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现场仪表有哪些接地每个仪表人都注意到了吗 现场仪表选购指南

时间:2020-05-30    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     


化工厂仪表和控制系统的接地目的是什么?其一,是为保护人身安全和电气设备的安全运行;其二,是为仪表信号的传输和抗干扰。“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。仪器仪表安装之后,正确的接地能让自动化和控制系统减少不必要故障和误差的出现。那么,现场仪表都有哪些接地呢?

仪表接地分类:

仪表接地分类有保护接地、 工作接地、 本安系统接地、 防静电接地、防雷接地。

保护接地:
也称为安全接地,是为人身安全和电气设备安全而设置的接地。各种用电仪表的金属外壳及自控设备正常情况不带电的金属部分,由于非正常现象的出现(如绝缘破损等),而有可能使其带有危险电压,对这样的设备,均应实施保护接地。保护接地就是给危险电压提供一条通路,使之不经过人体。

注意事项:
1.安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳,以及当发生绝缘损坏时,在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等金属部分可不接地。
2.安装在非防爆场合金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳,当与己做保护接地的金属表盘框架电气接触良好时,可不单作保护接地。
3.低于36V供电的现场仪表、变送器、就地开关等,无特殊需要可不做保护接地。但有可能与高于36V电压设备接触的除外。
4.己做了保护接地的自控设备即可认为己作了静电接地。在控制室内使用防静电活动地板时,应做静电接地。静电接地应与保护接地合用接地系统

屏蔽接地:

屏蔽接地的作用是抑制电容性耦合干扰,降低电磁干扰。仪表系统中用以降低电磁干扰的部件如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子,均应作屏蔽接地。

屏蔽接地应满足下列要求:
①仪表系统中用以降低电磁卡扰的部件如:电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子均应作屏蔽接地。
②室外架空敷设的不带屏蔽层的普通多芯电缆的备用芯应接地。
③屏蔽电缆的屏蔽层已接地,备用芯可不接地。
④穿保护管的多芯电缆备用芯可不接地。

防雷接地:
当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后,设有电源保护器或其它需要设置防雷接地连接的场合,应实施防雷接地连接。
仪表及控制系统防雷接地应与电气系统防雷接地系统共用,但不得与独立避雷装置共用接地装置。
若无可共用的电气专业防雷接地系统,应向电气专业提出设计要求,由电气专业设计。
防雷接地连接方式:
仪表电缆槽、仪表电缆保护管进入控制室处,应与电气专业的防雷电感应的接地装置相连。
控制室内的防雷保护器应与电气专业的防雷电感应的接地装置相连。
在需要仪表电缆保护管、仪表电缆铠装层进行防雷接地处,应与电气专业的防雷电感应的接地装置相连。
现场仪表的防雷保护器应与电气专业的现场防雷电感应的接地装置相连。
雷击区室外架空敷设的不带屏蔽层的多芯电缆,备用芯应接入屏蔽接地;
对屏蔽层已接地的屏蔽电缆或穿钢管敷设或在金属电缆槽中敷设的电缆,备用芯可不接地。

为什么要将模拟地和数字地分开?
屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上。
这是因为信号地上有各种的噪声,如果屏蔽层接到了信号地上,噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰。
所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的zui大噪声输出源。
当然前提是接,地也要非常的干净。

单板上的信号如何接地?
对于一般器件来说,就近接地是的。
采用了拥有完整地平面的多层板设计后,对于一般信号的接地就非常容易了。
基本原则是保证走线的连续性,减少过孔数量。
靠近地平面或者电源平面,等等。

单板的接口器件如何接地?
有些单板会有对外的输入输出接口,比如串口连接器,网口RJ45连接器等等,如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作,例如网口互连有误码,丢包等,并且会成为对外的电磁干扰源,把板内的噪声向外发送。

一般来说会单独分割出一块独立的接口地,与信号地的连接采用细的走线连接,可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。
细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的,对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。

仪表自控防雷及接地常见问题
室外变送器无内置或外置防浪涌模块;
带浪涌模块的变送器未有效接地;
防浪涌模块的接地端未接地;
电缆的铠装层未两端接地;
电缆的屏蔽层未接地、或多点接地、或未电气连通;
电气柜的接地铜排、柜门未接地;
控制柜内主接地铜排接至接地网的铜导线截面积太小。

 

仪表出现问题,原因一般会比较复杂,很难一下找到症结,这时要冷静沉着,分段分析。

  无论哪类仪表出现故障,我们首先要了解该仪表所处安装位置的生产工艺状况及条件,了解该仪表本身的结构特点及性能;维修前要与工艺人员结合,分析判断出仪表故障的真正原因;同时还要了解该仪表是否伴有调节和连锁功能,维修过程中要尽可能保持工艺稳定。

  今天主要来讲讲温度、压力、流量、液位现场仪表的故障分析。

  温度

  ①:温度突然增大:此故障多为热电阻(热电偶)断路、接线端子松动、(补偿)导线断、温度失灵等原因引起,这时需要了解该温度所处的位置及接线布局,用万用表的电阻(毫伏)档在不同的位置分别测量几组数据就能很快找出原因。

  ②:温度突然减小:此故障多为热电偶或热电阻短路、导线短路及温度失灵引起。要从接线口、导线拐弯处等容易出故障的薄弱点入手,一一排查。现场温度升高,而总控指示不变,多为测量元件处有沸点较低的液体(水)所致。

  ③:温度出现大幅度波动或快速震荡:此时应主要检查工艺操作情况(参与调节的检查调节系统)。

  压力

  ①:压力突然变小、变大或指示曲线无变化:此时应检查变送器引压系统,检查根部阀是否堵塞、引压管是否畅通、引压管内部是否有异常介质、排污丝堵及排污阀是否泄漏等。冬季介质冻也是常见现象。变送器本身故障可能性很小。

  ②:压力波动大:这种情况首先要与工艺人员结合,一般是由操作不当造成的。参与调节的参数要主要检查调节系统。

  流量

  ①:流量指示值小:一般由以下原因造成:检测元件损坏(零点太低。;显示有问题;线路短路或断路;正压室堵或漏;系统压力低;参与调节的参数还要检查调节器、调节阀及电磁阀。

  ②:流量指示大:主要原因是负压室引压系统堵或漏。变送器需要调校的可能不大。

  ③:流量波动大:流量参数不参与调节的,一般为工艺原因;参与调节的,可检查调节器的PID参数;带隔离罐的参数,检查引压管内是否有气泡,正负压引压管内液体是否一样高。

  液位

  ①:液位突然变大:主要检查变送器负压室引压系统是否堵、泄漏、集气、缺液等。灌液的具体方法是:按照停表顺序先停表;关闭正负压根部阀;打开正负压排污阀泄压;打开双室平衡容器灌液丝堵;打开正负压室排污丝堵;此时液位指示大。关闭排污阀;关闭正负压室排污丝堵;用相同介质缓慢灌入双室平衡容器中,此时微开排污丝堵排气;直至灌满为止,此时打开正压室丝堵,变送器指示应回零位。然后按照投表顺序投用变送器。

  ②:液位突然变小:主要检查正压室引压系统是否堵、漏、集气、缺液、平衡阀是否关死等。检查引压系统是否畅通的具体方法是停变送器,开排污阀,检查排污情况(不能外泄的介质除外)。

  ③:总控室指示与现场液位不相符:首先判断是不是现场液位计故障,此时可以人为增大或降低液位,根据现场和总控指示情况具体分析问题原因(现场液位计根部阀关闭、堵塞、外漏易引起现场指示不准)。可以通过检查零点、量程、灌液来恢复液位正常。如果仍不正常,可通知工艺人员现场监护拆回变送器打压调校。

  ④:液位波动频繁:首先和工艺人员结合检查进料、出料情况,确定工艺状况正常后,可通过调整PID参数来稳定。具体方法是:调节阀投手动状态,先调整设定值与测量值一致,使液位波动平稳下来,再慢慢调整调节阀开度,使液位缓慢上升或下降,达到工艺要求,再调整设定值与测量值一致,待参数稳定后调节阀投自动。

  总之,一旦发现仪表参数有些异常,首先与工艺人员结合,从工艺操作系统和现场仪表系统两方面入手,综合考虑,认真分析,特别要考虑被测参数和控制阀之间的关联,将故障分步分段判定,也就很容易找出问题所在,对症下药解决问题。

工业现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。现根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。

1.首先,在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。

2.在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在。

3.如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题。

4.变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到zui大或zui小,此时的故障也常在仪表系统。

5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的。

6.当发现DCS显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。

总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。



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