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1、仪表自动化专业培训手册第一部分 仪表及自动化基础知识1、输气行业中采用的现场仪表设备主要包括哪些？其作用如何？答： 现场显示仪表：压力表、温度表、差压表等，其主要作用是就地显示现场工艺参数值。 现场远传仪表：压力变送器、温度变送器、差压变送器、热电阻等。变送器的作用是将现场的物理参数转换为标准信号进行远传，热电阻的作用是将现场的温度信号转化为电阻信号，便于远传。 阀门执行机构：电动阀门执行机构（俗称电动头）、气动阀门执行机构、气液联动执行机构等。其主要作用是实现阀门的现场自动或远程自动控制。 各类开关：压力开关、温度开关、差压开关、液位开关、阀位指示开关等。主要做用是提供远传信号，作为控制依据
2、。 另外还有组分分析仪、可燃气体探头、振动探头等。2、什么叫仪表的精度等级？答：仪表的精度等级是指该仪表允许的最大绝对误差的绝对值除以仪表的量程，乘以100%，然后去掉百分号后所得的数值。 即：精度= |最大允许绝对误差| / 量程 *1003、输气行业中常用的温度表主要有哪几种类型？答：主要有双金属温度计、压力式温度计及玻璃管式温度计等。4、温度检测元件主要有哪两种？答：温度检测元件主要有热电阻和热电偶两种。5、常用的热电阻主要有哪两种材料制成？Pt100中的100有什么含义？答：常用的热电阻材料主要由金属铜和铂制成，Pt100中的100是指在摄氏0度时热电阻的阻值为100欧姆。6、在仪表中
3、，PI、PT、TI、TT分别代表什么含义？符号如何？答：PI、PT、TI、TT分别代表压力表、压力变送器、温度表、温度变送器，符号分别如下：PI*PT*TI*TT* 7、输气行业中常用的压力表等级有哪几种？答：主要有0.25级、1.0级、1.5级。8、仪表中所说的标准信号是指什么（三型以上表）？答：仪表中的标准信号是指420mA DC直流电流信号。9、什么叫变送器？答：变送器是能将现场的物理信号经过转换，转变成420mA DC的电流信号的设备。例如压力变送器可将现场的压力信号转换成420mA DC的电流信号，以便于远传到控制室。10、一般阀门执行机构的信号主要有哪几种？答：一般阀门执行机构的信
4、号主要有：开阀信号、关阀信号、阀门开到位信号、阀门关到位信号等。11、常用压力表的连接头主要有哪几种形式？有何优缺点？答：目前输气管线上的压力表连接形式主要有两种，公制M201.5螺纹和1/2 NPT（M）。 公制螺纹与表阀连接时，采用垫片密封（平面密封），一般不需缠绕生料带（为使仪表安装牢固，可缠绕少量生料带）。 此方式的优点是安装仪表的方向调节方便，但需要附加垫片。 NPT螺纹与表阀连接时，由螺纹进行线密封，一般应缠绕生料带。此方式的优点是不需另加垫片，密封牢固，但仪表调节方向比较麻烦。12、一般现场显示仪表指示在仪表量程的什么位置时较为理想？答：一般应在仪表量程的2/3左右处较为理想。1
5、3、根据下图说明压力表的安装和拆卸步骤。输气管线管墩开表小阀仪表阀放空小阀放空口压力表答：安装步骤：确认开表小阀处于关闭状态，放空阀处于打开状态。确认压力表与仪表阀螺纹匹配，将压力表安装于仪表阀上。缓慢打开开表小阀，同时关闭放空阀，确认仪表工作正常后安装结束。 拆卸步骤：关闭开表阀，缓慢打开放空阀放空，确认压力表指针为零后，用两把扳手将压力表卸下，将仪表阀与压力表接口用塑料胶布包好。14、什么叫表压？它与绝压之间的换算如何？答：表压就是以大气压为零点的压力，一般用字母G表示。与其对应的是绝压，用字母A表示。它们之间的换算关系为： 绝对压力=表压+一个大气压15、热电阻的现场接线有几种方式，各有
6、何优缺点？答：热电阻的现场接线主要有两线接法、三线接法和四线接法。两线接法的主要优点是电缆敷设量少，接线简单，但因没有补偿导线，电缆电阻随温度的变化对测量精度影响较大；三线、四线连接的优点是存在补偿导线，因此测量精度较高，但接线及电缆敷设麻烦。一般采用三线制接法较多。16、什么是PLC？它在控制系统中起什么作用？答：PLC就是可编程序控制器的缩写。它是由中央处理器CPU、存储器、输入输出 接口等组成，因此它实质上也是一台计算机。它采用模块式结构，抗干扰能力较强，适合与工业控制现场。早期PLC的主要作用继电器的替代品，现代PLC不仅能实现继电器的全部功能，而且还具备计算机的很多功能，如算术运算、
7、逻辑运算、数据传送、网络等功能。在输气工艺中PLC一般作为过程控制单元。17、SCADA系统是什么含义？答：SCADA就是监督控制与数据采集的缩写。18、我站机组控制的PLC型号是什么，每台机组有几台PLC，采用何种控制方式？答：机组PLC型号为：GE Fanuc series 90-70，每台机组由两台PLC控制，采用双机热备的控制方式。19、站控PLC的作用是什么，有几台PLC，采用何种控制方式？答：站控PLC作为过程控制单元实现对清管站、压气站工艺参数的数据采集、阀门的开关及连锁控制、火灾报警、紧急停机及紧急关站等。采用两台PLC双机热备的控制方式。20、站控室站控计算机采用何种操作系统
8、及工控软件，在站控计算机上可实现哪些操作？答：站控室站控计算机操作系统为WINDOWS NT4.0 WORKSTATION，工控软件为INTELLUTION FIX7.0软件。站控计算机上可实现的操作有：各种工艺流程的切换、对阀门实现开关及联锁控制、启停机组、报警报表打印及趋势浏览、监视全站工艺参数等。21、如何登录WINDOWS NT系统，如何登录站控系统？答：登录WINDOWS NT系统需同时按Ctr+Alt+Del键，在出现的对话框中输入用户名及密码后确定即可。 如何登录站控系统需在FIX软件及应县站主画面启动后，通过按“登录”按钮，输入用户名和密码进行登录。22、我站机组振动监视器厂商
9、及型号是什么？主要监视哪些部位的振动？答：振动监视器生产厂家为美国BENTLY NEVADA公司3300系列。 主要监视部位为：电机的径向振动，齿轮箱的径向、轴向合箱体振动，压缩机的径向合轴向振动。23、简述出站威力巴所用3095变送器功能及特点，与其他变送器有何不同？答：3095变送器是ROSEMOUNT 生产的多参数变送器，它可以同时传递压力、温度、差压三个信号。它支持HART协议，可通过相应软件对其进行组态，计算流量。支持多参数和软件组态（不是手操器）是它区别于其它变送器如3051的主要区别。24、应县站站控系统采用了何种网络？答：站控系统采用MB+网络，双网；另外还有以太网络辅助。25
10、、SCP、UCP是什么含义？答：SCP含义为站控制盘，UCP为机组控制盘。 当将模式转换开关至于SCP时，由站控系统起停压缩机组；当模式转换开关至于UCP时，由机组控制盘上起停压缩机组。第二部分 提高部分1、简述压力变送器的结构及原理。取压部件放大及调整A/D、D/A电路输出电路压力信号P电容变化C4-20mA DC答：压力变送器基本结构如图所示，主要由取压部件、放大调整A/D、D/A转换电路、输出电路等组成。取压部件的外壳由高强度金属制成，壳内浇注玻璃绝缘体，其两侧镀一层金属膜作为电容的固定电极，中间放置压感膜片，膜片两侧空腔内充以硅油。当外界压力变化时，取压部件电容随之变化，这一变化被电路
11、拾取，经电路处理，最后由输出电路转化为4-20mA直流电流输出。2、以简图的形式说明PLC的基本结构。输入处理器内存单元供电单元输出M答：可编程控制器（PLC）结构如图，主要由处理器、内存单元、供电单元、输入/输出接口组成。CPU是整个可编程控制器大脑，它在系统程序的控制下，通过读输入状态、执行用户程序并使内部继电器得电或失电、更新输出这个过程完成过程控制。3、如何理解PLC中扫描的概念？答：可编程控制器从现场输入设备读取数据，执行根据工艺逻辑编制的控制程序，驱动现场输出设备实现开关控制。实质上，这最后一个过程是分两部分进行的。当处理器执行内部编程逻辑时，它使每一个内部线圈得电或失电，这些内部
12、线圈的得电或失电在此刻不会影响输出设备的状态。当处理器执行完整个逻辑控制程序，使全部内部线圈得电或失电后，才实现输出接口模件的数据更新，从而驱动连接到每个接口模件端子上的现场设备。从读取输入，执行程序到更新输出的过程叫扫描。完成一次扫描的时间叫扫描周期。扫描周期是程序扫描时间与I/O更新时间之和。如图读输入状态执行控制程序并使内部继电器得电或失电更新输出4、说明机组控制系统PLC主框架由哪些模板组成？各模板的作用是什么？答：机组控制系统PLC主框架由PS-401（PS-402）、CPU-401（CPU-402）、GBC-401（GBC-404）、GBC-402（GBC-405）、 CCM-40
13、1（CCM-402）、ETH-401（ETH-402）、PCM-401（PCM-4012）、GBC-403（GBC-406）、AI-401（AI-402）组成。PS-401（PS-402）为电源模板，为主备PLC提供电源。CPU-401（CPU-402）为主备PLC的处理器模板。GBC-401（GBC-404）、GBC-402（GBC-405）、GBC-403（GBC-406）是GENUS总线控制模板，其作用一是与从PLCGENUS总线控制模板通信，另一作用是连接GENUS的I/O模块。CCM-401（CCM-402）是通信模板，与站控系统通信。ETH-401（ETH-402）是以太网接口模板
14、，与集线器连接，和人机界面计算机组成以太网。PCM-401（PCM-4012）为可编程协处理器模板，分别与本特例振动监视器和LINK-401连接，实现与其通信。AI-401（AI-402）是模拟量输入模板，实现机组部分模拟量输入功能。5、说明X-LINK设备的功能及作用。答：X-LINK 是通信协议转换设备，可实现MODBUS到PROFIBUS之间的协议转换。在机组控制中完成与变频器的通信。6、由机组控制的阀门有哪些？主要作用是什么？答：机组控制阀门有进口阀、出口阀、加载阀、防喘阀（循环阀）、机组放空阀。 进口阀、出口阀为电控气动常关阀，在机组运行中实现气流的进出。 加载阀为电控电动阀门，在机
15、组启动过程中实现吹扫及加载作用。防喘阀（循环阀）为电控气动常开阀门，通过程序控制其开度来达到喘振控制的目的。放空阀为电控气动常开阀门，实现机组放空。7、应县站控制系统中常用英文缩写序号英文缩写中文描述1MCC马达控制中心2RSP远程设定点3SP设定点4PV过程值（实际值）5SCP站控仪表盘6UCP机组控制盘7HUB集线器8ESD紧急停机9MB+增强型MB总线10VFD变频设备（变频器）11RTD电阻温度检测12SPD浪泳保护设备13DE驱动端14NDE非驱动端15LAN局域网16SS选择开关17SD停机8、机组可编程控制器的收操器（HAND MONITOR）有何用途？答：手操器可直接插入I/O
16、接口模板，对I/O模板进行配置，强制开关量和模拟量输入输出模板。9、简述机组启动过程中，润滑油泵的测试过程。答：润滑油泵的测试过程为：应急润滑油泵、备用润滑油泵、主润滑油泵。10、本特例振动监视系统由哪些部分组成？答：本特例振动监视系统由现场振动探头、8mm近程变换器及控制室监视器模板组成。11、本特例振动监视系统中，控制室的监视器由哪些模板组成，其作用如何？答：本特例振动监视系统中，控制室的监视器由电源模板POWER SUPPLY 3300/12、系统监视器SYSTEM MONITOR 3300/03、双路径向振动监视模板DUAL VIBRATION MONITOR 3300/16、双路轴向
17、振动监视模板DUAL THRUST MONITOR 3300/20、双路加速度振动监视模板DUAL ACCECEROMETER MONITOR 3300/25组成。系统监视器SYSTEM MONITOR 3300/03模板主要作用是调整各振动模板的报警和停机值、系统复位、于PLC通信等。双路径向振动监视模板DUAL VIBRATION MONITOR 3300/16主要是监视压缩机、西门子电机、齿轮箱的径向振动。双路轴向振动监视模板DUAL THRUST MONITOR 3300/20的作用是监视齿轮箱及压缩机的轴向位移振动。双路加速度振动监视模板DUAL ACCECEROMETER MONI
18、TOR 3300/25作用是监视齿轮箱箱体的振动。12、怎样通过系统监视器调整其它振动监视模板的报警和停机的设定点？答：首先关掉振动监视器电源，将要调整设定值的模板取下，将相应跳线跳到使能位置，安装好模板后重新上电。按住振动监视模板上DANGER或ALERT按钮，同时按系统监视器上的增加或减少按钮即可改变相应的设定值。13、怎样对3300/16模板进行通道及危险旁路？答：为了旁路通道A或B，设置开关BA（旁路通道A）或开关BB（旁路通道B）到左边（ON）。旁路指示灯变亮，OK指示灯熄灭，振动信号下降到零位。危险旁路：将危险旁路跳线（W13E）安装。设置DB到左边（ON）。两个旁路指示灯亮。危险
19、报警器LED指示灯亮，当超过危险值时，危险继电器驱动失效。14、FLUKE 744仪表有何主要功能？答：FLUKE 744表是一种过程测量及校验仪表，它的主要有MEASURE（测量）、SOURCE（源）、HART等模式。在MEASURE模式下可以对交直流电压、电流、电阻、频率、热电阻、热电偶等进行测量。在SOURCE模式下，可以作为信号源对回路进行校验和测试。信号源类型主要有电压信号、电流信号、热电阻、热电偶等。在HART模式下，可与支持HART协议的设备进行通信。如可通过744表与智能压力变送器连接和通信。另外，FLUKE 744还可与压力模块配合对压力设备如变送器进行校验。15、压力模块与
20、FLUKE744表如何连接？压力模块744仪表压力信号输入答：压力模块的输入信号位压力信号，输出信号为电信号，其输出线与FLUKE744表连接，如图即可对仪表进行校验。16、机组控制系统上位机MMI上的机组允许启动项目有哪些？答：主要有以下几部分：NON-VENTED SHUTDOWNS CLEAREDVENTED SHUTDOWNS CLEAREDVALVES IN PROPER SHUTDOEN POSITIONLUBE OIL RESERVOIR LEVEL OKLUBE OIL RESERVOIR TEMPERATURE OKVIBRATION MONITOR FAULTS CLEAR
21、EDUPS FAULTS CLEAREDVFD FAULTS CLEAREDVFD TRANSFORMER GAS ACCUM。/OIL LOSSUNIT NOT STARTING OR RUNNINGPERMISSIVE TO START FROM VFD CONTROLLERNORMAL STOP SEQUENCE INACTIVEUNIT READY TO START17、机组上位机正常运行时，由哪些软件运行，作用是什么？答：正常运行的软件有：DR TCP/IP Driver、RSCHED：DRS4W Report Seheduler V。3.13、MMI Runtime V。3.20、
22、Trends四各程序。DR TCP/IP Driver是上位机与PLC通信程序，负责建立与下位机通信。RSCHED：DRS4W Report Seheduler V。3.13，该软件负责设定报警、事件及参数的存储及打印。MMI Runtime V。3.20是人机界面软件，显示正常运行时的各屏幕。Trends负责设置、存储、显示各参数的历史趋势。18、站控系统中使用了几台BM85，各起什么作用？答：一共使用了三台BM85，第一台BM85负责站控系统与A、B机组及配电系统通信，第二台BM85负责站控系统与空压机系统通信，第三台BM85负责站控系统与北京调度中心通信及备用路由。19、机组MMI上正常
23、停机顺序包括哪几部分？答；包括NORMAL STOP SEQUENCE INITATEDUNIT RAMPING DOWN TO MINIMUM SPEEDSURGE CONTROL DISABLEDSTOP COMMAND （OFF2）ISSUED TO VFDVFD RAMPING TO ZERO RPMVALVES IN NON-VENTED SD POSITIONNORMAL STOP SEQUENCE COMPLETED20、简述主密封系统的工作过程。答：主密封气通过过滤器FL-600流向差压控制阀PCV-650，差压指示器PDIC-605控制该差压控制阀的动作，将孔板FO-605两
24、端的差压控制在69kPa，密封气的设计流量为102Nm3/hr，最大流量为150Nm3/hr。主密封气以2.54Nm3/hr的流量通过孔板FE-611和FE-621，在每条放空管线上都安装了爆破片以防止过压和密封气倒流，放空管线上还安装了压力开关以监视主密封气放空压力，当出现超压时控制系统将产生报警乃至过压停机信号。21、简述工艺气冷却风扇的控制逻辑。答：每台机组的工艺气冷却风扇分上下两台，一主一备，当主风扇发生故障时，备用风扇可自动投入工作。控制设定点为：当压缩机出口温度高于48度时风扇启动，当温度降低倒40度后风扇停止。22、 简述润滑油冷却风扇电机的控制方式？答：润滑油冷却风扇为上下两台
25、，一主一备，当主风扇发生故障时，备用风扇可自动投入工作。其电机的转速根据设定点温度采用变频调速，PID控制，由机组PLC输出4-20mA的电流信号进行控制。23、如某压缩机单级压比为1.8，总共3级，当压缩机进口压力Ps为2.0MPa时，计算其出口压力。答：出口压力=Ps*1.8*1.8*1.8=11.664MPa。24、3095多参数变送器的温度采集方式有哪两种？答：一种为正常方式，既采集现场热电阻的实际值，第二种方式为固定温度值方式，即可通过软件将其配置为某一常数值，这样参加流量计算时就使用此温度值，而不采用现场实际值，这种方式适合对现场热电阻进行维护时使用。25、Model 3095 M
26、V Engineering Assistant（EA）Software软件可在哪些操作系统上运行？HART MODEM有什么作用？答：Model 3095 MV Engineering Assistant（EA）Software软件可在MS DOS 3.1或更高、MICROSOFT WINDOWS 3.1 、WINDOWS FOR WORKGROUPS 3.11或WINDOWS 95系统上运行，但此软件不可在WINDOWS NT下运行。HART MODEM的作用是实现RS-232接口及协议到HART协议之间的转换。第三部分 实际问题的解决1、当控制系统中某一检测元件如温度损坏，机组无法启动时，
27、可通过什么方法启动机组？答：在确信该点实际温度无异常的情况下，可通过手操器将该点强制为一个正常的温度值，这样机组就可正常启动了。2、当防喘阀位误差超过允许值使机组无法启动时，如何处理？答：到现场打开防喘阀阀位反馈接线箱，调整反馈齿轮，同时通过对讲机和控制室进行联系，看阀位是否正常，当调节正常后，将其固定。在UCP盘上按确认、复位按钮即可消除故障。3、如果机组因某一温度高报警（可确认实际温度正常），问题可能出现在什么地方？答：问题可能出现在三个地方：a、温度检测铂电阻误差或损坏，此故障可用FLUKE 744表在现场测量以确定真伪。b、线路故障，可通过万用表测量确认，通过更换备用线解决。C、RTD
28、模板损坏，更换模板。4、更换I/O模板需要做哪些工作？答：更换I/O模板时首先选择同型号模板，将原模板电源线、总线拆下，然后将新模板对应连线接好，根据原模板中的I/O 配置情况，用手操器从新配置，配置结束后即可正常使用。5、对于进口阀电控无法正常开关，如何分析及解决故障？答：进口阀为电控气动常关阀，无法正常开关应从以下几方面查找原因：a、检查仪表气供给是否正常，气原压力是否过低。B、阀本身控制及动力气管路是否堵塞。C、电磁阀、两位三通阀工作是否正常。D、PLC能否正常下传电磁阀的开关信号。针对不同问题检修或更换部件。6、机组控制上位机上的参数长期不变如何处理？答：机组控制上位机上的参数长期不变
29、主要原因有两种，一是计算机死机，这种情况应重新启动计算机。另一种情况是上位机与PLC的通信驱动程序故障或操作员误将驱动程序关闭，这种情况可通过关闭驱动程序后在重新启动来解决。7、润滑油泵电机经常性跳闸问题如何处理？答：a、配合电气人员用摇表检查电机绝缘。B、检查主回路和控制回路是否有短路情况。C、检查接触器的电流整定值，如整定值偏小，可适当增大其值。8、如何清除PLC或I/O故障表？答：通过MMI界面的PLC屏幕的按钮对其进行清楚，也可用笔记本电脑通过LM90软件进行清除。9、机组PLC系统与站控系统如何通信？答：机组的主备PLC通过CCM-401、CCM-402上的PORT1与RS-232 TRANSFER SWITCH连接，经开关转换与站控BM85连接，经过协议转换后，通过MB+网传给站控PLC。10、机组I/O模板有哪几种类型，如何与PLC连接？答：机组I/模板有数字量输入模板DI、数字量输出模板DO、模拟量输入模板AI、模拟量输出模板AO、RTD模板。与PLC的连接采用GENUS总线方式。
