電氣工藝設(shè)計(jì)是在原理設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行的。它的主要內(nèi)容有：設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的總裝配圖與總接線圖，然后再設(shè)計(jì)各部分儀表及電器的裝配圖與接線圖，填寫各部分儀表、元器件目錄、外協(xié)件及標(biāo)準(zhǔn)件清單等作為生產(chǎn)管理和成本核算的技術(shù)資料。
1、儀表盤內(nèi)元器件布置應(yīng)注意的問題
1.1 盤裝與就地安裝設(shè)備的劃分
在設(shè)計(jì)總裝配圖時(shí)，首先要分清哪些是盤裝儀表和電器，哪些屬于就地安裝的儀表及元件。一般來說，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)與各種執(zhí)行元件如電磁閥以及各種檢測(cè)儀表如溫度、壓力及流量傳感器等就地安裝在生產(chǎn)的相應(yīng)部位上，各種接觸器、繼電器、電阻、自動(dòng)開關(guān)和控制變壓器等安裝在儀表盤內(nèi)；各種指示調(diào)節(jié)儀表、控制按鈕、指示燈和記錄儀等則安裝在盤面上。
由于各種儀表、電器的安裝位置不同，在構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)劃分組件，同時(shí)考慮各組件之間、儀表之間、盤與盤之間、盤與被控制裝置之間的接線問題。
1.2 組件組合及安裝布置
組件組合的原則為：
①功能類似的元器件組合在一起
例如用于操作的各類按鈕、開關(guān)、鍵盤和指示調(diào)節(jié)儀表等集中為儀表控制盤面板組件，注意盤面布置圖繪制應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T25926-2010《工業(yè)自動(dòng)化儀表盤盤面布置圖的繪制方法》的要求；各種繼電器、接觸器、斷路器及熔斷器等控制、保護(hù)電器集中為電器板組件；各類控制電源、整流及濾波元件集中為電源板組件等。
②盡可能減少組件之間的連線數(shù)量，將接線密切的控制電器置于同一組件中。
③強(qiáng)、弱電控制設(shè)備需分離以減少干擾。
④力求整齊美觀：外形尺寸、重量相近的儀表或電器組合在一起。
⑤需要經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損的元器件組合在一起。
對(duì)同一組件中的電器元件布置應(yīng)注意的是：
①體積大和較重的電器元件安裝在電器板的下方，而發(fā)熱元件則安裝在電器板的上方。
②電器元件的布置不宜過密，要留有一定的間距，應(yīng)特別注意某些開關(guān)元件存在飛弧距離。采用板前匯線槽方式時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器的間距，以利于布線和維護(hù)。各組件(盤面安裝的除外)通常先安裝在安裝板上，再上盤安裝，一般將電源板組件、電器板組件等布置在儀表盤內(nèi)的中、上方，端子排及儀表閥門等布置在盤內(nèi)下方。盤內(nèi)端子布局通常采用橫向排列，兩排端子間距離不小于150mm；采用匯線槽布線時(shí)，端子排間距離不小于160mm；為方便安裝，最低的端子排距盤底不小于250mm，固定電纜的擋板距盤底不小于150mm。
1.3 儀表盤面的布置
儀表盤面布置圖要做到布局合理，美觀大方，方便操作和觀察。布置時(shí)盤面四周要留有一定距離，一般左右各不小于80mm，上部不小于40mm。盤面位置分配應(yīng)注意：上段一般為非操作的指示報(bào)警區(qū)，距盤底1650mm以上；中段一般為監(jiān)控、調(diào)節(jié)、記錄區(qū)，距盤底1000-1650mm；下段一般為操縱、開關(guān)、按鈕區(qū)域，距盤底800-1000mm。
2、接線圖的繪制及布線要求
接線圖是設(shè)備配線、接線及查線的重要參考圖，也是安裝接線最主要的圖樣。在工業(yè)自動(dòng)化儀表盤內(nèi)設(shè)備之間連線多采用相對(duì)編號(hào)法，即在甲、乙兩設(shè)備兩個(gè)接線柱之間的連線，在甲設(shè)備的接線柱上編乙設(shè)備的代號(hào)和接線柱的號(hào)碼，在乙設(shè)備的接線柱上則編甲設(shè)備的代號(hào)與接線柱的號(hào)碼；同一個(gè)元件的接線柱畫在一起，一般從接線圖上不易看出控制原理關(guān)系。
裝配布置圖完成后，根據(jù)電器原理圖的接線關(guān)系，編寫各接線柱的線號(hào)，繪制接線圖。接線圖的繪制要符合GB/T25926-2010《工業(yè)自動(dòng)化儀表盤接線接管圖的繪制方法》的規(guī)定，接線方式分板前接線和板后接線，一般采用板前接線。接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格、顏色要求，導(dǎo)線顏色的劃分應(yīng)符合GB7947-2010《人機(jī)界面標(biāo)志標(biāo)識(shí)的基本和安全規(guī)則導(dǎo)體顏色或字母數(shù)字標(biāo)識(shí)》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要求接線正確、牢固，絕緣導(dǎo)線無損傷。每組端子排需設(shè)一個(gè)標(biāo)記端子用來標(biāo)記所屬回路名稱，端子排上每隔5個(gè)端子要表明順序號(hào)。盤內(nèi)布線為多股銅芯軟線，信號(hào)線一般采用1.0mm2導(dǎo)線，電源線為≥1mm2導(dǎo)線。盤內(nèi)各設(shè)備之間一般不經(jīng)過中間端子直接用導(dǎo)線連接，絕緣導(dǎo)線自身不能有接頭。一個(gè)端子上一般只允許接兩根導(dǎo)線，若導(dǎo)線多于兩根，應(yīng)增加端子，兩者用短接片連接。布線的走向力求簡(jiǎn)潔、統(tǒng)一，盡量減少交叉。盤內(nèi)布線按設(shè)計(jì)文件要求，儀表信號(hào)線與電源線分開敷設(shè)，本安回路與非本安回路分開敷設(shè)，對(duì)某些儀表信號(hào)線采取抗干擾措施，如采用屏蔽線等來減小干擾。
3、儀表的工作接地
儀表系統(tǒng)的工作接地是為了保證儀表精確度和可靠性而設(shè)置的接地。它包括信號(hào)回路接地、屏蔽接地和本安儀表接地。
工作接地必須按單點(diǎn)接地的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，即對(duì)同一個(gè)信號(hào)回路或同一屏蔽層不能有一個(gè)以上的接地點(diǎn)。由于地電位差的存在，出現(xiàn)一個(gè)以上的接地點(diǎn)時(shí)會(huì)形成地回路，這將給儀表引入干擾。如果采取控制室儀表和現(xiàn)場(chǎng)儀表分別接地，就需用接地線將這兩點(diǎn)連接起來形成等電位。儀表工作接地的方法是：首先將盤裝每臺(tái)儀表的接地端子通過接地支線引向接地母線排，再將每面儀表盤的接地母線排通過接地分干線與公用接地板相連，最后再用接地總干線將公用接地板與埋入地下的接地體相連。
4、結(jié)束語
儀表盤電氣工藝設(shè)計(jì)的實(shí)踐性很強(qiáng)，只有在生產(chǎn)過程中不斷探索，積累經(jīng)驗(yàn)，了解各種儀表、電器元件的性能、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式以及安裝、維護(hù)等實(shí)際知識(shí)，才能做出較高水平的工藝設(shè)計(jì)，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
作者：蘇濱
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