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(1)生产系统组成:人机接口站(HIS);现场控制站(FCS);工程技术处理用PC(ENG);总线转化器(BCV);通信门路单元(CGW);高级过程控制站(APCS);通用子系统门路(GSGW);Exaopc;信息系统PC、上位计算机;ProSaFI-RS安全仪表系统;电气控制站;V网;Ethernet;现场总线。(2)主要工艺操作的仪表逻辑控制及生产工艺:炼油化工生产过程中,正确使用仪表设备是保证生产正常安全运行的重要条件。所有工艺操作参数都从仪表指示读数中反映出来,生产过程的控制都依赖于仪表设备的正确调节。因此,调节回路的正确使用非常重要。简单调节回路原理,由调节对象,测量变送器,调节器及执行机构四个部分组成一个调节回路,且该回路是一个调节器,一个执行机构(调节阀),调节器的输出直接控制执行机构(调节阀),这样所构成的控制回路就是简单调节回路。
2仪表控制系统在炼油化工装置运行与控制
DCS系统将完成对装置的工艺参数进行监视、报警和过程控制。DCS人机操作界面(操作站)还可同时监视其它系统的信息,如安全仪表系统(SIS)、可燃和有毒气体检测系统(GDS)、压缩机组控制系统(CCS)、火灾报警系统(FAS)和闭路电视监视系统(CCTV)等。安全仪表保护系统(SaFItyInstrumenTIdSysTIm-SIS)独立于DCS系统和其它子系统单独设置,SIS系统和辅助操作台的紧急停车控制按钮,用于实现生产装置的安全联锁停车的控制,以确保人员及生产装置、重要机组和关键设备的安全。SIS系统将独立完成装置的安全联锁或紧急停车。SIS系统中关键的联锁控制回路应分散在不同的控制器。重要的安全联锁、紧急停车系统及关键设备联锁保护设置独立SIS系统。可燃和有毒气体检测系统(GasDeTIctionSysTIm–GDS)、FAS系统和CCTV系统将对装置区域内的可燃气体、有毒气体、火灾报警、重要的被监视区域及其消防联动进行统一监视和控制。GDS系统由系统控制站和监视站组成,将完全独立于其它任何控制系统,单独设置,并可与DCS系统进行通讯。在化工区中央控制室集中设置GDS系统控制站,在生产装置的现场机柜间(FRR)内设置GDS系统远程I/O机柜。
3结语
对于撬块项目中仪表施工主要是:
(1)仪表的单校;
(2)仪表的安装,也包括现场控制箱的安装;
(3)仪表线路的安装;
(4)仪表管路的安装。
1.1单校
仪表的单校可以提早发现设备存在问题,可以解决的在制造厂里解决,解决不了的及时联系采购部门更换,已免运输到现场以后才发现问题,影响整个施工周期。仪表单校人员需要具有计量员证。仪表校验设备要定期送到质量检测部门检定,在检定期限内使用。建立设备发放、领取台账,设备维护台账。在单校工作开展之前,准备好校验工具、手段用料等,打印好记录表格。试验过程中严格按照国家标准的要求进行,记录和校验同步进行,对于现场不具备校验条件的仪表可不做精度校验,但应对鉴定合格证明的有效性进行校验。对于单校完成没有问题的仪表要贴上合格标签,出具合格证书。做好仪表单体校验位之后到现场后做仪表回路测试和系统测试打下夯实基础。
1.2安装
1.2.1仪表取源部件安装取源部件一般随设备和工艺管道的施工进行安装,仪表技术员要核对取源部件安装位置和安装方式。安装位置尽量选择在取样合适方便的地方,根据介质物态不同选择不同的安装方位。安装完成应随工艺管道专业一起做耐压性和密封性试验。
1.2.2仪表设备安装仪表设备单校完成后进行仪表设备安装,不同的仪表设备安装位置要求不同,要严格按照规范施工,在现场实际不能满足要求时,可以适当对仪表安装位置在满足测量和控制的前提下酌情调整,在保证现场仪表可靠运行的条件下,如果不便于维修,可以增加仪表检修平台。仪表安装在撬块上之后还要经过长途的运输,所以在安装后一定要做好保护工作,把玻璃表头包裹好,特别是夏季,雨量较大,要做好防水保护。特别是有些不满足运输条件,需要拆分的仪表,在安装的时候就应先为今后拆除工作做好准备。螺纹连接的地方用生料带缠好防松动,特别是不锈钢螺栓连接更是要注意这一点。
1.2.3仪表线路安装仪表线路一般包括桥架安装、保护管及其电缆敷设等。桥架施工应采用机械切割的方法,不能使用电焊或者气焊切割。特殊情况,连接处应用螺栓连接,底部加漏水孔。桥架安装路线还要避免与工艺管线冲突。保护管安装要按照先主管后支管的顺序进行,保护管之间用螺纹连接,明配保护管应整齐美观用U型管卡固定,管卡上面的螺母一定要拧紧,避免运输颠簸脱落。电缆敷设一般遵循先主后支,先远后近的原则,敷设前编制电缆敷设表,对敷设长度进行实测,减少电缆头的浪费。电缆敷设不应有中间接头,敷设完毕进行试验并在两头套好线号管,盖好盖板。撬块如需拆运,仪表拆下来后,把保护管固定牢固,适当可制作固定支架,电缆头包裹好后固定牢固。
1.2.4仪表管路安装仪表管路一般包括测量、气源及伴热(可选)等。大多管路施工没有图纸,需要根据现场的实际情况,在满足设计和施工规范的前提下,共同制定管路敷设方案,安装位置应根据现场实际情况合理安排,应便于操作和维修。在施工过程中管子应用机械切割方法,弯制尽量采用弯管器冷弯,保证弯制后质量,当管子不能连续敷设的时候,可用胶布封口以防杂质进入。需要酸洗和脱脂的管线要进行酸洗和脱脂。尽量保证管路都在撬内,避免伸出撬外,如整体撬不满足运输条件需要拆装的时候,合理安排接线箱位置,尽量减少管路的拆除量。如必须拆运时,拆下来的管线两头都要做好标记。仪表管路施工质量对仪表正常运行和设备的安全有着至关重要的作用,因此要严把管路的施工质量。
1.3吹扫、气密和试压
撬块制造气密和耐压试验前应切断与仪表的连接,并将管道吹扫干净。除了压力小于0.6MPa的气体管道外,其他管道一般采用液体试压,一般选择清洁水,仪表风管线禁止用水进行管道压力试验,应用压缩空气或者氮气进行。仪表管道随其他管道一起做压力试验时,试压前,打开一次阀和排污阀冲洗管道,然后关闭一次阀,检查阀芯是否关严,再关闭排污阀,打开一次阀。变送器不得带压力试验。气密和耐压试验中如有泄漏现象,关闭一次阀再处理,不得带压处理。
2包装发运
发撬运输前,要仔细检查所有紧固件是否松动,螺纹连接处是否牢固,撬装设备上面所有仪表表头、仪表接线箱等都需要包裹严实,要单独进行塑料袋套装并用扎带扎紧密封(或用胶带扎紧)。有悬臂结构的仪表箱、撬之间连接的管道等,为防止运输途中产生振动而发生疲劳损坏,在适当位置需加临时运输支撑进行加固,临时支撑方案需监造单位人员、制造厂人员和运输人员共同确认。加固材料若使用木方,则木方应经过熏蒸处理,符合出口要求。支撑与设备管道之间应加胶皮等对设备进行保护。精密仪表必要时可拆装发运,并做风险分析。拆下来的仪表设备需单独装箱,装箱的每一单位零部件均应系有标签,标签上应注明箱号、零部件图号、名称、规格、数量、材质及所属装配图号等内容。完成布线的仪表,分撬前将线从接线盒上拆下来,将线固定在不易损坏的位置。管线拆下来需固定牢固,不锈钢管线不能直接放于钢格栅平台上,需要包裹后固定平台上面,管线端部需采用塑料端盖或盲板进行封堵。所有拆下来的无论是设备、管子、还是其他仪表材料都应做好标记,以便以后到现场时回装。
3结束语
(1)基础工业工程是工业工程专业的专业基础课,实验目的主要是使学生能够熟练的运用工作研究中的常用技术(如程序分析、操作分析、动作分析、时间研究、MOD法),“5W1H”提问技术和“ECRS”原则来发现问题,进而进行改善。实验项目主要包括流程程序分析、人机操作分析、双手操作分析、时间研究、工作抽样等。
(2)质量管理模块的实验主要是使学生学会质量数据的测定方法,确定抽检方案,对质量控制状态进行正确的分析和评价,培养学生发现质量问题和解决质量问题的能力。实验项目有质量数据测定与处理、质量问题分析等。
(3)人因工程的实验模块是通过让学生操作一些生理、心理以及环境测试仪器,对人体参数、心理认知(深度知觉、空间知觉、注意分配、运动稳定性,动觉方位辨别、动觉技能形成、记忆能力等)、环境特征(温湿度、光环境、噪声)、体力作业能力等进行测量,了解人体、环境特性,为设计和改善人-机-环境系统,打下良好的基础。实验项目有人体测量实验、认知能力测试实验、微气候测定实验、环境照明与生产效率关系测定实验、环境噪声测量实验、劳动强度测定实验等。
(4)物流工程实验模块主要是通过一些物流装备(自动流水线、自动立体仓库、堆垛机、AGV小车、条形码打印设备等)进行物流的出库、入库等,以及运用一些设施规划和仿真软件,使学生对物流设备和物流过程有一个清楚的认识。实验项目有生产线物流设备操作、车间布局测绘、布局设计等
(5)生产计划与控制实验模块主要是建立生产计划的模型,掌握生产线平衡基本思路和平衡效果的评价指标,进行生产线平衡。实验项目有用ExcelSolver解生产计划问题,用FlexibleLineBalancing进行生产线平衡等。
2工业工程专业实验教学存在的问题
2.1实验内容和实验设备比较陈旧
工业工程在我国出现较晚,发展较慢,是一个相对较新的专业,很多人对此专业的认识存在误区,工业工程的从业者也很少,不像其他的一些专业,已经发展得很成熟,实验教学已形成比较完整的体系,有很多设计成熟的设备可供选择。现在市场上专门针对工业工程专业的实验设备很少,很多设备也不是很符合工业工程实验教学的要求,很难购买到理想的实验设备。许多高校,该专业的实验设备台套数远远不能满足实验教学要求,实验内容也只是运用一些老旧的测量设备,对一些项目进行测量,根本谈不上一些专业技术的应用。
2.2专业实验课程设置没有系统性
工业工程专业各门实验课程实验项目的设置是互相独立的,没有形成一个完整的、系统的实验体系,各个实验课程有自己独立的实验设备,完成本课程的实验目的、实验内容。各课程之间缺乏系统性和连贯性,通过整个专业实验过程,不能使学生对本专业获得一个整体的认识,形成一套完整的知识体系。
2.3实验过程不能发挥学生的主体性
在学习过程中,学生往往比较重视理论课成绩,而对实验课程成绩不太重视,这就导致学生做实验时,态度不积极,缺乏学习主动性,课前不能对实验内容和实验过程进行有效的预习,不知道为什么做这个实验以及做这个实验的相关理论依据,实验时不熟悉实验步骤,动手能力差。再者,在教学过程中一般采取以教师为主、学生为辅的教学模式,先由教师示范实验步骤,学生照猫画虎,按照老师的做法再做一遍,没有发挥学生的主体地位。
2.4验证性、综合性、创新性实验比例设置不合理
整个专业实验设置中存在大量的验证性试验,而综合性和创新性实验比例较小,验证性实验只能培养学生的基本操作能力,不能有效锻炼学生的实验设计能力,独立思考能力和创新能力,必须加大综合性和创新性实验项目的比例。
2.5实验考核不能很好的反映学生能力
实验课程成绩一般包括操作成绩和实验报告成绩,大部分教师在考核时比较注重学生实验报告的书写,这就导致出现了一些学生做实验时出工不出力,写实验报告时抄袭别人的实验数据,蒙混过关的现象,使实验成绩根本无法真实反映学生的实际能力。
3建立以应用型人才培养为目标的工业工程实验教学体系
在工业工程专业实验项目设置上,要整合实验内容,把整个实验课程设置成不同的实验教学模块,以增强学生对实验的设计能力、独立思考能力和实际操作能力为目的。
3.1确立以学生为主的实验教学模式
应用型人才培养,要求学生必须具备很好的实践能力,这就要求必须改变以往填鸭式、灌注式教学方式,充分发挥学生的主体地位。在实验设置时,可以把实验教学分成不同的层次和模块,比如可以分为基础性实验、综合性实验和创新性实验,分别锻炼学生的不同能力。基础性实验使学生掌握基本测定和评价方法,培养学生的基本实验技能,使学生加深对基础理论和方法的理解;综合性和创新性实验主要锻炼学生的实验设计能力和创新能力,可以由学生自由组成实验小组,运用实验室的实验设备,自主选择实验项目,明确实验目的、实验内容、实验方案,经指导教师同意后,开展实验。整个实验过程要求群组成员团结一致,分工合作,利用专业知识,自主分析和解决问题。当实验过程中出现问题时,指导教师要积极引导,鼓励学生通过查找资料等方法,找到问题根源,完成实验内容,而不是直接给学生提供答案。
3.2建立系统的实验教学体系
各自独立的实验课程在实验项目、实验内容、实验设备等方面都自成体系,之间缺乏连贯性,学生做完每门课程的实验,只能对本门课程形成一些认识,而不能通过各门实验课程对本专业形成一个完整的认识,必须建立系统性的实验教学体系。可以通过购置一些集成的实验系统或软件(如ERP),或者设置一些专业综合实验,通过综合运用本专业的知识,完成一些实验项目,使学生通过这些综合实验,对专业知识体系形成整体印象,能够更好的掌握和运用专业技术知识。
3.3学校和企业联合研发具有专业特色的实验设备
现在很多高校的实验室建设,都是先在企业购买设备,再根据购买的设备设置实验项目,编制实验大纲,这就造成了有什么设备做什么实验的状况,使得实验教学的效果大打折扣。针对专业实验设备生产厂家较少,现有设备不能很好满足实验要求的问题,学校可以和企业联合研发具有专业特色的实验设备,先由教师提出设备要求,再由企业设计生产,这样既可以保证企业设计出来的设备能够充分满足实验教学的需要,又可使企业获得经济效益,达到双赢的目的。
3.4建立立体化的实验教学考核体系