執(zhí)行器、電磁閥、電機(jī)儀表箱組成，系統(tǒng)性能穩(wěn)定。裝置結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、安裝與維護(hù)方便。（3）液位變送器LT-101、LT-102、LT-103，將1#罐、2#罐、儲水槽內(nèi)液位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號（4-20mA）。渦輪流量計(jì)FT-101將回路中流體流量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號（4-20mA）。（4）執(zhí)行裝置為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，AC220V供電、接受控制信號（4-20mA）FV-101，電信號改變氣流使閥門開度變化，調(diào)節(jié)管道中流體的流量。（5）不銹鋼水泵WB-101、WB-102，接受手動(dòng)、PLC自動(dòng)控制信號（開關(guān)量），配合完成水位的單級、串級控制，亦作為主要?jiǎng)恿υ词褂?。?）手閥：a）1#罐排水閥b）水罐連通閥c）2#罐排水閥d）調(diào)節(jié)閥旁通閥e）調(diào)節(jié)閥入口閥f）調(diào)節(jié)閥出口閥g）流量計(jì)旁通閥h）流量計(jì)入口閥i）流量計(jì)出口閥j）1#泵回水閥k）2#泵回水閥l）儲水槽側(cè)裝有排水閥。（7）在工藝裝置的側(cè)部裝有掛壁式儀表箱。儀表變送信號、電機(jī)控制信號、執(zhí)行信號繼電器、匯集于箱內(nèi)，通過電纜束與操控臺互通。管路中的手動(dòng)閥門可用來進(jìn)行工藝流程和特性的人工干預(yù)與改變。圖帶控制點(diǎn)工藝流程圖操控臺操控臺由模擬顯示盤、操作面板、控制器模塊、繼電器和按鈕模塊、智能儀表模塊、PC機(jī)和顯示器、鍵盤等組成。圖控制流程圖（1）模擬顯示盤工藝流程﹑設(shè)備及檢測執(zhí)行裝置均繪制在模擬顯示盤上，每個(gè)檢測點(diǎn)均有數(shù)字儀表顯示變量的值，調(diào)節(jié)閥、水泵、加熱器和電磁閥的工作狀態(tài)也由數(shù)顯表或指示燈顯示。模擬顯示盤還提供了系統(tǒng)測量信號和控制信號的端口，用以系統(tǒng)的硬件組態(tài)。（2）操作面板系統(tǒng)電源及各電器設(shè)備的電源控制在操作面板上操作，可以對各執(zhí)行器進(jìn)行手動(dòng)操作和手-自動(dòng)切換，可以使用變頻器對泵進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)轉(zhuǎn)速控制。模擬顯示盤和操作面板配合，可以完成系統(tǒng)的開停車和電器設(shè)備的操縱控制﹑觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)﹑了解每個(gè)工藝參數(shù)的變化情況和控制系統(tǒng)的手動(dòng)操作。（3）控制器模塊控制器模塊通常配備PLC控制系統(tǒng)，PLC的所有輸入、輸出和電源端口均引至模塊面板，供系統(tǒng)組態(tài)用。（4）繼電器和按鈕模塊為了能夠更好的使用PLC，裝置配備了多個(gè)24VDC繼電器和按鈕，并將它們的觸點(diǎn)和線圈引至面板，供系統(tǒng)組態(tài)用。（5）智能儀表模塊當(dāng)系統(tǒng)PLC的顯示儀表，可使用智能儀表模塊，儀表的所有輸入、輸出端口均引至模塊面板，供系統(tǒng)組態(tài)用。（6）PC機(jī)PC機(jī)用來對PLC進(jìn)行編程，還可以使用組態(tài)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和信息處理、儲存等。該裝置是組態(tài)軟件的運(yùn)行載體，可顯示設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，根據(jù)要求選擇控制類型，設(shè)置PID整定參數(shù)，顯示調(diào)節(jié)效果，進(jìn)行競賽評分操作評分系統(tǒng)如圖四所示。圖自動(dòng)評分功能圖自動(dòng)評分的總配分細(xì)則液位罐液位—流量串級控制系統(tǒng)工位號控制系統(tǒng)上電運(yùn)行順序得分5在總電源通電后，PLC正常自動(dòng)評分開始比賽變送器遷移與調(diào)校得分10自動(dòng)評分比賽時(shí)間閥門測試與定位器安裝聯(lián)校得分10自動(dòng)評分串級控制PID參數(shù)整定得分（4：1）50自動(dòng)評分干擾測試得分5SIS與聯(lián)鎖報(bào)警超限扣分項(xiàng)10自動(dòng)評分系統(tǒng)安全與復(fù)位得分10自動(dòng)評分比賽結(jié)束總分100分提交、打印項(xiàng)目操作說明及評分要點(diǎn)項(xiàng)目一：現(xiàn)場儀表安裝與調(diào)校項(xiàng)目智能差壓變送器遷移安裝及調(diào)校1、差壓變送器的遷移安裝及三閥組的開表（1）差壓變送器在安裝后必須對其測量范圍、零點(diǎn)及遷移量、精度、靜壓誤差等進(jìn)行調(diào)校。（2）變送器安裝后，開車之前還需檢查一次各種變送器的工作壓力、工作溫度、測量范圍、漂移量等?？词欠窈蛯?shí)際情況相符，若有不符之處，則必須查明原因并糾正后才能開車。（3）開啟和停用時(shí)，應(yīng)避免儀表承受單向靜壓。為了避免使用時(shí)單向受壓，每臺差壓變送器應(yīng)附帶一套三閥組件，通常把它安裝在差壓變送器的上方，其中閥1和閥3分別為高壓和低壓切斷閥，閥2為平衡閥。平衡閥2在開表和停表時(shí)用以保護(hù)差壓變送器和便于調(diào)零位。在開啟差壓變送器時(shí)，應(yīng)先開平衡閥2，然后再打開閥1和閥3，當(dāng)閥1和閥3全開后，再關(guān)閉閥2。在停用差壓變送器時(shí)，也應(yīng)先打開平衡閥2，然后再分別關(guān)閉閥1和閥3.按以上順序開啟或停用差壓變送器，可以避免差壓變送器承受單向靜壓而過載；對于有冷凝膠或隔離液的差壓變送器，也可以避免冷凝膠或隔離液被沖跑。智能差壓變送器的校驗(yàn)（1）先做一次4-20mA微調(diào)，用以校正變送器內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換器，由于其不涉及傳感部件，無需外部壓力信號源。（2）再做一次全程微調(diào)，使4-20mA、數(shù)字讀數(shù)與實(shí)際施加的壓力信號相吻合，因此需要壓力信號源。（3）最后做重定量程，通過調(diào)整使模擬輸出4-20mA與外加的壓力信號源相吻合，其作用與變送器外殼上的調(diào)零(Z)、調(diào)量程(R)開關(guān)的作用完全相同。智能差壓變送器的遷移（差壓變送器安裝位置的高低造成的）（1）變送器的遷移指將變送器的測量點(diǎn)人為地由零點(diǎn)移至某個(gè)定值上；測量起始值大于零，稱為變送器正遷移；起始值小于零，稱為變送器負(fù)遷移。（2）變送器遷移的目的：a）通過變送器正遷移，提高測量精度和靈敏度，改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量b）通過變送器負(fù)遷移，使工作范圍跨入負(fù)壓區(qū)，擴(kuò)展變送器的功能c）變送器遷移可平衡安裝高度不同給變送器帶來的靜壓力變送器遷移后測量下限的絕對值，應(yīng)不大于量程代號的測量上限（如：量程代號4應(yīng)不能低于-37.4kPa),在大氣壓下，不得超過一個(gè)工程大氣壓。舉例說明變送器的正遷移：如變送器的量程為0-25kPa,變送器正遷移至5-30kPa，起調(diào)校步驟如下：（1）將變送器調(diào)校在量程0-25kPa（2）在變送器高壓側(cè)加5kPa的壓力，再調(diào)整變送器的零位直到輸出為4mA。注意：不能調(diào)整變送器量程。舉例說明變送器的負(fù)遷移：如變送器的量程為0-25kPa,變送器負(fù)遷移至-30kP～-5kPa，起調(diào)校步驟如下：（1）將變送器調(diào)校在量程0-25kPa（2）在變送器低壓側(cè)加30kPa的壓力，再調(diào)整變送器的零位直到輸出為4mA。注意：不能調(diào)整變送器量程。（無遷移）差壓變送器的正負(fù)壓室分別接受來自容器中A點(diǎn)和B點(diǎn)處的靜壓。如果被測液體的密度為ρ，則有：正壓室壓力 P1=PA負(fù)壓室壓力 P2=PB=Hρg+PA即 P=P1-P2=Hρg（正遷移）差壓變送器的安裝位置低于容器底部取壓點(diǎn)，且距離為h1，則有：正壓室壓力 P1=PA+h1ρg+PB+h1ρg負(fù)壓室壓力P2=PB=PA+Hρg即 ΔP=P1-P2=Hρg+h1ρg（負(fù)遷移）為了防止容器中具有腐蝕的介質(zhì)進(jìn)入變送器，造成腐蝕現(xiàn)象，在變送器的正負(fù)取壓管線上分別裝有隔離液，內(nèi)充隔離液，密度為ρo(設(shè)ρo>ρ)。這時(shí)：正壓室壓力P1=PA+h1ρ0g=PB+Hρg+h1ρg負(fù)壓室壓力P2=PB+h2ρOg即ΔP=P1-P2=Hρg+ρ0g(h2-h1)因則h1<h2并設(shè)Δh=h2-h1ΔP=Hρg-Δhρ0g當(dāng)H=0時(shí)，若變送器感受到的ΔP=0，則變送器不需要遷移。若變送器感受到的ΔP>0，則變送器需要正遷移。若變送器感受到的ΔP<0，則變送器需要負(fù)遷移。氣動(dòng)薄膜控制閥與閥門定位器安裝聯(lián)校項(xiàng)目該考核項(xiàng)目主要由氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、閥門定位器和操作器四部分構(gòu)成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)為HA2R，其工作的壓力范圍是80～240kPa，壓力信號從下膜蓋進(jìn)入，為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；控制機(jī)構(gòu)為HTS，直通單座正裝閥，直線流量特性，額定行程為16mm；閥門定位器為YT-1000；操作器為DFQ566F，其模擬實(shí)際過程控制系統(tǒng)中控制器的角色，可以產(chǎn)生4～20mA，0～10mA以及1～5V等標(biāo)準(zhǔn)的電流或電壓信號，信號范圍大小可通過面板上的加減按鈕進(jìn)行選擇和調(diào)節(jié)，以控制控制閥的開度。系統(tǒng)工作的原理如圖所示。其中u為控制信號，x為推桿行程，y為閥門開度。氣動(dòng)薄膜控制閥的考核內(nèi)容分為氣動(dòng)薄膜控制閥上閥門定位器的安裝與連接、氣路連接、電路連接、氣動(dòng)薄膜控制閥與電氣閥門定位器聯(lián)校、設(shè)備復(fù)位整理以及文明比賽等五部分內(nèi)容。1、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的幾種安裝形式氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝是否合理，不僅關(guān)系到調(diào)節(jié)閥的安裝、拆卸和維修方便與否，也決定了調(diào)節(jié)閥能否在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起到良好的調(diào)節(jié)作用，安裝調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：調(diào)節(jié)閥應(yīng)垂直安裝在水平管道上，如在特殊情況下需要水平和傾斜安裝時(shí)，一般要加支撐。為了防止調(diào)節(jié)閥膜片老化，延長使用壽命，安裝時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高溫、振動(dòng)和腐蝕嚴(yán)重環(huán)境。為了便于維護(hù)檢修，調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在靠近地面或樓板的地方，為了檢修拆卸方便。為了調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不致影響生產(chǎn)和發(fā)生安全事故，一般都需要安裝旁路和旁路閥。2、閥門定位器的安裝安裝電氣閥門定位器

安裝閥門定位器，用兩個(gè)螺母（帶墊圈）將其固定在閥體的左下角

注：在裝前使反饋桿插入插銷件內(nèi)再固定閥門定位器（17號固定扳手）

調(diào)節(jié)使壓力達(dá)到0.16MPa（示意裁判），在此狀態(tài)下水平固定插銷件，百分表上顯示數(shù)值（標(biāo)準(zhǔn)：總行程的50%，12.50）

定位器首先要預(yù)固定在執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架上，并且保持垂直；給膜頭施加信號范圍一半大小的壓力值（160kPa），使指針指向行程的正中間（8mm），此時(shí)將定位器的反饋桿安裝水平。若無法裝水平，則重新調(diào)整定位器上下位置，直至裝平為止。

連接電路、改接氣路連接與調(diào)校

，（切斷氣路示意裁判）

閥門定位器一般給定信號是4-20mA，要調(diào)試閥門，首先是先給定50%，也就是12mA信號，保持反饋桿水平位置，這時(shí)候你就隨便試，只要讓閥門閥位指示到50%的位置，基本的就OK了，這時(shí)再給4mA或20mA，調(diào)試零點(diǎn)和量程，要反復(fù)好幾次。常規(guī)的標(biāo)定方法是:標(biāo)定3點(diǎn)即4mA,12mA,

20mA,在12mA時(shí)定位器反饋桿處于水平位置（50%）,其它幾組信號時(shí)閥門位置應(yīng)分別在0%,50%,100%的行程處,且反饋桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于正負(fù)45度。對于零點(diǎn)和滿度的偏差可單獨(dú)調(diào)整相應(yīng)螺釘進(jìn)行修正,正常情況下如果閥門行程和給定信號一一對應(yīng)則表示標(biāo)定完成。3、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥與閥門定位器聯(lián)校將氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥固定安裝好，分別接好氣源、控制氣源和位移檢測連桿；將校驗(yàn)臺上儀表調(diào)校準(zhǔn)確；零點(diǎn)校準(zhǔn)：輸入4mA電流信號（0%），控制氣信號應(yīng)為0.02Mpa，此時(shí)氣缸活塞行程應(yīng)為零；如果不為零，可通過調(diào)整調(diào)零螺桿上的螺帽調(diào)整零點(diǎn)（零點(diǎn)高了緊螺帽）；零點(diǎn)和量程需要反復(fù)調(diào)整；零點(diǎn)誤差要≤1%；滿量程校準(zhǔn)：輸入20mA電流信號（100%），控制氣信號應(yīng)為0.10Mpa，此時(shí)氣缸活塞行程應(yīng)為上限值；如果不為上限值，可通過調(diào)整量程拉簧的松緊來調(diào)整量程（量程小了松拉簧，量程大了緊拉簧）；零點(diǎn)和量程需要反復(fù)調(diào)整；滿量程誤差要≤1%；量程中點(diǎn)定位：零點(diǎn)和量程調(diào)準(zhǔn)后，輸入12mA電流信號（50%、0.06Mpa，），調(diào)整位置變送器連接桿的位置，使其在該點(diǎn)要保持與水平面垂直；全行程偏差校準(zhǔn)：輸入控制氣信號0.02Mpa（0%），然后逐漸增加輸入信號0.06Mpa（50%）、0.1Mpa（100%），使氣缸活塞走完全行程，各點(diǎn)偏差均要≤1.5%；正反行程變差測試：與非線性偏差測試方法相同，實(shí)際正反壓力━行程關(guān)系中，同一氣壓值下的氣缸活塞正反行程值的最大差值要≤1%；靈敏度測試：分別在信號壓力0.03、0.06、0.09Mpa的行程處，增加和降低氣壓，測試在氣缸活塞桿開始移動(dòng)0.1mm時(shí)所需要的信號壓力變化值，其最大變化要≤0.2%；要更精確的話，就繼續(xù)，調(diào)零位和量程，要反復(fù)調(diào)多次，直至零點(diǎn)和量程一致，才完成調(diào)整。4、氣動(dòng)薄膜控制閥與智能定位器調(diào)校要求考核點(diǎn)：①零位調(diào)整要符合要求.②反饋桿調(diào)整要適當(dāng),線性要好.③量程調(diào)整要合適.④調(diào)整方法要正確.競賽要點(diǎn)：①氣源壓力按要求設(shè)定②按照五點(diǎn)校驗(yàn)規(guī)程正確校驗(yàn)，線性及回差合格③調(diào)校完畢行程旋鈕鎖緊項(xiàng)目二、過程控制系統(tǒng)參數(shù)整定與運(yùn)行競賽項(xiàng)目實(shí)施方案與評分細(xì)則(可抽考，兩組串級系統(tǒng)液位罐串級控制與加熱釜串級控制抽考一組）過程控制系統(tǒng)參數(shù)整定與運(yùn)行競賽項(xiàng)目實(shí)施方案：1、競賽目的：考核選手掌握復(fù)雜控制系統(tǒng)的故障診斷，系統(tǒng)調(diào)試、參數(shù)整定、投運(yùn)基本知識和操作技能。2、競賽時(shí)間：60分鐘。3、競賽方式：現(xiàn)場實(shí)際操作。（自動(dòng)評分系統(tǒng)輔助評分）4、競賽要點(diǎn)：根據(jù)工藝控制要求，調(diào)試復(fù)雜控制系統(tǒng)，并完成如下操作：1）按照所設(shè)計(jì)的工藝控制系統(tǒng)，補(bǔ)充完成PID圖，并畫出控制系統(tǒng)原理方塊圖；2）利用考場所提供的“HTD9000-X5s儀表自動(dòng)化培訓(xùn)與技能競賽綜合裝置”設(shè)施，（X5s裝置有兩套串級控制系統(tǒng)一個(gè)是液位罐串級控制系統(tǒng)，另一個(gè)是加熱釜串級控制系統(tǒng)；兩個(gè)串級系統(tǒng)可抽考其中一個(gè)）3）競賽具體步驟有：按照所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，補(bǔ)充完成PID圖，并畫出控制系統(tǒng)原理方塊圖；基于編程組態(tài)圖，檢查并完成控制系統(tǒng)各儀表之間接線、上電等，遇故障診斷并排除；按照加熱釜串級現(xiàn)場抽取液位遷移量要求，正確調(diào)整變送器安裝位置，設(shè)為故障點(diǎn)；按照串級現(xiàn)場抽取報(bào)警點(diǎn)設(shè)置，正確設(shè)置低報(bào)、高報(bào)，聯(lián)鎖保護(hù)和SIS安全儀表系統(tǒng)停車；按照液位罐對氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的閥門定位器安裝聯(lián)校，設(shè)為故障點(diǎn)；對調(diào)節(jié)器分別進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置，串級系統(tǒng)手動(dòng)控制穩(wěn)定（測量等于給定）；串級系統(tǒng)投入自動(dòng)控制，采用“兩步整定法”對調(diào)節(jié)器的PID進(jìn)行參數(shù)整定；采用改變給定的方式加入干擾，對控制系統(tǒng)液位罐串級或加熱釜串級的液位對象進(jìn)行性能測試，并運(yùn)行；整定曲線衰減比為4:1，對控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行測試，并填寫調(diào)試記錄（填表）。自動(dòng)干擾測試，檢測系統(tǒng)穩(wěn)定性，并填寫調(diào)試記錄（填表）。5、競賽說明：此項(xiàng)目為團(tuán)體項(xiàng)目，裁判組由1名項(xiàng)目裁判長和每個(gè)工位2名裁判組成。每個(gè)工位2名裁判根據(jù)評分規(guī)則填寫成績評分表，選手最終得分取二者平均分（自動(dòng)評分系統(tǒng)輔助評分）。選手使用工具由大賽組委會提供，不允許選手自帶工具。6、設(shè)備說明：HTD9000-X5s儀表自動(dòng)化培訓(xùn)與技能競賽綜合裝置，主要包括：液位罐、加熱釜、儲液槽及四大參數(shù)各種傳感器，西門子PLCS7-1200，電\氣動(dòng)執(zhí)行器各一套，計(jì)算機(jī)及組態(tài)軟件，自動(dòng)評分輔助系統(tǒng)，SIS安全儀表系統(tǒng)，典型復(fù)雜工藝控制對象等。附圖一復(fù)雜控制系統(tǒng)PID圖7、利用競賽現(xiàn)場所提供的設(shè)施，完成下列實(shí)作任務(wù)：（1）加熱釜串級現(xiàn)場液位變送器遷移量安裝；液位罐氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的閥門定位器安裝聯(lián)校；（2）調(diào)節(jié)器開關(guān)檢查和設(shè)置：對照附表一檢查設(shè)置調(diào)節(jié)器相關(guān)參數(shù)初始值設(shè)置情況，并根據(jù)復(fù)雜控制系統(tǒng)要求設(shè)置調(diào)節(jié)器的正反作用及內(nèi)外給定、手自動(dòng)形式；（3）通過變送器正遷移，提高測量精度和靈敏度，改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量；（4）調(diào)節(jié)閥檢查：檢查氣源、上下行程（3點(diǎn)：0%、50%和100%）和能否關(guān)閉到位；（5）正確設(shè)置被控參數(shù)的低報(bào)、高報(bào)，聯(lián)鎖保護(hù)和SIS安全儀表系統(tǒng)停車等安全措施；（6）PID參數(shù)整定：采用“兩步整定法”對調(diào)節(jié)器進(jìn)行PID參數(shù)整定，并根據(jù)實(shí)際情況對PID參數(shù)進(jìn)行修正使之達(dá)到最佳調(diào)節(jié)品質(zhì)（可在整定主調(diào)節(jié)器過程中對副調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)進(jìn)行修正），完成后填寫“復(fù)雜控制系統(tǒng)競賽項(xiàng)目實(shí)際操作題記錄表”；（7）干擾性能測試：控制液位為50±1%，采用修改給定方式，施加+5%階躍干擾，對復(fù)雜控制系統(tǒng)液位對象進(jìn)行性能測試；控制液位為50±1%，采用打開電磁閥方式對流量施加干擾，對復(fù)雜控制系統(tǒng)流量和液位對象進(jìn)行性能測試；繪制過渡過程曲線，并填寫“復(fù)雜控制系統(tǒng)競賽項(xiàng)目實(shí)際操作題記錄表”。（8）復(fù)位：考試結(jié)束后，停泵、關(guān)閉電磁閥、儀表斷電，并將工器具擺放整齊。系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)要求：流量≤±0.5%量程，液位≤±0.2%量程。自動(dòng)評分系統(tǒng)X5自動(dòng)評分系統(tǒng)操作手冊首先打開電腦，點(diǎn)擊桌面上KingWiew圖標(biāo)。如下圖所示在打開的界面里選擇X5s組態(tài)界面，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕。如下圖所示進(jìn)入自動(dòng)評分系統(tǒng)運(yùn)行主界面。如下圖所示再次點(diǎn)擊控制系統(tǒng)選擇（液位罐與加熱釜），進(jìn)入系統(tǒng)選擇界面。如下圖所示選擇需要的控制系統(tǒng)，例如選擇液位罐串級控制系統(tǒng)，點(diǎn)擊液位罐串級控制系統(tǒng)就可以了，進(jìn)入自動(dòng)評分系統(tǒng)考核界面。如下圖所示在此界面可以先填寫工位號。（注：工位號是數(shù)字形式的）點(diǎn)擊開始比賽按鈕，比賽開始計(jì)時(shí)，再彈出主控界