Тема 1.1 Организация работ по монтажу систем автоматизации

Информация о материале: Категория: Тема 1.1 Организация работ по монтажу систем автоматизации

1. Введение

В современном промышленном производстве точность измерений является ключевым фактором, обеспечивающим качество выпускаемой продукции и безопасность технологических процессов. Температура представляет собой один из критически важных контролируемых параметров. Её отклонение от заданных значений даже на незначительную величину может привести к производству бракованной продукции, выходу из строя технологического оборудования или возникновению аварийных ситуаций.

В рамках данного занятия рассматриваются устройство и принципы функционирования измерительной системы температуры, а также последовательность операций по настройке и калибровке микропроцессорного модуля ввода аналоговых сигналов.

2. Понятие измерительной системы и роль калибровки

Измерительная система представляет собой комплекс технических средств, программного обеспечения и методик, объединенных с целью получения, обработки, передачи и отображения информации о физических величинах.

Функциональная цепочка преобразования сигнала в системе контроля температуры включает следующие основные элементы:

Элемент системы	Функциональное назначение
1. Датчик температуры	Преобразует значение температуры в аналоговый электрический сигнал (например, токовый сигнал 4–20 мА или напряжение 0–10 В).
2. Аналоговый сигнал	Непрерывный электрический сигнал, изменяющийся пропорционально контролируемой физической величине.
3. Модуль ввода сигналов	Микропроцессорное устройство, выполняющее преобразование аналогового сигнала в цифровую форму посредством аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
4. Преобразователь интерфейса	Обеспечивает согласование и передачу данных между модулем ввода и верхним уровнем системы (компьютер, ПЛК) по промышленному протоколу связи.
5. Персональный компьютер / ПЛК	Осуществляет обработку, визуализацию и регистрацию полученных данных, например, отображение текущей температуры в градусах Цельсия.

Калибровка датчиков является обязательной процедурой в составе пусконаладочных работ.

Калибровка — это совокупность операций, выполняемых с целью установления соответствия между значениями величины, измеренными датчиком, и действительными значениями этой величины, воспроизводимыми эталонным средством измерения.

Необходимость проведения калибровки обусловлена следующими факторами:

Наличие погрешности изготовления первичного преобразователя.
Изменение метрологических характеристик датчика в процессе эксплуатации (дрейф).
Влияние внешних дестабилизирующих факторов: вибрации, температуры, агрессивных сред.

Процедура калибровки включает следующие этапы:

Помещение датчика в среду со стабильной, точно известной температурой, создаваемую эталонным источником.
Фиксация выходного сигнала датчика и его сравнение с эталонным значением.
Корректировка показаний: осуществляется либо механическая регулировка датчика, либо ввод поправочных коэффициентов в конфигурацию модуля ввода или программируемого логического контроллера (ПЛК).

Отсутствие своевременной и корректной калибровки приводит к получению недостоверных данных и, как следствие, к нарушению технологического режима.

3. Цели и задачи пусконаладочных работ

Пусконаладочные работы — это комплекс мероприятий по проверке, регулировке, калибровке и настройке технологического оборудования для обеспечения его корректной, надежной и безопасной эксплуатации в составе системы автоматики.

Последствия пренебрежения пусконаладочными работами:

Получение некорректных данных от системы измерения.
Нестабильная работа системы автоматического управления.
Повышение риска выпуска бракованной продукции и возникновения аварийных ситуаций.

4. Требования профессионального стандарта

В соответствии с профессиональным стандартом «Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике», специалист по наладке должен обладать следующими компетенциями:

Определение последовательности выполнения пусконаладочных работ.
Проведение калибровки и поверки средств измерений.
Ввод в эксплуатацию тестовых и технологических программ.
Проведение испытаний систем автоматики.
Сдача отлаженного оборудования в эксплуатацию.

Ключевой трудовой функцией является ремонт, регулировка, испытания и сдача в эксплуатацию элементов систем автоматики.

5. Алгоритм настройки модуля ввода аналоговых сигналов

Последовательность действий по настройке модуля ввода аналоговых сигналов регламентирована и включает следующие этапы:

Этап 1: Подготовительные работы

Изучение проектной и технической документации на применяемое оборудование.
Проверка комплектности и правильности монтажных соединений.
Проверка наличия действующей документации о поверке и калибровке средств измерения.

Этап 2: Планирование работ

Формирование последовательности операций: планирование → монтаж → калибровка → настройка → испытания → сдача.

Этап 3: Калибровка и конфигурирование

При необходимости калибровки: с использованием эталонного калибратора сигналов на вход модуля подаются значения, соответствующие нижнему и верхнему пределам измерения. В программном обеспечении модуля фиксируются данные значения.
При использовании предварительно откалиброванного датчика: в конфигурацию модуля вводятся его паспортные данные (диапазон измерений, тип выходного сигнала).

Этап 4: Проведение испытаний

Проверка целостности и правильности прохождения измерительного тракта от датчика до рабочего места оператора.
Контроль корректности отображения данных в интерфейсе операторской станции.
Проверка реакции системы на изменение контролируемого параметра.

Этап 5: Сдача системы в эксплуатацию

Оформление протоколов испытаний и исполнительной документации.
Документирование результатов проведенных настроек и калибровок.
Приведение рабочего места в порядок.

6. Контрольные вопросы для самопроверки

Датчик температуры выдает сигнал 12 мА. Что это значит для системы, если не была проведена калибровка?
Опишите различие между аналоговым и цифровым сигналом.
Почему компьютер не может напрямую обрабатывать сигнал с датчика температуры?
Объясните взаимосвязь между калибровкой датчика и настройкой модуля ввода.
Какую функцию в системе выполняет протокол RS-485?

Рекомендуемые ответы для самопроверки:

Без данных калибровки невозможно установить точное соответствие между значением выходного тока 12 мА и фактической температурой, что приводит к неопределенности измерений.
Аналоговый сигнал является непрерывным по времени и уровню. Цифровой сигнал — дискретный, представлен в виде кодовой последовательности.
Компьютер оперирует цифровыми данными. Выходной сигнал большинства датчиков является аналоговым, поэтому требуется его предварительное преобразование.
Калибровка устанавливает точное соответствие "физическая величина -> выходной сигнал". Настройка модуля ввода заключается в конфигурировании его на корректную интерпретацию этого сигнала.
Протокол RS-485 является стандартом промышленной сети, предназначенным для надежного обмена данными между несколькими устройствами на значительные расстояния.

7. Дополнительные материалы для углублённого изучения

Профессиональный стандарт 15.01.31 (утвержден приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации).
Бычков А. В., Савватеев А. С., Бычкова О. М. Организация и выполнение работ по монтажу, наладке и эксплуатации электрических сетей. — М.: Издательский центр «Академия», 2021.
Полуянович Н. К. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий. — СПб.: Издательство «Лань», 2022.

8. Заключение

Освоение теоретических основ и регламентированных процедур наладки и калибровки измерительных систем составляет фундамент профессиональной подготовки будущих специалистов в области контрольно-измерительных приборов и автоматики.

Как отмечал М. В. Ломоносов: «Теория — это командир, а практика — солдаты».

Глубокое понимание принципов работы оборудования, знание требований нормативно-технической документации и умение применять их на практике являются необходимыми условиями для успешного выполнения пусконаладочных работ на объектах промышленного производства.

Информация о материале: Категория: Тема 1.1 Организация работ по монтажу систем автоматизации

Введение
Работа в установках, находящихся под давлением и в условиях высоких температур, представляет собой серьёзный вызов и требует строгого соблюдения мер безопасности.

Основные термины:

1. Установки под давлением
Установки, в которых давление превышает атмосферное. Примеры: котлы, реакторы и компрессоры.

2. Температурный режим
Диапазон температур, при котором оборудование функционирует. Важно учитывать максимальные и минимальные температуры для предотвращения аварий.

3. Безопасность труда
Система мероприятий по охране здоровья работников в опасных условиях. Включает обучение, инструктаж, использование средств индивидуальной защиты.

4. Аварийные ситуации
Непредвиденные события, приводящие к угрозе жизни и здоровью работников или повреждению оборудования. Важно уметь заранее идентифицировать риски.

5. Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
Оборудование, предназначенное для защиты работников от воздействия опасных факторов, таких как тепло, химические вещества, механические повреждения.

6. Плановые проверки
Регулярные процедуры, направленные на выявление и устранение потенциальных проблем в работе оборудования.

7. Техническое обслуживание
Комплекс мероприятий, направленных на поддержание работоспособности установок. Включает в себя плановые и внеплановые ремонты.

Заключение
Работа в условиях повышенного давления и температуры требует строгого соблюдения техники безопасности, регулярного обучения персонала и применения современных технологий для минимизации рисков аварий и повышения эффективности труда. Безопасность должна быть приоритетом на каждом этапе работы.

Примечание:
Понимание и применение этих терминов и принципов является ключевым для безопасной работы в таких условиях.

Информация о материале: Категория: Тема 1.1 Организация работ по монтажу систем автоматизации

Информация о материале: Категория: Тема 1.1 Организация работ по монтажу систем автоматизации

Монтаж систем автоматизации выполняют в соответствии с проектно-сметной документацией, передаваемой проектной организацией через заказчика монтажной организации. Заказчик или генеральный подрядчик (строительная организация) согласно заявочным спецификациям и ведомостям обеспечивает монтажную организацию основными материалами (металлопрокатом, трубами, кабелем, проводом), запорной арматурой, приборами и средствами автоматизации. Оборудование и приборы, необходимые для монтажа систем автоматизации, рабочие чертежи и сметы, а также техническую документацию заводов-изготовителей, материалы и изделия Заказчик или генеральный подрядчик передают монтажной организации в порядке и в сроки, установленные соответствующими правилами и согласованными графиками.

Подробнее: Подготовка к производству монтажных работ

Информация о материале: Категория: Тема 1.1 Организация работ по монтажу систем автоматизации

До начала монтажа систем автоматизации на строительной площадке, а также в зданиях и помещениях, сдаваемых под монтаж систем автоматизации, должны быть выполнены строительные работы, предусмотренные рабочей документацией и проектом производства работ.

В строительных конструкциях зданий и сооружений (полах, перекрытиях, стенах, фундаментах оборудования) в соответствии с архитектурно-строительными чертежами должны быть:

нанесены разбивочные оси и рабочие высотные отметки;
установлены закладные конструкции под щиты, пульты, приборы, средства автоматизации и т. п.;
выполнены каналы, туннели, ниши, борозды, закладные трубы для скрытой проводки, проемы для прохода трубных и электрических проводок с установкой в них коробов, гильз, патрубков, обрамлений и других закладных конструкций;
установлены площадки для обслуживания приборов и средств автоматизации;
оставлены монтажные проемы для перемещения крупногабаритных узлов и блоков.

В специальных помещениях, предназначенных для систем автоматизации, а также в производственных помещениях в местах, предназначенных для монтажа приборов и средств автоматизации, должны быть закончены строительные и отделочные работы, произведена разборка опалубок, строительных лесов и подмостей, не требующихся для монтажа систем автоматизации, а также убран мусор.

Специальные помещения, предназначенные для систем автоматизации, должны быть оборудованы отоплением, вентиляцией, освещением, при необходимости кондиционированием, смонтированными по постоянной схеме, иметь остекление и дверные запоры. В помещениях должна поддерживаться температура не ниже 5 °С.

После сдачи указанных помещений под монтаж систем автоматизации в них не допускается производство строительных работ и монтаж санитарно-технических систем.

В помещениях, предназначенных для монтажа технических средств агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП, должны быть смонтированы системы кондиционирования воздуха и тщательно убрана пыль. Окраска помещений меловой побелкой запрещается. На окнах должны быть предусмотрены средства защиты от прямых солнечных лучей (жалюзи, шторы).

К началу монтажа систем автоматизации на технологическом, санитарно-техническом и других видах оборудования, на трубопроводах должны быть установлены:

закладные и защитные конструкции для монтажа первичных приборов. Закладные конструкции для установки отборных устройств давления, расхода и уровня должны заканчиваться запорной арматурой;
приборы и средства автоматизаций, встраиваемые в трубопроводы, воздуховоды и аппараты (сужающие устройства, объемные и скоростные счетчики, ротаметры, проточные датчики расходомеров и концентратомеров, уровнемеры всех типов, регулирующие органы и т. п.).

На объекте в соответствии с технологическими, сантехническими, электротехническими и другими рабочими чертежами должны быть:

проложены магистральные трубопроводы и разводящие сети с установкой арматуры для отбора теплоносителей к обогреваемым устройствам систем автоматизации, а также проложены трубопроводы для отвода теплоносителей;
установлено оборудование и проложены магистральные и разводящие сети для обеспечения приборов и средств автоматизации электроэнергией и энергоносителями (сжатым воздухом, газом, маслом, паром, водой и т. п.), а также проложены трубопроводы для отвода энергоносителей;
проложена канализационная сеть для сбора стоков от дренажных трубных проводок систем автоматизации;
выполнена заземляющая сеть;
выполнены работы по монтажу систем автоматического пожаротушения.

Заземляющая сеть для технических средств агрегатных и вычислительных комплексов АСУ ТП должна отвечать требованиям предприятий - изготовителей этих технических средств.

Приемка объекта оформляется актом готовности объекта к производству работ по монтажу систем автоматизации.