电厂仪表自动化优化设计与施工要点
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摘要：本文阐述了仪表自动化的意义与功能，分析了自动化仪表优化设计的原则与方法，并探讨了自动化仪表的施工要点。
关键词：仪表自动化;设计;施工
近年来，我国的经济发展速度飞快，很多行业都在蓬勃发展，生产中的自动化水平也有一定的提高，其中自动化仪表作为其中一个比较重要的部分，被越来越多`的行业广泛应用。自动化仪表在使用的过程中、设计及施工中隐藏的一些问题就可能出现。仪表在自动化优化设计和施工方面的问题非常重要，本文对电厂仪表的自动化设计与施工进行了探讨。
一、仪表自动化的意义与功能
仪表作为电气系统不可或缺的组成部分，在电气系统进行自动化控制时起到了对相关数据的测量作用，同时也能整合收集到的电气系统信息，对生产管理人员进行决策十分有利。而仪表的自动化是指无人条件下进行的处理能力与数据测量，并能实行数据远距离的传送。所以提高电气系统自动化也带动了仪表自动化的发展与应用。
1、记忆储存功能。从最初的时序电路与组合逻辑电路类仪表开始，仪表已从当初的瞬时记忆，发展到如今的长时记忆、实时记忆。目前，微电脑装置在仪表中进行的设置已实现了不断电情况下的仪表的长时间记忆目标，并能调整记忆状态，以方便后期的数据处理工作。
2、拓展延伸功能。仪表从最初的硬件逻辑电路，变为现在的软件设置。仪表从比较复杂的处理器直接进化到了程序的核心系统。由于原先的硬件中定时电路与大量控制进行了升级，仪表从比较繁杂的处理器直接简化到软件编程設计中，仪表自动化成功的转变电子智能化。
3、数据处理与计算功能。由于仪表对微型计算机系统的引入，在测量精度上使仪表有了很大的提高，同时微型计算机的数据处理能力也能对仪表自动化进行更好的完善。
二、自动化仪表优化设计的原则
仪表自动化是指利用光、电、声、微电子等相关技术手段把有关自动化设计和计算机应用等多个学科综合在一起，采用比较先进的材料、技术手段及应用方式，让仪表能不断往自动化和智能化的方向去发展，这是仪表自动化最核心的内涵。
1、仪表的系统必须要准确。电厂使用的自动化仪表，必须要具有长期性、安全性、可靠性及稳定性的运行功能，另外要全面考虑其系统设计、元件选择及软件编程方面的因素，以确保仪表系统在错误操作或出现突然断电等故障时，不影响仪表系统的安全，以免引起安全事故，造成人员伤亡。
2、仪表功能要时刻保证稳定。仪表在工作时，必须使其监测与预警等方面的作用得到尽可能的发挥，从而能在很大程度上满足电厂经营运作的需求。设计工作者必须进行认真细致的考察研究，在深入一线开展调查的基础上，把握具体状况，得到有关信息资料，使其功能完善，令其适应能力不断提升，最终能充分保障其处于稳定的状态下工作。
3、仪表系统要便于维护和扩展。电厂对自动化仪表的安全系数要求较高，仪表的设计即要保证安装方便，又要满足更换方便的具体要素，由于仪表正常运行的周期较长，因此，维护与保养也同样要方便。此外，还要节约成本，从而提高系统带来的经济效益。在设计过程中，还要提前留出安装仪表的空间，便于以后的扩展工作，为未来生产的发展和工艺的改进提供有利的条件与足够的发展空间。
三、仪表自动化系统优化设计
1、自动化仪表的优化设计特点及依据。我国仪表的自动化，在生产工艺与技术的不断成熟、进步中，得到了进一步的提高。工艺的检测点多，要求具有复杂性，仪表自动化的主要工作集中在工程的后期，因此，时间紧、任务重，且有较大的工作量。自动化仪表的施工设计图，是以专业工艺对生产工艺、仪表的自动化专业要求作为依据，分别对其进行深度设计。同时，根据具体设计要求，设计人员要保证设计图的出图深度在规定的要求以内或要求以上，不能低于既定要求。此外，完整的施工设计图可帮助现场施工，同样还可节约财力、物力、人力，在仪表优化的设计上，要最大限度的使误差系数降到最低，只有这样，在施工中的误差才会随之而减少，可使用一些计算方法，帮助减少优化设计中产生的误差，如采用偏差计算等。
2、低功耗设计。对自动化仪表进行低功耗设计在仪表优化设计中是一个重要的内容，一般进行的低功耗设计都会采用CMOS集成电路，这种电路只有轻微的功能消耗，有很强的抗干扰能力，工作时对温度的要求也很宽松。CMOS电路是高速低频的工作方式，在优化设计中，可选用一些低功耗的器件，除单片机和外围芯片使用CMOS器件外，还可选用一些LCD等低功耗器件。在进行低功耗设计时，采用低功耗器件，可将CPU的运行时间进行缩短，用软件代替硬件。对单片机进行低功耗优化设计中，采用HCMOS芯片，此芯片和HCMOS的外形等相同，只是生产工艺不同，将系统的功耗进行降低，可进行待机模式的运行。在对储存器进行优化设计中，采用HCMOS储存器。对软件的选择是为了减小将仪表各方面的性能进行提升，在进行优化设计中要尽量减少CPU的工作时间，在降低功耗的同时完成各项测量。
3、抗干扰设计。在设计过程中，主要有外部干扰和内部干扰对自动化仪表系统产生干扰，安装过程中经常产生外部干扰，而系统的结构等常会形成内部干扰，这些干扰会导致仪表工作的准确程度降低，使误差加大，有时甚至会使仪表失灵，所以要优化仪表系统的抗干扰设计。可通过屏蔽技术手段对外部干扰进行优化设计，对仪表内部的抗干扰优化设计主要在于对仪表供电系统的改进，可采用逆变供电器或发电机组等，这样就能使仪表使用过程中电路稳定。同时，还可对电机进行噪声振动保护，主要方法就是TVS抑制器的使用，采用光电耦合器对过程通道进行优化设计等。
四、自动化仪表施工
1、施工准备
1）资料准备。安装资料主要有施工图、标准图、自动化仪表设备厂家安装图、质量验收评价标准等。施工图是施工、竣工验收工作的基础，也是施工图预算和工程结算依据，施工单位在领取到图纸前，需由技术负责人及各自施工负责人牵头，由工程技术主管部门组织专业技术负责人员及施工队伍人员参加图纸会审，在施工前找寻图纸中可能存在的问题并着手解决。
2）施工技术准备。编制施工方案，编写质量计划，进行技术交底，遵循《工业自动化仪表安装工程验收规范》编写施工方案，保证施工方案相当的针对性，提高方案的可行性，同时还要编写质量计划及跟踪监督计划，并做好设计交底和施工技术交底工作。
3）物资准备。准备施工图上全部自动化仪表设备和材料，包括一次自动化仪表、二次自动化仪表及自动化仪表盘、材料上的型钢、管材及阀门电缆、紧固件和消耗材料等。
2、仪表自动化施工
1）进行材料复检。按设计图及设备材料计划，检查领出全部自动化仪表设备和附配件的规格、型号等参数，保存说明书和合格证，之后进行自动化仪表设备单体调校，发现的不合格或运输损坏自动化仪表设备及零部件需要进行维修或重新订货。
2）不同专业施工配合。配合其他专业施工，将工艺或设备上的控制阀、调节阀及自动化仪表设备法兰盘底保护套管交给专业施工人员进行施工。
3）遵守施工设计方案。严格遵守施工设计方案进行施工组织合计，合理分配劳动力和施工资源，保证其严格遵守施工技术及安全技术措施，高质量、安全、快速的完成施工任务。
3、竣工验收。自动化仪表系统安装施工结束后，移交给建设单位，同时移交竣工资料，包括验收记录、施工日志、竣工图等，通常都要在竣工结束后一个月内上交完毕。
五、结语
随着科学技术的进步及经济的不断发展，自动化仪表己逐渐被电厂引入，它不但能充分确保企业的生产经营安全，还能逐渐提升自身的生产效率，从而减小经营成本。
参考文献：
[1]刘泽龙.浅谈自动化仪表的检测与维护[J].黑龙江科技信息，2014（04）.
[2]张婷.浅析仪表自动化优化设计与施工要点[J].城市建设理论研究，2015（24）.
[3]曹娜.电厂仪表自动化优化设计与施工要点[J].科技传播，2014（08）.
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