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垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计

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垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计 重庆科技学院 题 目 垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计 院 (系) 电气与信息工程学院 专业班级 测控普2007-01 学生姓名 孙良磊 学号 2007440782 指导教师 胡文金 职称 教 授 评阅教师 职称 2011年 6 月 6 日 注 意 事 项 1.设计(论文)的内容包括: 1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作) )原创性声明 2 3)中文摘要(300字左右)、关键词 4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入) 6)论文主体...
垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计
垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计 重庆科技学院 目 垃圾焚烧炉液压站HMI-PLC控制系统的设计 院 (系) 电气与信息工程学院 专业班级 测控普2007-01 学生姓名 孙良磊 学号 2007440782 指导教师 胡文金 职称 教 授 评阅教师 职称 2011年 6 月 6 日 注 意 事 项 1.设计(论文)的内容包括: 1)封面(按教务处制定的封面格式制作) )原创性声明 2 3)中文摘要(300字左右)、关键词 4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入) 6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论 7)参考文献 8)致谢 9)附录(对论文支持必要时) 2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。 4.文字、图表要求: 1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代 写 2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技 术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画 3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印 4)图表应绘制于无格子的页面上 5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档 5.装订顺序 1)设计(论文) 2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订 3)其它 学生毕业设计(论文)原创性声明 本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 毕业设计(论文)作者(签字): 年 月 日 摘要 摘 要 随着城市经济建设的持续发展和市民生活水平的不断提高,城市生活垃圾源不断大量产生,生活垃圾已成为一个污染环境、影响人们生活和经济发展的社会问题。通过垃圾焚烧发电是实现垃圾减量化、资源化和无害化的主要方法之一。垃圾焚烧炉驱动控制系统是垃圾焚烧发电厂的核心部分,其运行状况直接影响垃圾的燃烧过程及其效率和二次污染的排放。因此,对垃圾焚烧炉驱动控制系统的研究具有重要的现实意义。 本文以成都九江环保发电厂液控系统为依托,在分析垃圾焚烧技术现状的基础上,根据垃圾焚烧控制系统的工艺要求,结合现场实际情况,提出了基于PLC和WinCC实现焚烧炉控制系统的基本,设计了整个系统的电气连接图、端子接线图等。采用西门子STEP7、PLCSIM和WinCC完成了PLC控制程序和WinCC人机界面程序的设计,并为远程DCS控制系统提供接口。通过仿真调试,本课题的设计结果能够达到预期的目标,可以实现焚烧炉液压站就地控制、HMI控制和DCS远程控制。 关键词:PLC HMI 液压站 垃圾焚烧发电 驱动控制 I ABSTARCT ABSTRACT With the continuous development of city economy and the people's living level, a source of urban living garbage is produced, this has become a environment problem,which influences people’s life and economic development. Through waste incineration is one of the main method and is harmless. Wastes incinerator driving control system is the core of MSW incneration power plant, the operation status of directly affected trash burning process and its efficiency and secondary pollution emissions. Therefore, the wastes incinerator drive control system has an important practical significance. This paper for incinerator driving control system design and research is based on ChengDu JiuJiang power plant, under analyzing garbage incineration technology based on the present situation of MSW control system, according to the technical requirements, WinCC is proposed based on PLC and realize the basic scheme of incinerator control system. Secondly, design the system electrical diagram, terminal hookup , etc. Finally, PLCSIM and STEP7, by Siemens WinCC finished with PLC control program and WinCC human-computer interface program design, and provide interfaces for remote DCS control system. Through the simulation debug, this topic design can achieve the desired goals, and can achieve incinerator hydraulic station local control and HMI, DCS remote control. Keywords: PLC; HMI; Hydraulic station; Waste to energy; Driver and control II 目录 目 录 摘 要 ..................................................................... I ABSTRACT ................................................................. II 1 绪 论 ................................................................... 1 1.1 垃圾焚烧发电技术现状与发展趋势 .................................... 1 1.2 课题的目的及意义 .................................................. 1 1.3 课题的主要内容 .................................................... 2 1.4 本章小结 .......................................................... 2 2 焚烧炉液压站控制系统方案设计 ............................................ 3 2.1工艺需求分析及控制方案 ............................................. 3 2.2 控制系统结构 ...................................................... 3 2.3 主要器件选型设计 .................................................. 3 2.3.1 PLC电源容量计算与选型 ....................................... 3 2.3.2 电机空开容量计算与选型 ....................................... 4 2.3.3 电机接触器容量计算与选型 ..................................... 5 2.3.4 电机热继电器容量计算与选型 ................................... 6 2.3.5 双电源容量计算与选型 ......................................... 7 2.3.6 直流电源容量计算与选型 ....................................... 7 2.4 控制系统开发平台 .................................................. 9 2.4.1 PLC开发平台 ................................................. 9 2.4.2 HMI开发平台 ................................................. 9 2.5 本章小结 .......................................................... 9 3 控制系统电气图设计 ..................................................... 10 3.1设备之间的信号关联 ................................................ 10 3.2 输入输出信号编址 ................................................. 10 3.3 主要电气接线图的设计 ............................................. 11 3.3.1 主电路图 .................................................... 11 3.3.2 输入输出接线图 .............................................. 11 3.4 本章小结 ......................................................... 11 4 PLC控制程序的设计 ..................................................... 12 4.1 程序结构分析与设计 ............................................... 12 4.2 程序块与数据块规划 ............................................... 12 4.3 典型程序块设计 ................................................... 13 重庆科技学院本科生毕业设计 4.3.1 主油泵程序设计 .............................................. 13 4.3.2 冷却泵程序设计 .............................................. 14 4.3.3 加热器程序设计 .............................................. 15 4.3.4 隔离门程序设计 .............................................. 16 4.3.5 料层程序设计 ................................................ 17 4.3.6 除渣机程序设计 .............................................. 18 4.3.7 炉排、给料器程序设计 ........................................ 19 4.4 本章小结 ......................................................... 19 5 HMI监控程序的设计 ..................................................... 20 5.1 基于组态软件开发HMI的方法和步骤 ................................. 20 5.1.1创建项目 .................................................... 20 5.1.2组态变量 .................................................... 20 5.1.3组态画面 .................................................... 20 5.2 画面组态设计 ..................................................... 20 5.2.1 主监控画面的设计 ............................................ 20 5.2.2 主油泵控制画面的设计 ........................................ 21 5.2.3 冷却泵控制画面的设计 ........................................ 21 5.2.4 加热器控制画面的设计 ........................................ 21 5.2.5 隔离门、料层控制画面的设计 .................................. 22 5.2.6 炉排控制画面的设计 .......................................... 22 5.2.7 给料器控制画面的设计 ........................................ 23 5.2.8 除渣机监控画面的设计 ........................................ 23 5.3 本章小结 ......................................................... 24 6 系统调试 ............................................................... 25 6.1 西门子全仿真调试技术简介 ......................................... 25 6.1.1 S7-PLCSIM仿真调试技术 ...................................... 25 6.1.2 WinCC仿真调试技术简介 ...................................... 25 6.1.3 全仿真调试的系统配置 ........................................ 25 6.2 控制程序仿真调试过程 ............................................. 26 6.2.1 主油泵控制程序调试 .......................................... 26 6.2.2 冷却泵、电加热器控制程序调试 ................................ 27 6.2.3 隔离门调试方法与步骤 ........................................ 27 6.2.4 除渣机调试方法与步骤 ........................................ 28 6.2.5 炉排/给料器控制程序调试 ..................................... 28 6.2.6 料层控制程序调试 ............................................ 29 目录 6.3 本章小结 ......................................................... 29 7 总 结 .................................................................. 30 参考文献 ................................................................. 31 致 谢 ................................................................... 32 附录1 程序清单 .......................................................... 33 附录2 电气连接图 ....................................................... 100 重庆科技学院本科生毕业设计 绪论 1 绪 论 1.1 垃圾焚烧发电技术现状与发展趋势 焚烧法处理城市生活垃圾已有100多年的历史,但出现有控制的焚烧(烟气处理、余热利用等)只是近几十年。20世纪90年代,由于全球经济的飞速发展和城市生活垃圾处理技术的不断提高,各国城市生活垃圾处理方式的比例也发生了明显的变化,用于生活垃圾处理的技术多种多样,包括回收利用技术、填理技术、焚烧技术和堆肥技术。近年来,世界各国纷纷开发多种生活垃圾资源化技术,通过回收生活垃圾中的有用成分实现生活垃圾的减量化和资源化。生活垃圾的再生利用包括啤酒瓶等玻璃容器的再利用,废纸、废塑料、废金属容器等的再生利用。利用生活垃圾中的有机物进行堆肥,利用可燃性物质燃烧产生热能,实现热电联 [1]供也是生活垃圾综合利用的形式。 由于经济水平的限制,长期以来焚烧法处理垃圾在我国的应用还相对较少。20世纪80年代,深圳垃圾焚烧发电厂从国外引进成套焚烧处理设备建成了我国第1座现代化的焚烧厂。该厂1998年投入运行,日处理垃圾300t,并配有发电设备, [2]装机容量为3000KW,多年来运行良好,为垃圾焚烧发电积累了一定的经验。 目前,我国在生活垃圾焚烧技术方面正处于快速发展阶段,我国的生活垃圾焚烧技术主要应用于经济发达、人口密集的城市,包括直辖市、东部沿海经济发达城市和中西部省会城市。其中80%以上的生活垃圾焚烧厂是在近5年建设的,若干从事生活垃圾焚烧厂投资或供货的龙头企业已经开始形成,生产垃圾通过焚烧发电进行处理的比重已接近国际平均水平。由于城市固体废弃物数量急剧增加而 [3]且产生周期不断缩短,我国城市正面临着固体废弃物处理的巨大压力。焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术。垃圾燃烧产生的热量可用来发电,性质稳定的残渣可直接填埋处理。经过焚烧处理,各种恶臭气体得到高温分解,烟气中的有害气体经过处理达标后排放。因此,可以说焚烧处理是实现城市生活 [4]垃圾无害化和资源化的最有效手段之一。 1.2 课题的目的及意义 随着垃圾日益增长与处理能力有限之间的矛盾不断加剧,通过垃圾焚烧发电,是实现垃圾减量化、资源化和无害化的主要方法。由于生活垃圾焚烧减容效果显著、无害化程度彻底,在垃圾热值较高、处理达到一定规模时,可以回收废热发电,而且占地面积小,对周围环境的影响较小,近十年来生活垃圾焚烧处理在我国发展很快,特别是在城市化进程快、经济较为发达、人口密集、人均可利用土 1 重庆科技学院本科生毕业设计 [5]地资源少的大城市以及南方和沿海地区更是如此。 目前,国内用于焚烧处理生活垃圾的焚烧技术主要是机械炉排炉技术,机械炉排炉技术较为成熟,运行较为稳定,性能得到保证,我国在炉排炉焚烧技术方面现在还主要是靠引进国外的生产技术,但总的来说,对引进的技术消化吸收不够,运行结果不理想,归纳起来主要还有以下几个问题: ?对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成分相对简单、低位热值高的生活垃圾,不适应中国垃圾的主要组成成分。 ?工程投资大。目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50,75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35,45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25,30万元。 ?运行成本高。我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用 [6]为180,300元/吨。 综上所述,开发出具有自主知识产权,符合中国国情的垃圾焚烧炉控制系统具有重要的现实意义。 1.3 课题的主要内容 本课题旨在设计一套基于S7-300PLC垃圾焚烧炉液压站人机界面(HMI)控制系统,实现液压站、给料器、炉排、隔离门、捞碴机、冷却泵电机、主油泵电机等设备的启停逻辑控制和状态监测,以及炉排和给料器的运动速度控制和状态监测等。 1.4 本章小结 本章通过对垃圾焚烧发电的国内外现状的分析对比,阐述了开发符合我国国情的垃圾焚烧控制系统的重要意义。 2 焚烧炉液压站控制系统方案设计 2 焚烧炉液压站控制系统方案设计 2.1工艺需求分析及控制方案 本课题旨在设计一套基于S7-300PLC垃圾焚烧炉液压站人机界面(HMI)控制系统,实现液压站、给料器、炉排、隔离门、捞碴机、冷却泵电机、主油泵电机等设备的启停逻辑控制和状态监测,以及炉排和给料器的运动速度控制和状态监测等。整个焚烧炉液压站控制系统由主油泵电机、冷却泵电机、电加热器、4列上、下炉排、4列给料器、4个隔离门、2个料层和2套除渣机等设备组成,其运动分别由8只炉排油缸、8只给料器油缸、2只料层油缸、4只隔离门油缸和2只除渣机油缸驱动,其驱动源来自液压系统,控制系统必须有效的控制液压站和油缸的运行,并具有故障联锁、故障识别和自动投切两台主油泵和两台冷却泵的功能以及完善的状态显示功能及其监控功能。其次,在实际控制中,主要是由DCS远程控制,因此必须确保通信具有实时性和可靠性,并且配备有人机界面或状态监控系统。同时,为了方便修护和故障排除,必须设置就地控制箱,以方便整个系统的调试。 2.2 控制系统结构 该系统的结构关系如图2.1所示,该系统具有三种控制方式:就地控制(现场控制箱)、人机界面控制方式(WinCC监控)、远程DCS控制,模式可以通过PLC控制柜上的模式切换旋钮来选择,三种控制系统都可以对整个液压系统进行控制。 图2.1 控制系统结构框图 2.3 主要器件选型设计 2.3.1 PLC电源容量计算与选型 与国内电网电压一致,一般PLC系统的电源应选用220VAC电源。重要的应 3 重庆科技学院本科生毕业设计 用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。对于没有零线的控制现场,应通过隔离变压器将380VAC转换为220VC。对于有模拟量的PLC系统,可以选用直流供电的PLC,配备相应的线性电源,这样可以提高数据采集的精度,减小开关电源高频噪声对模拟量的影响。PLC系统的输入和输出最好采用不同的电源供电,既可避免输入回路和输出回路之间的交叉影响,又可以防止外部高压电源因误操 [7]作而引入PLC。 电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。电源模块的输出额定电流必须大于CPU模块、I/O模块和其它特殊模块等消耗电流的总和,同时还应考虑今后I/O模块的扩展等因素;电源输入电压一般根据现场的实际需要而[10]定。 在本系统中PLC电源模块为CPU,DI,AI和远程模块供电。在本系统中总共数字量输入点位为128点,但留有冗余量,所以设计为160点,模拟量输入为1路,由于数字量需要接接近开关,液位开关等,它们的输入最大电流为10mA,为了计算方便,数字量输入电流按最大值进行计算为10mA,数字量输入点数总共为160点,所以 'I,N,I (2.1) 由此得PLC系统的数字量输入电流容量为: I1600.011.6A,,, (2.2) 315-2DP模块的额定电流为0.85A, SM321数字量输入模块供电电流为 0.015,5,0.075A0.015A,则5块输入总电流为,SM322数字量输出模块额定电流为0.16A,模拟量模块SM331额定电流为0.08A,模拟量输出模块SM332额定电流为0.34A,两块总电流为0.68A,CP342-5的额定电流为0.25A,所以PLC电源模块的最大电流为 I1.60.850.250.0750.160.080.683.69A,,,,,,,, (2.3) 由于PS307有2A、5A和10A三种型号,根据计算结果选择PS307-5A的PLC电源,该电源已经能够满足控制要求。 2.3.2 电机空开容量计算与选型 当线路、电器发生严重的过载、短路及失压等故障时,空开能够自动切断故障电路或电器,有效地保护供电线路和电气设备安全。有些型号的产品还兼有漏电脱扣功能,可用作触电和漏电保护之用。所以空开的选择对系统的安全保护具有很大的作用。如果空开的容量选择过大,在故障时就不能及时的切断主电路,不能起到保护系统的作用。如果容量选择过小则在系通过工作的过程中经常会发上跳闸现象,所以空开的容量大小选择对系统的工作非常重要。 空开选用原则: 4 焚烧炉液压站控制系统方案设计 ?低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。 ?低压断路器的极限分断能力应大于或等于电路最大短路电流。 ?欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。 [8]?过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。 55KW电机正常工作时电机电流为: (2.4) P,1.732,U,I,cos,N P,55KWU,0.38KV其中,,按0.75取,则算出 I,111Acos,N 由于电机的启动电流很大,电机启动电流为: (2.5) I,,,INSTSCN 为电机启动倍数 ,因此取值,满足设计要求。 ,,5.5~7.0,,6,SCSCsc 5.5~7启动电流是工作电流的倍,所以还要考虑电机的启动电流,由此可得: I,111,6,666ANST 由于电机采用Y/?启动,星形启动为三角形启动电流的1/3,所以启动冲击将会比计算值更小,所以 (2.6) I,2,IY-NSTN 由此可得: I,111,2,222A Y-NST 1.3~1.7但启动电流的时间不是很长,一般在选择时只按倍的而定电流的系数考虑。我这取1.5,那么电流I: QF I,I,1.5 (2.7) QFN I,1.5,111,166A由此可得: 。 QF 此电流为选择空开及其连接电缆的最小电流。查施耐德低压电器选型表所可知,型号为NS160N--TM160D 3P3T的空开可以满足要求,其额定电流为160A。 2.3.3 电机接触器容量计算与选型 接触器作为通断负载电源的开关设备,接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行,除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外,被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。 不同负载下交流接触器的选择为了使接触器不会发生触头粘连烧蚀,延长接触器寿命,接触器要躲过负载启动最大电流,还要考虑到启动时间的长短等不利因数,因此要对接触器通断运行的负载进行分析,根据负载电气特点和此电力系统的实际情况,对不同的负载启停电流进行计算校合。 绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流,一般启动时在转子中 5 重庆科技学院本科生毕业设计 串入电阻以限制启动电流,增加启动转矩,使用类别AC-2,可选用转动式接触器。当电动机处于点动、需反向运转及制动时,接通电流为6Ie,使用类别为AC-4,它比A C-3严酷的多。根据电动机保护配合的要求,堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流?7Ie,因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定:电动机运行在AC-3下,接触器额定电流不大于630A时,接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。对于一般设备用电动机,工作电流小于额定电流,启动电流虽然达到额定电流的4,7倍,但时间短,对接触器的触头损伤不大,接触器在设计时已考虑此因数,一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在特殊情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载,重载启停频繁,反接制动等,所以计算工作电流要乘以相应倍数,由于重载启停频繁,选用4倍电动机额定电流,通常重载下 [9]反接制动电流为启动电流2倍,所以对于此工况要选用8倍额定电流。 根据以上原则主油泵电机不是频繁启动,因此在次按系数1.25选取接触器。则电流I: M (2.8) I,I,1.25MN 。 由此可得: I,111,1.25,139AM 由于星三角启动的冲击电流将会大大减小,查施耐德低压电器选型表所可知,型号为LC1-D15000M7C的接触器可以满足设计要求,其额定电流为150A,可以配辅助触点,按照相似的计算,可以选出其三角形接触器和星形接触器。 2.3.4 电机热继电器容量计算与选型 在电动机实际的运行中,常会遇到过载或欠电压情况,但只要不严重、时间短,电机绕组不超过允许的温度,这些情况是允许的。但若出现长期带负载欠电压运行、长期过载运行及长期断相运行等不正常情况时,就会加速电动机绝缘老化过程,缩短电动机的使用寿命,甚至会导致烧毁电动机绕组。为了充分发挥电动机的过载能力,保证电动机的正常启动和运转,当电动机一旦出现长时间过载等情况,需要自动切断电路,从而出现了能随过载程度而改变动作时间的电器,这就是热继电器。与电流继电器和熔断器不同,热继电器中发热元件有热惯性,在电路中不能做瞬时过载保护,更不能做短路保护。 常用的热继电器为JRS1系列和JR20系列热继电器选用原则为: ?原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。对于过载能力较差的电动机,其配用的热继电器(主要是发热元件)的额定电流可适当小些。通常,选取热继电器的额定电流(实际上是选取发热元件的额定电流)为电动机额定电流的60%,80%。 ?在不频繁启动场合,要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作。 6 焚烧炉液压站控制系统方案设计 通常,当电动机启动电流为其额定电流6倍以及启动时间不超过6s时,若很少连续启动,就可按电动机的额定电流选取热继电器。 ?当电动机为重复短时工作时,首先注意确定热继电器的允许操作频率。因为热继电器的操作频率是很有限的,如果用它保护操作频率较高的电动机,效果很不理想,有时甚至不能使用。 ?在三相异步电动机电路中,对定子绕组为Y连接的电动机应选用两相或三 [9]相结构的热继电器;定子绕组为?连接的电动机必须采用带断相保护热继电器。 60%~80%按照原则?,按照电机额定电流的进行选取,所以 (2.9) I,I,.0.9RN I,111,.0.9,89AR 所以选择在100A左右的热继电器均能满足设计要求。在此选择施耐德 95~125ALR2-D4367-C,电流范围为,满足设计要求。 2.3.5 双电源容量计算与选型 双电源系统主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器,以确保重要负荷连续、可靠运行。因此,双电源系常常应用在重要用电场所,其产品可靠性尤为重要。 在本系统中主油泵为55KW,电加热器为3KW,冷却泵为4KW,所以三个总容量为: (2.10) P,P,P,PNRL P,55,4,3,62KW P,70KW再加上液压系统的部分功率则,又因为电机启动电流为公式(2.6)为222A。所以电源容量应大于70KW,电流大于220A,在设计时应具有一定的余量,因此所选择双电源投切装置型号为:飞腾W2-250A 3PF ?。具体参数为:二段式自动转换开关,电流为250A,额定工作电流为AC380V,前板接线,全自动转换型。该投切装置的工作情况如下: ?双路三相交流380V供电。 ?功率:125kW。 ?双路输入电源实现负载电源的无扰切换。 ?双路输入电源实现控制电源的在线切换,且对控制系统无任何影响。 ?主电机采用降压启动方式,严防对电网电压的冲击。 2.3.6 直流电源容量计算与选型 在本系统首先得为输出模块供电驱动中间继电器和模拟量模块供电输。驱动一个中间继电器按10mA计算,则总共为32路输出,则需直流电源总量为: ' (2.11) I,I,N111 I,32,0.01,0.32A 1 7 重庆科技学院本科生毕业设计 模拟量输出最大值为20mA,由于实际只有13路模拟量输出,但配有余量总共为16路模拟量,其输出总电流为 ' (2.12) I,I,N222 由此可得: I,16,0.02,0.32A2 则总输出电流为: I,I,0.32,0.32,0.64A11 在为模块供电,所以在此用2A的直流电源足够。在驱动比例阀时比例阀的驱动电流为每路1.5A,则12路比例阀为: ' (2.13) I,I,N333 所以: I,1.5,12,18A3 为了便于以后的扩展则选取直流电源的电流为30A足够。在驱动1#,2#主油路电磁溢流阀,冷却水阀,1#、2#捞渣机油缸前进后退电磁阀时,需要直流电源供电源,每个电磁阀驱动电流1.5A计算,总共为: ' (2.14) I,I,N444 I,1.5,7,10.5A4 由于主油泵两个不可能同时工作,捞渣机前进后退不可能同时工作,所已选择10A的直流电源满足设计要求。同时对电源的质量要求为: ?输入电压:AC220V?10%,50Hz。 ?输出电压:24V。 ?电压调整率:?0.5%。 ?电流调整率:?1%。 ?纹波系数:?1%。 ?工作温度:-25?—50?。 ?全密封,具有过热、过流和短路保护,耐潮湿和盐雾,耐高热和高寒。 ?绝缘电阻:?200MΩ。 ?隔离电压:输入对输出AC1000V/分钟,漏电流小于10mA;输入对外壳AC1500V/分钟,漏电流小于10mA。 ?控制回路、输出回路、比例阀电源分别配置独立的直流电源,容量分别为2A,10A和30A。经过查,得出以下选型满足设计要求。如表2.1所示: 表2.1 直流电源选型表 电源 电源类型 型号 个数 品牌 DC24V—2A DC1 4NIC-K48 1 朝阳电源 DC24V—10A DC2 4NIC-K240 1 朝阳电源 DC24V—30A DC3 4NIC-K720 1 朝阳电源 8 焚烧炉液压站控制系统方案设计 2.4 控制系统开发平台 2.4.1 PLC开发平台 在中国市场上,主流的PLC大致有德国的西门子、日本的三菱和欧姆龙、美国的罗克韦尔和通用电气等品牌。其中西门子的PLC系统在中国的市场占有率较高,拥有良好的技术服务和资源体系,同时根据自己所学的知识体系和实验室能够满足的条件,本次设计选用西门子的PLC作为垃圾焚烧炉控制系统的控制级。 2.4.2 HMI开发平台 此次垃圾焚烧炉控制系统的监控级选用西门子的WinCC进行组态,WinCC集成了SCADA、组态、脚本语言和OPC等先进技术,为用户提供了Windows操作系统环境下使用各种通用软件的功能,继承了西门子公司的全集成自动化(TIA)产品的技术先进和无缝集成的特点。作为SIMATIC全集成自动化系统的重要组成部分,WinCC确保了与SIMATIC S7系列PLC连接的方便和通信的高效性;WinCC [15]与STEP7编程软件的紧密结合缩短了本次系统开发的周期。 2.5 本章小结 本章在分析垃圾焚烧炉液压站及其炉排驱动系统控制需求的基础上,提出了系统的实施方案,确定了控制系统、监控系统的平台,并且对整个控制系统所用到的主要器件参数进行了计算和选型。 9 重庆科技学院本科生毕业设计 3 控制系统电气图设计 3.1设备之间的信号关联 信号关联图设计了各控制系统间的信号关联关系,各控制系统间的关联信号如图3.1所示: 主电源系统DCS(双路) 主令、位状态信号控制信号仪表信号 置信号 控制信号X11 3#柜DP4DP3 1#PROFIBUS-DPMPI接口4,20mA直流电源柜双电源柜接口FT1阀台 ET200M给料远程I/O电机器、 2#PLC柜液电源炉排给料器和压DC24V-30A(炉后位置现场炉排比例站DC24V-8A380VAC检测信号及DC24V-2AX1控制阀操作AI单元)状态箱24VDC输出 X3输入X2X4AC220VX5X6X10控制 AC220V温度模位置、液位、温度、压力信号拟信号24VDC L+/M电源及油温(4-20mA)信号位电源、控制置信号控制位置显示控制显示主令控主令信号信号信号信号信号制位置位置信信号信号号X14 X9 X8X7X12料 层炉排油缸X13(2#捞(1#捞 料 层油 缸给料器油缸渣机)渣机) 1#捞渣机 FT2阀台隔离门 隔离门 2#捞渣机现场操FT1阀台 FT2阀台作箱控制箱位置位置信号信号油缸油缸 图3.1 信号关联图 3.2 输入输出信号编址 输入输出信号的编址就是对输入/输出模块上的I/O点进行编码,以便程序执行时可以唯一地识别每个I/O点。首先按照系统或设备的工艺将其分解为相对独立的子系统,每个子系统采用连续编址,每段编址之间保留一定的余量,便于临时增加输入/输出信号。其次是考虑信号的类型,同类信号采取相对连续的I/O编址方法。为了便于设计和安装,有时也将不同子系统的同类输入信号进行汇总并采用连续编址。一般是按系统信号、操作信号和设备信号,触点信号和电平信号, 10 控制系统电气图设计 交流和直流,24V和非24V进行输入信号归类;按接触器驱动控制、电磁阀控制和指示灯输出进行输出信号归类。 3.3 主要电气接线图的设计 3.3.1 主电路图 主电路图主要是完成主油泵电机、冷却泵电机、电加热器、液压站油缸的控制的电气连接图。详情请见附页(主电路图)。 3.3.2 输入输出接线图 输入输出接线图绘制了PLC各输入输出I/O之间与主令设备或者控制对象间的信号关联关系,详细的阐述了各信号与PLC之间的关联性,具体的输入输出接线图如附页所示。 3.4 本章小结 本章介绍了液压站控制系统的各个控制柜、控制箱和控制设备之间的电气连接关系,对系统的输入输出信号进行了整理和分类,并设计了相应的PLC系统编址表,介绍了主电路图、输入输出接线图等的设计方法和过程,附录中给出了完整的电气图。 11 重庆科技学院本科生毕业设计 4 PLC控制程序的设计 4.1 程序结构分析与设计 在本程序中,PLC启动时,首先执行OB100中的初始化程序,OB100主要是将各控制设备初始化,防止异常工况的发生(例如将主油泵电机启动标志清零,电磁阀、调节阀处于缺省状态),并且,设置定时中断组织块OB35,OB35主要是将上位机(HMI、DCS)传送的控制指令清零,以防止前一级控制对后级的影响。程序结构如图4.1所示: 图4.1 控制程序结构图 4.2 程序块与数据块规划 表4.1 程序块与数据块规划表1 块 功能描述 主程序组织块 OB1 定时中断组织块,用于对DCS和HMI信号清零 OB35 隔离门功能块 FB1 料层功能块 FB2 主油泵电机 FB7 1#除渣机 FC6 2#除渣机 FC7 油温采集 FC8 炉排与给料器控制 FC9 加热器控制 FC11 FC12 冷却泵控制 报警与状态指示 FC13 12 PLC控制程序的设计 表4.2 程序块与数据块规划表2 功能描述 块 炉排给料器 FC11 油温数值标定 FC105 1#隔离门数据块(背景数据块) DB1 2#隔离门数据块(背景数据块) DB2 3#隔离门数据块(背景数据块) DB3 4#隔离门数据块(背景数据块) DB4 1#料层背景数据块 DB5 2#料层背景数据块 DB6 报警与状态指示数据块 DB7 DCS发送给PLC通信数据块 DB9 PLC发送给DCS通信数据块 DB10 HMI与PLC通信数据块 DB11 炉排给料器数据块 DB12 主油泵数据块 DB13 4.3 典型程序块设计 4.3.1 主油泵程序设计 ?工艺要求 有两个主油泵,其中一个泵工作时,另一个为备用泵,两泵不能同时工作。如果遇到故障或者检修时,则停下工作泵,然后再切换到备用泵。主油泵的控制分为本地、远程和HMI控制,启动方式是Y-?启动(2#主油泵控制同理)。 ?启泵条件 本地PLC控制柜上的转换开关(本地/远程/HMI)打在本地时,本地1#主油泵手动启动按钮动作;当转换开关打在HMI,点击WinCC监控画面上的起泵按钮;当控制模式切换到DCS控制时,DCS远程发送启动信号。 ?停泵条件 在本地控制时,1#主油泵启停按钮动作;本地急停按钮动作;来自DCS的紧急停车信号;当转换开关打开HMI控制时,点击监控画面上的停泵按钮;本地控制柜上的转换开关打在远程DCS控制时,远程主油泵停止信号;液位超低、油路通行程开关信号断开主油泵自动停泵; ?切换油泵条件(即故障信号) 当主油泵在工作的过程中空开断开,主油泵电机过载,主油泵行程开关断开 13 重庆科技学院本科生毕业设计 时工作中的1#主油泵切换为2#主油泵。在切换的过程中星三角启动但不卸荷。 ?报警条件 当系统油温高时,液位低,主油路堵,这些条件下,1#号主油泵正常工作,但是会出现报警情况,报警的情况由报警指示灯在HMI上显示。图4.2主油泵程序流程图为主油泵的程序流程图。 启动信号 1#星三角启动 N 故障 Y 2#星三角启动 N 停泵 Y 停泵 返 回 图4.2 主油泵程序流程图 4.3.2 冷却泵程序设计 ?工艺要求 共有两个冷却泵,启动冷却泵电机前必须先开冷却水阀,其中只能有1台冷却泵工作,两台冷却泵不能同时工作。 ?起泵条件 当油站由本地控制时,本地手动启停冷却泵按钮动作;如果油站由HMI监控时同理,当油站切换到远程DCS控制时,冷却泵自动运行,当温度超过冷却泵设定上限时,冷却泵自动启动,低于下限设定值时,停止泵的运行。 ?停泵条件 当采集的温度低于设定的油温下限值时或者停止按钮动作,需执行停止冷却泵操作。 ?切换泵条件 14 PLC控制程序的设计 当1#冷却泵出现故障时,则切换为2#冷却泵。冷却泵的主要故障为过载。 由于1#冷却水泵与2#冷却水泵工作相似,所以以1#冷却水泵的工作流程图为 例进行说明。图4.3为1#冷却泵程序设计流程图。 启动信号 N 冷却水阀开 Y N 油温低 Y 停止1#水泵 N 油温高 Y 启动1#水泵 N 故障 Y 切换2#水泵 N 停止信号 Y 停止水泵 返 回 图4.3 1#冷却泵程序流程图 4.3.3 加热器程序设计 ?工艺要求 电加热器的控制方式为本地控制,远程DCS控制和HMI控制,本地以及HMI 上可以进行手动控制,当油站为DCS控制时,可以自动根据油温设定的上下限自 15 重庆科技学院本科生毕业设计 动启动/停止电加热器的运行。 ?启动电加热器 当油站切换到本地或者HMI控制时,可由PLC控制柜上的电加热器启停按钮或者HMI上的电加热器启动/停止按钮控制。当油站由DCS控制时,电加热器自动运行,当油温低于设定值时,自动启动,当油温高于设定值时自动停止。 ?停止电加热器 在本地控制时按电加热器启停按钮,电加热器停止,油温高于40?,则也要停止电加热器;远程时如果需要停止电加热器,即采集的温度高于40?,需执行停止。图4.4为电加热器程序流程图。 启动信号 N 油温低 Y 启动加热器 N 油温高 Y 停止加热器 Y N 停止信号 Y 停止 返 回 图4.4 电加热器程序流程图 4.3.4 隔离门程序设计 ?工艺要求 共有4个隔离门,隔离门主要执行开门、关门、停止的动作。对其控制分为本地、远程和HMI控制。4个隔离门工作可以独立动作,也可以同时进行。 16 PLC控制程序的设计 ?隔离门开门条件 只要有本地开门信号、远程开门信号和HMI开门信号,其中任何一种信号动作,隔离门将执行开门,直至开门到位。 ?隔离门关门条件 只要有本地关门信号、远程关门信号和HMI屏关门信号,其中任何一种信号,隔离门将执行关门,直至关门到位。 ?隔离门停止条件 只要有本地停止信号或DCS紧急停车信号就可以使隔离门停止工作。如果这些条件没有,则隔离门到位后自动停。 4.3.5 料层程序设计 ?工艺要求 料层总共有2个料层主要执行前进、后退的工序。由于没有必要设定就地控制箱,因此其控制主要是HMI/远程DCS两种控制方式。 ?前进条件 只要本地HMI或远程控制室有前进信号,都必须执行前进的动作,直至前进到位。 ?后退条件 只要本地HMI或远程控制室有后退信号,都必须执行后退的动作,直至后退到位。 前进或者后退信号 到位 N Y N 停止信号 XINHAXI XINHAOY XIN 停止 返 回 图4.5 隔离门料层程序流程图 17 重庆科技学院本科生毕业设计 4.3.6 除渣机程序设计 ?工艺要求 共有两套除渣机,主要执行前进、后退的工序。控制方式有本地手动、本地 自动和远程自动。选择了自动,除渣机自动往复运行,运行过程中当到位时有停 顿时间,可以通过HMI或者DCS行程设置间隔时间。选择了手动则到位自动停下。 ?前进条件 只要本地或远程控制室有前进信号,都必须执行前进的动作,直至前进到位。 ?后退条件 只要本地或远程控制室有后退信号,都必须执行后退的动作,直至后退到位。 ?停止条件 手动时捞渣机到位自动停止,在运行的过程中如果有停止按钮按下也将停止; 自动时,按下停止按钮自动停止。 启动信号 Y 停止信号 XINHAXI XINHAON XIN 前进 N 前进到位 Y 延时 后退 Y N 延时 后退到位 XINHAXI XINHAO XIN 停止 返 回 图4.6 除渣机程序流程图 18 PLC控制程序的设计 4.3.7 炉排、给料器程序设计 ?工艺要求 给料器4个,炉排4列,要完成对炉排给料器速度的大小和前进后退控制,并控制其启停;控制方式有炉后本地手动控制、远程控制、HMI 控制,通过,,,和DCS显示出工作状态。 ?前进条件 在炉后控制时,通过手动进行前进的操作,首先进行前进速度设定,当前进到位的行程开关动作或者停止信号有效则执行停止。 当在HMI屏或者远程控制时,如果给定的速度大于13824且小于等于27648时,执行前进,如果给定的速度等于13824或者停止信号有效,则执行停止。 ?后退条件 1)在炉后控制时,通过手动进行后退的操作,首先进行后退速度设定,当后退到位的行程开关动作或者停止信号有效则执行停止动作; 2)当在HMI或者远程控制时,如果给定的速度大于等于0且小于13824时,执行后退,如果给定的速度等于13824或者停止信号到,则执行停止。 4.4 本章小结 本章介绍了液压站控制系统的PLC控制程序的设计方法和过程。根据不同的控制对象及其要求,充分利用西门子S7系列PLC结构化程序设计的思想,将整个系统的控制程序分解为多个功能或功能块予以实现,提高了程序的可读性和可实现性,也简化了整个系统的调试。 19 重庆科技学院本科生毕业设计 5 HMI监控程序的设计 5.1 基于组态软件开发HMI的方法和步骤 5.1.1创建项目 第一次运行WinCC时,出现一个对话框,选择建立新项目的类型包括3种: [16]A、单用户项目;B、多用户项目;C、客户机项目。本设计建立的是单用户项目。 5.1.2组态变量 由于此次设计外部变量较多,因此在安装WINCC 6.0的时候选择自定义安装,再选择通信组件中的AS-OS Engineering项,该项目的主要作用是在STEP7和WINCC中传送数据,安装成功后,在STEP7中创建一个关联项目,这样,在STEP7中定义的符号表以及DB数据块将会传送到WINCC项目下,从而大大提高了变量 [15]组态的时间。 5.1.3组态画面 图形编辑器是用于创建过程画面并使其动态化的编辑器。根据工艺要求,组态过程画面,然后将所需要的变量和过程画面进行连接。 5.2 画面组态设计 5.2.1 主监控画面的设计 主监控画面是用户登录后默认的界面,从主画面中可以监视液压站主要控制设备的工况,并且在右侧设置了主要控制对象的画面切换按钮,方便操作者对每个主要设备进行监控,并且设置了报警次数统计画面,根据运行工况,可以根据报警次数对整个系统的可靠运行进行评估。主监控画面如图5.1所示。 图5.1 主监控画面 20 HMI监控程序的设计 5.2.2 主油泵控制画面的设计 在主油泵监控画面中,对于每个油泵的工况给予了状态指示,并且可以对每个主要设备进行操作,同时,在画面的右下角,设置了DCS模拟起停泵的按钮,可以模拟远程DCS对主油泵进行起停操作。监控画面如图5.2所示。 图5.2 主油泵控制画面 5.2.3 冷却泵控制画面的设计 在冷却泵监控画面中,对于每个冷却泵的工况给予了指示,并且可以对每个冷却泵进行操作,而且还提供了油温的实时指示,监控画面如图5.3所示。 图5.3 冷却泵控制画面 5.2.4 加热器控制画面的设计 加热器控制画面可以对加热器进行监控,并且可以显示当前油温及在右侧可 21 重庆科技学院本科生毕业设计 以显示油温历史曲线,并且对当前油温状况是否允许起泵给予指示,监控画面如图5.4所示: 图5.4 加热器控制画面 5.2.5 隔离门、料层控制画面的设计 隔离门、料层监控画面可以对料层、隔离门进行操作,并且给予状态指示,监控画面如图5.5所示: 图5.5 隔离门、料层控制画面 5.2.6 炉排控制画面的设计 炉排控制画面可以对单列炉排进行前进/后退控制,也可以对4列上下炉 排进行联动控制,联动控制的前进/后退速度可以在右上角的速度设定输入框 22 HMI监控程序的设计 设定。监控画面如图5.6所示: 图5.6 炉排控制画面 5.2.7 给料器控制画面的设计 给料器监控画面可以对单列给料器进行前进/后退控制,也可以对4列给料器进行联动进行监控,联动控制的前进/后退速度可以在速度设定输入框设定。监控画面如图5.7所示: 图5.7 给料器控制画面 5.2.8 除渣机监控画面的设计 23 重庆科技学院本科生毕业设计 除渣机监控画面可以分别对两台除渣机进行手动控制和自动控制,并且可以分别设定每台除渣机的运行间隔时间,监控画面如图5.8所示: 图5.8 除渣机控制画面 5.3 本章小结 本章首先介绍了上位机监控界面的设计步骤,具体介绍了各步骤要实现的功能和效果。其次介绍了本课题所设计的监控界面,其中主要包括实现的方法,原则和各个界面所实现的主要功能。通过本章,可以从总体上认识垃圾焚烧炉液压站及其炉排驱动系统的监控界面。 24 系统调试 6 系统调试 6.1 西门子全仿真调试技术简介 全集成自动化TIA即统一的组态和编程、统一的数据库管理和统一的通信,是集统一性和开放性于一身的自动化技术。基于西门子全集成自动化的系统架构,可以为Step7、PLCSIM、WINCC提供程序之间的统一组态、编程、数据存储和通讯。在此基础上设计PLC仿真控制系统,只需要通过进行相关的设置就能实现Step7、PLCSIM、WINCC三个软件之间的连接。在西门子全集成自动化的系统框架下,不需要为这些程序之间的通信编写程序就可以进行通信,大大简化了实验系统的设计难度。这种实验系统中,可以把系统的主要工作集中在仿真对象的实 [16]现、PLC控制程序的编写上。 6.1.1 S7-PLCSIM仿真调试技术 S7-PLCSIM可以在计算机上对S7-300/400PLC的用户程序进行仿真与调试,仿真时计算机不需要连接任何PLC的硬件。S7-PLCSIM还可以模拟PLC的过程映像输入/输出,通过在仿真窗口中改变输入变量的ON/OFF状态,来控制程序的运行,通过观察有关输出变量的状态来监视程序运行的结果。 S7-PLCSIM还可以模拟对下列地址的读写操作:位存储器(M)、外设输出(PI)、和外设输出(PQ),以及存储在数据块中的数据。 除了可以对数字量控制程序仿真外,还可以对大部分组织块(OB)、系统功能块(SFB)和系统功能(SFC)仿真,包括对许多中断事件和错误事件仿真。可以对各种语言编写的程序仿真。PLCSIM不支持对功能模块、通信和PID程序的仿真。 6.1.2 WinCC仿真调试技术简介 WinCCV6.0采用标准Microsoft SQL Server2000数据库进行生产数据的归档, 同时具有Web浏览器功能,可以在办公室内看到生产过程的动态画面,能实现对工业控制系统中的各种资源进行配置和编辑,处理数据报警和系统报警,存储历史数据并支持历史数据的查询,完成各类报表的生成和打印输出,从而更好地调度指挥生产。WinCC提供了所有与PLC系统的通讯通道,WinCC支持所有连接SIMATIC S5,S7系列控制器的通讯通道,还包括PROFIBUS DP, DDE 和OPC等 [16]非特定控制器的通讯通道。 6.1.3 全仿真调试的系统配置 由于PLCSIMV5.3和STEP7 V5.4是集成安装的,使用STEP7V5.4对硬件进行了组态、编写好PLC的控制程序后,就可以在STEPV5.4的界面上直接启动PLCSIMV5.3,并把已经组态好的硬件数据和控制程序下载到PLCSIMV5.3中,进 25 重庆科技学院本科生毕业设计 行程序调试和仿真。 在西门子的系统框架中,WINCC V6.0属于独立产品,在西门子的全集成自动化架构中,为了能够和PLCSIM V5.3、STEP7 V5.4进行通信,必须做相关的设置,具体内容如下: ?在安装WINCC6.0时,必须选择自定义安装,再选择通信组件中的AS-OS Engineering项。该项目的主要作用是在STEP7和WINCC中传送数据。 ?WINCC V6.0和PLCSIM V5.3、STEP7 V5.4的通讯,目前只支持MPI协议,因此在构建仿真对象前,必须在WINCCV6.0的MPI下建立新的连接,并对MPI的相关属性进行设置,这些设置必须和PLCSIM V5.3、STEP7 V5.4中对MPI地址中的相关属性设置相一致。可以通过WINCC6.0自带的通道诊断工具来查看WINNCC6.0和PLCSIM V5.3的通信情况,如果其中关于PLCSIM的通道为绿色的话,说明连接正常,可以开始进行仿真系统的构建。 6.2 控制程序仿真调试过程 6.2.1 主油泵控制程序调试 由于1#主油泵与2#号主油泵工作一样,所以以1#主油泵工作为例介绍。表6.1为1#主油泵的详细调试步骤。 表6.1 主油泵调试 调试步骤 执行内容 将油泵的空开(I3.0)和行程开关合上(I0.0) 前 提 将模式切换开关切换到本地控制,即油站本地/远程选择(I2.6),按下1# 主油泵启停按钮(I2.0),并启动溢流阀(Q13.2)2S,2S之后停溢流阀,然后主油 泵主接触器(Q12.0)动作使得电机进行Y型(Q12.1)启动,工作2S后停止Y就地控制 型,100MS后启动三角型接触器(Q12.2),1#主油泵启动。再次按下1#主油泵 启停按钮,先启动卸荷阀(Q13.2)2S,然后停止主接触器(Q12.0)和三角型 (Q12.2),2S之后停卸荷阀。 将模式转换开关切换到HMI控制,即I2.6、I2.7都不接通,按下HMI启HMI控制 动主油泵控制按钮主油泵将进行如同就地控制步骤所述的起泵,按下HMI停 止按钮,主油泵将会如就地控制停泵步骤执行停泵动作。 将模式转换开关切换到DCS控制(I2.7接通),则可通过远程DCS控制起 停泵。按下启动按钮,将会启动1#泵,按下停止按钮,将会停止1#泵的运行,DCS控制 再按下启动按钮,将会启动2#泵„„,从而使两台主油泵设备轮流工作,保证 工况的可靠运行。 当正在运行的泵工况出现异常后,系统将会首先停止该泵的运行,然后切 换到另外的泵继续运行,此时系统将会发出报警指示,并且在HMI上给予报警备注 指示,此时控制系统被锁定,当解除故障后,需要按一下PLC控制柜上的报警 解除按钮方可使控制系统回到正常的状态。 26 系统调试 6.2.2 冷却泵、电加热器控制程序调试 由于1#,2#冷却泵工作情况一样,所以1#冷却泵为例。 表6.2 冷却泵与电加热器的调试 控制对象 冷却泵 事件电加热器 自动起动油温大于60? 油温小于20? 条件 自动停止油温小于40? 油温大于40? 条件 控制模式切换到本地控制,按下1#控制模式切换到本地控制,按冷却泵启停按钮,首先打开冷却水阀,下电加热器启停按钮,电加热器启本地控制 然后1#冷却泵电机工作,再次按下1#起动运行,再次按下本地启停按钮,停按钮时,1#冷却泵电机停止运行,并电加热器停止运行。 且关冷却水阀。 将控制模式切换到HMI控制 将控制模式切换到HMI控制时,其时,电加热器控制模式与本地控制HMI控制 控制方式与本地控制类似,在HMI监控类似,在HMI监控画面上将会给予 画面上将会给予其运行状态指示。 状态指示,并且绘制出油温历史曲 线。 如冷却泵控制类似,当切换到控制模式切换到DCS控制时(I2.7DCS控制时,考虑到控制工艺,此接通),考虑到控制工艺,此时冷却泵将时电加热器将进入自动控制模式,DCS控制 进入自动控制模式,当油温高于60度时,当油温低于20度时,将会自动启动将会自动启动冷却泵,当油温低于40度电加热器,当油温高于40度时,将时,将会停止冷却泵的运行。 会停止加热器的运行。 6.2.3 隔离门调试方法与步骤 隔离分为本地控制、HMI控制、远程DCS控制,由于4个距离门控制方式相 同,以1#隔离门控制为例说明。 表6.3 隔离门控制调试 控制方式 事件 按下隔离门开门 (1#隔离门本地开门)按钮,开Q15.0(1#隔离门开门电 磁阀)接通,同时1#隔离门开门指示信号置接通,当开门到位I6.4、隔离 门本地停止按钮I7.6、DCS紧急停车I2.5时,Q15.0断开,当开门到位I6.4 接通时,要使1#隔离门开门到位的指示信号置1,开门电磁阀与关门电磁 阀进行互锁。 本地 按下隔离门上1#隔离门开门按钮,此时,1#隔离门开门电磁阀接通, 当1#隔离门开到位信号有效时,1#隔离门将停止运行;按下1#隔离门关门 按钮时,1#隔离门关门电磁阀接通,将进行关门动作,当后退到位时,隔 离门停止动作。开门电磁阀和关门电磁阀进行了互锁。 HMI控制方式与本地控制类似,此处不再叙述 HMI DCS控制与本地以及HMI控制类型,此处不再叙述。 远程DCS控制 27 重庆科技学院本科生毕业设计 6.2.4 除渣机调试方法与步骤 本系统具有两个除渣机,控制方式相关,因此以1#除渣机调试为例进行说明。 表6.4 除渣机控制调试 控制事件 方式 本地手动(I4.0、I4.1都不接通):按下1#除渣机手动前进按钮时,除渣机将会 执行前进动作,当前进到位时,停止运行,按下1#除渣机手动后退按钮时,除渣机 将会执行后退动作,当后退到位时,1#除渣机停止运行。 本地本地自动(I4.0接通):按下1#除渣机自动启动按钮时,1#除渣机将会执行后控制 退操作(自动初始化),当后退到位时,1#除渣机将会暂停几秒钟(时间可由HMI 或者DCS远程设置),然后向前运行,当前进到位时,将会暂停2S后,再执行后 退操作,周而复始。当按下自动停止按钮时,1#捞渣机将停止当前的动作。 当切换到HMI控制时,除渣机可以由HMI监控画面进行监控,HMI控制与本HMI地控制相似,在此不再详细叙述。 控制 当除渣机控制箱切换到远程控制时,油站切换到DCS控制时,可由DCS控制除渣远程 机的自动启停。控制方式与本地以及HMI控制类似,此处不再详细叙述 6.2.5 炉排/给料器控制程序调试 表6.5 炉排/给料器调试 控制前进 方式 转转换开关SA6将其打在手动进,然后启动给料器1和1列上炉排,再通过速 度增大按钮I17.2和速度减小按钮I17.3,通过数据处理,将前进后退速度通过仪表进 行显示。如果1#给料器1#油缸和2#油缸都前进到位,则1#给料器前进到位停止,1 列上炉排如果前进到位,则自动停下,在前进的过程中如果有急停和停止按扭按下则 停止油泵动作。 炉后 本地 旋转转换开关SA6将其打在手动退,然后启动给料器1 I17.4和1列上炉排I18.0, 再通过速度增大按钮I17.2和速度减小按钮I17.3,通过数据处理,将后退速度通过仪 表进行显示。如果1#给料器1#油缸和2#油缸都后退到位,则1#给料器后退到位停止, 1列上炉排如果后退到位则停下,在前进的过程中如果有急停和停止按扭按下则停止 油泵后退。 单动控制:当油站切换为HMI控制时,则给料器/炉排可由HMI进行控制,在前 进/后退速度输框中可以设定前进/后退的速度(0-100),点击相应的前进/后退按钮, 可以控制给料器/炉排的前进或者后退。 HMI 联动控制:将给料器/炉排控制模式设置为联动控制时,可以在联动前进/后退速 度输入框中设定前进/后退的速度,点击启动按钮,则给料器/炉排将会执行联动动作, 联动的间隔时间可以在相对应的输入框中进行设定。当按下停止按钮时,给料器/炉 排停止当前的动作。 与HMI相似,因此不再叙述。 远程 比例阀控制信号为4~20mA,与PLC DA输出数字量对应关系如表6.6所示: 28 系统调试 表6.6 控制量与阀位对应关系 动 作 PLC输出控制数字量 后退(4~12mA) 0~13824 前进(12~20mA) 13824~27648 注:当控制信号为4mA时,后退速度最快,当控制信号为20mA时,前进速度最快。 6.2.6 料层控制程序调试 系统为两列料层,由于本地没有设置就地控制箱,因此料层只可以通过HMI和DCS进行控制,料层的调试过程如表6.7所示。 表6.7 料层控制的调试 控制方式 事件 将油站切换到HMI控制时,可以对料层进行HMI控制,按下1#料层开按 钮时,1#料层油缸前进,当前进到位有效时,1#料层油缸停止运行,当按下1#HMI 料层关按钮时,1#料层油缸后退,当后退到位有效时,1#料层油缸停止运行。 在料层监控画面上可以看到料层运行的状况。 将油站切换到DCS远程控制时,可以通过DCS远程操作料层,其操作方远程DCS 式与HMI控制相似,在此不再详细叙述。 6.3 本章小结 本章介绍了垃圾焚烧炉液压站及其炉排驱动控制中的主要控制对象的控制方法和调试过程。分别使用PLCSIM和自行设计的HMI对液压站控制系统的工作过程和基本功能进行了调试、验证和部分测试。仿真结果表明,本文的设计达到了预期的目标。 29 重庆科技学院本科生毕业设计 7 总 结 由于我国垃圾焚烧发电技术应用起步较晚,技术相比于国外还比较落后,但是最近几年发展迅速,因此对于本课题进行研究具有现实的意义,本课题以实际的工业应用为背景,设计了一个垃圾焚烧炉液压站及其炉排驱动的控制系统,论文在分析垃圾发电流程,尤其是相关的炉排驱动控制工艺的基础上,提出了合理的设计方案,仿真结果表明其可以达到预期的目标。 本文主要做了如下工作: ? 系统整体方案设计。通过参考国内外相关的文献,通过指导老师讲解实际的工程应用和开发经验的基础上,对系统的整体方案进行了规划和设计,确定了垃圾焚烧炉液压站控制系统的设计方案,并在此基础上分析了系统要求。 ? 垃圾焚烧炉炉排系统硬件选型和电气原理图设计。根据垃圾焚烧炉的系统的容量,对主油泵接触器、空开进行选型设计,对星三角启动的时间从理论上进行整定。在直流电源系统设计时,根据驱动的要求,以及输入输出控制的要求最终确定直流电源的容量。CPU选型和数字量、模拟量输入输出模块的选型则根据整个系统输入输出点数的设计和余量要求来确定。基于选择的硬件,完成了整个电气图设计。 ? 软件设计。首先对每个主要控制设备的控制要求进行要析,在可靠性的基础上,利用西门子的STEP7设计了各个模块的控制程序。主要包括:主油泵的启停、电加热器及冷却泵的启停控制、料层启停控制、除渣机控制、隔离门启停控制、炉排以及给料器单动/联动控制。为了便于监控,利有WinCC设计了本地监控系统,同时,为了实际整个工厂的全自动化运行,为DCS远程控制提供了接口。 ? 系统调试。首先利用PLCSIM对系统进行仿真调试,其次利用自行设计的HMI输入输出信号对系统进行模拟仿真。 由于初次接触实际工程项目,在设计中遇到许多困难:对整个控制工艺的了解和掌握,设计是否满足实际的工业控制要求,而且由于对PLC控制系统之前接触较少,在编写PLC底层驱动程序时,也遇到了很多技术上的问题。但是通过指导老师的指导以及与同学交流,最终问题得到解决。 30 参考文献 参考文献 [1]宋晓岚.城市垃圾处理与可持续发展[J].长沙大学学报.2001,4(5):35-40. [2]陈天生.生活垃圾焚烧行业发展现状与趋势[J].浙江经济.2009,16. [3]聂永丰.国内生活垃圾焚烧的现状及发展趋势[J].废弃物理.2009,4:17-21. [4]李彦富,董卫江,李玉春.生活垃圾焚烧炉技术探析[J].城市管理与科技.2007,2:47-50. [5]Huai X.L, XuW.L. Numerical simulation of municipal solid waste combustion in a novel two-stage reciprocating incinerator[J],Waste Management,2008,28;15-29. [6] Chen Jeng-Chung,LinKun-Ying.Diagnosis for monitoring system of municipal solid waste incineration plant[J].Expert Systems with Applications,2008,34-38. [7]朱新立.国外垃圾处理技术的新进展[J].资源节约和综合利用.1998,3. [8]Josef Weigmann.西门子PROFIBUS工业通信指南(第2版)[M].北京:人民邮电出版社,2007 [9]刘介才.工厂供电[M].机械工业出版社.2006,8.45-59. [10]唐介.电机与拖动[M].高等教育出版社.2007,11. [11]王智远.电气设计中三相交流接触器的选择[J].中国科技财富.2009,6. [12]陈志新,宗学军.电气与PLC控制技术[M] .北京大学出版社.2009,2.35-49. [13]顾晓辉.基于PLC控制的三相异步电动机星三角启动[J].黑龙江科技信息.2009,32. [14]周绍森.三相异步电动机的“星三角"起动及计算[J].机床电器.1992,2. [15]刘立成,葛东元.电动机星三角起动用时间继电器[J].电气开关.1999,3. [16]廖常初.大中型PLC应用教程[M] .机械工业出版社.2008,2. [17]王春晖,王建.浅谈WinCC组态在工业自动化中的应用[J].职业.2009,33. [18]廖常初.西门子人机界面 [M] .机械工业出版社. 2008,6. 31 致谢 致 谢 时光飞逝,岁月如梭,即将告别熟悉的大学校园,告别朝夕相处的老师和同学,踏上工作岗位,内心百感交集。 在短短的四个月的毕业设计期间,指导老师胡文金教授给予了莫大的支持,衷心感谢胡老师悉心的指导。从论文的选题、方案的确定、研究的开展,每一环节都凝聚着导师的心血。胡老师渊博的科学知识、严谨的治学态度、丰富的科研经验、朴实的工作作风、高瞻远瞩的学术眼光以及用于创新的学术思想给我留下了深刻的印象。 本论文是在胡文金老师的精心指导之下完成的。在毕业设计期间,由于本人之前接触PLC较少,PLC在工业控制中的应用了解、掌握较少,为了使我能够如期按质按量完成毕业设计,胡老师严格要求、精心指导,而且,由于后期本人眼睛受伤,毕业设计进程有所滞后,期间得到了胡老师的关心和帮助,在此,向胡老师表示我最衷心的感谢和最崇高的敬意。同时,我要感谢汤毅老师在控制工艺方面的指导工作,使我更快地掌握了整个控制工艺的要求,还要感谢四年来给我授课的各位老师,是你们的谆谆教诲让我学到了丰富的知识,这些知识将是我一生的财富。 另外感谢这四个月来一起在实验室并肩作战的同学们,在此期间,你们给予我很多的帮助,祝愿你们以后的工作顺利、学识更上一层楼。 32 附录1 程序清单 附录1 程序清单 33 附录2 电气连接图 附录2 电气连接图 100 重庆科技学院 附 件 目 录 A、任务书 B、开题报告 C、译文 D、译文原文 原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢~ 施工组织设计 本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,特制定本施工组织设计。 一、 工程概况: ##西夏建材城生活区27、30住宅楼位于银川市新市区,橡胶厂对面。 本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发,银川市规划建筑设计院设计。 本工程耐火等级二级,屋面防水等级三级,地震防烈度为8度,设计使用年限50年。 #2#2本工程建筑面积:27楼3824.75m;30楼3824.75 m。室内地 ##坪?0.00以绝对标高1110.5 m为准,总长27楼47.28m;30楼 ##47.28 m。总宽27楼14.26m;30楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m,呈长方形布置,东西向,三个单元。 本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面,外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200×300瓷砖,高到顶外,其余均水泥砂桨罩面,刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50 1 厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200×200防滑地砖,楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外,其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门,卧室门、卫生间门采用木门,进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅,外墙均贴保温板。 本工程设计为砖混结构,共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础,上砌MU30毛石基础,砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。 本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢,II级钢;砼:基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。 本工程设计给水管采用PPR塑料管,热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管,粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外,其余均暗设。 本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。 本工程设计照明电源采用BV,2.5铜芯线,插座电源等采用BV,4铜芯线;除客厅为吸顶灯外,其余均采用座灯。 二、 施工部署及进度计划 1、工期安排 本工程合同计划开工日期:2004年8月21日,竣工日期:2005年7月10日,合同工期315天。计划2004年9月15日前 2 完成基础工程,2004年12月30日完成主体结构工程,2005年6月20日完成装修工种,安装工程穿插进行,于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图,1(施工进度计划)。 2、施工顺序 ?基础工程 工程定位线(验线)?挖坑?钎探(验坑)?砂砾垫层的施工?基础砼垫层?刷环保沥青 ?基础放线(预检)?砼条形基础?刷环保沥青 ?毛石基础的砌筑?构造柱砼?地圈梁?地沟?回填工。 ?结构工程 结构定位放线(预检)?构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)?砖墙砌筑(,50cm线找平、预检)?柱梁、顶板支模(预检)?梁板钢筋绑扎(隐检、开盘)?砼浇筑?下一层结构定位放线?重复上述施工工序直至顶。 ?内装修工程 门窗框安装?室内墙面抹灰?楼地面?门窗安装、油漆?五金安装、内部清理?通水通电、竣工。 ?外装修工程 外装修工程遵循先上后下原则,屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后,进行大面积装饰,塑钢门窗在装修中逐步插入。 三、 施工准备 3 1、 现场道路 本工程北靠北京西路,南临规划道路,交通较为方便。 场内道路采用级配砂石铺垫,压路机压。 2、机械准备 ?设2台搅拌机,2台水泵。 ?现场设钢筋切断机1台,调直机1台,电焊机2台,1 台对焊机。 ?现场设木工锯,木工刨各1台。 ?回填期间设打夯机2台。 ?现场设塔吊2台。 3、施工用电 施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点,设总配电箱1个,塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。 3、施工用水 施工用水采用深井水自来水,并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管,每层留一出水口;给水管不置蓄水池内,由潜水泵进行送水。 4、生活用水 生活用水采用自来水。 4 5、劳动力安排 ?结构期间: 瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。 ?装修期间 抹灰工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。 四、主要施工方法 1、施工测量放线 ?施工测量基本要求 ##A、西夏建材城生活区17、30住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图,北京路、规划道路永久性定位 B、根据工程特点及,建筑工程施工测量规程,DBI01,21,95,4、3、2条,此工程设置精度等级为二级,测角中误差?12,边长相对误差1/15000。 C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度,明确对工程服务,对工程进度负责的工作目的。 ?工程定位 A、根据工程特点,平面布置和定位原则,设置一横一纵 ##两条主控线即27楼:(A)轴线和(1)轴线;30楼:(A)轴 #线和(1)轴线。根据主轴线设置两条次轴线即27楼:(H)轴 5 #线和(27)轴线;30楼:(H)轴线和(27)轴线。 B、主、次控轴线定位时均布置引桩,引桩采用木桩,后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上,施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。 C、控轴线沿结构逐层弹在墙上,用以控制楼层定位。 D、水准点:建设单位给定准点,建筑物?0.00相当于绝对标高1110.500m。 ?基础测量 A、在开挖前,基坑根据平面布置,轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度,作为拉小线的依据;根据结构要求,条基外侧1100mm为砂砾垫层边,考虑放坡,撒上白灰线,进行开挖。 B、在垫层上进行基础定位放线前,以建筑物平面控制线为准,校测建筑物轴线控制桩无误后,再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。 C、标高由水准点引测至坑底。 ?结构施工测量 A、首层放线验收后,主控轴一引至外墙立面上,作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。 B、施工层放线时,应在结构平面上校投测轴线,闭合后再测设细部尺寸和边线。 C、标高竖向传递设置3个标高点,以其平均点引测水平线折平时,尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置,进行测 6 设。 2、基坑开挖 本工种设计地基换工,夯填砂砾垫层1100mm;根据此特点,采用机械大开挖,留200mm厚进行挖工、铲平。 开挖时,根据现场实际土质,按规范要求1:0.33放坡,反铲挖掘机挖土。开挖出的土,根据现场实际情况,尽量留足需用的好土,多余土方挖出,避免二次搬运。 人工开挖时,由技术员抄平好水平控制小木桩,用方铲铲平。 挖掘机挖土应该从上而下施工,禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号,挖土的时候,挖掘机操作范围内,不许进行其他工作,装土的时候,任何人都不能停留在装土车上。 3、砌筑工程 ?材料 砖:MU15多孔砖,毛石基础采用MU30毛石。 砂浆:?0.00以下采用M10水泥砂浆,一、二、三、四层采用M10混合砂浆,五层以上采用M7.5混合砂浆。 ?砌筑要求 A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。 B、砌筑前应提前浇水湿润砖块,水率保持在10,,15,。 C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“,要求灰浆饱满, 7 灰缝8,12mm。 D、外墙转角处应同时砌筑,内外墙交接处必须留斜槎,槎子长度不小于墙体高度的2/3,槎子必须平直、通顺。 E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋,每道不少于2根。 F、接槎时必须将表面清理干净,浇水湿润,填实砂浆,保持灰缝平直。 G、砖墙按图纸要求每50mm设置2φ6钢筋与构造柱拉结,具体要求见结构总说明。 H、施工时需留置临时洞口,其侧边离交接处的墙面不少于500mm,顶部设边梁。 4、钢筋工程 ?凡进场钢筋须具备材质证明,原材料须取样试验,经复试合格后方可使用。 ?钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样,根据翻样配料,施工前由工长对所管辖班组下发技术交底,准备施工工具,做好施工的准备工作。 ?板中受力钢筋搭接,I级钢30d,II级钢40d,搭接位置:上部钢筋在跨中1/3范围内,下部钢筋在支座1/3范围内。 ?钢筋保护层:基础40mm,柱、梁30mm,板20mm。保护层采用50mm×50mm的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。 8 ?所有钢筋绑扎,须填写隐检记录,质评资料及目检记录,验收合格后方可进行下道工序。 5、砼工程 ?水泥进场后须做复试,经复试合格后由试验室下达配合比。施工中严格掌握各种材料的用量,并在搅拌机前进行标识,注明每立方米、每盘用量。同时搅拌时,须车车进磅,做好记录。 ? 浇筑前,对模板内杂物及油污、泥土清理干净。 ?投料顺序:石子?水泥?砂子。 ?本工程均采用插入式振捣器,一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍,捣实砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍。 ?砼浇筑后1昼夜浇水养护,养护期不少于7d,砼强度未达到1.2MP之前不得上人作业。 a 6、模板工程 ?本工程模板采用钢木混合模板。模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收标准,以满足其钢度,稳定性要求。 ?模板支撑应牢固可靠,安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。 ?本工程选用851脱模剂,每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂,再重新组装,以保证砼的外观质量。 9 6、架子工程 ?本工程采用双排架子防护,外设立杆距墙2m,里皮距墙50cm,立杆间距1.5m,顺水间距1.2m,间距不大于1m。 ?架子底部夯实,垫木板,绑扫地杆。 ?为加强架子的稳定性,每七根立杆间设十字盖,斜杆与 。o地面夹角60 ?为防止脚平架外倾,与结构采用钢性拉接,拉接点间距附和“垂四平六“的原则。 ?外防护架用闭目式安全网进行封闭,两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。 ?结构架子高出作业层1m,每步架子满铺脚手板,要求严密牢固并严禁探头板。 7、装饰工程 装饰工程施工前,要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收,对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理,清除隐患,并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。 1、根据预算所需材料数量,提出材料进场日期,在不影响施工用料的原则下,尽量减少施工用地,按照供料计划分期分批组织材料进场。 2、将墙面找方垂直线,清理基层,然后冲筋,按照图纸要求,分层找平垂直,阴阳角度方正,然后拉线作灰饼。底子 10 灰应粘结牢固,并用刮杠刮平,木抹子抹平。 3、罩面应均匀一致,并应在终凝前刮平压光,上三遍灰抹子。 4、油漆、涂料施工: 油漆工程施工时,施工环境应清洁干净,待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工,油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁,刷漆时要多刷多理不流坠,达到薄厚均匀,色调一致,表面光亮。 墙面涂料基层要求现整,对缝隙微小孔洞,要用腻子找平,并用砂纸磨平。 为了使颜色一致,应使用同一配合比的涂料,使用时涂料搅匀,方可涂刷,接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。 8、楼地面工程 楼地面工程只作50厚豆石砼垫层。 做垫层必须先冲筋后做垫层,其平整度要控制在4mm以内,加强养护4,5天后,才能进行上层施工。 10、层面工程 1、屋面保温层及找平层必须符合设计要求,防水采用防水卷材。 2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光,屋面与女儿墙交接处抹成R?150mm圆角。 11 3、本工程屋面材料防水,专业性强,为保证质量,我们请专业人员作防水层。 4、原材料在使用前经化验合格后才能使用,不合格材料严禁使用。 11、水、暖、电安装工程 ?管道安装应选用合格的产品,并按设计放线,坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。 ?水、暖安装前做单项试压,完毕后做通、闭水后试验和打压试验,卫生间闭水试验不少于24小时。 ?电预埋管路宜沿最近线路敷设,应尽量减少弯曲,用线管的弯曲丝接套丝,折扁裂缝焊接,管口应套丝用堵头堵塞。油漆防腐等均符合图纸各施工规范及质量评定标准。 ? 灯具、插座、开关等器具安装,其标高位置应符合设计要求,表面应平直洁净方正。 ?灯具、插座、开关等器具必须选用合格产品,不合格产品严禁使用。 ?做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录,检查配线的组序一定要符合设计要求。 五、预防质量通病之措施 本工程按优质工程进行管理与控制,其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在本工程施工组织设计中做了详述。本措施不再述。 12 创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中,精心操作,一丝不苟、高标准严要求作业外,关键是防止质量通病。为此,提出防止通病的作业措施如下: 1、砖墙砌体组砌方法: ?、组砌方法:一顺一丁组砌,由于这种方法有较多的丁砖,加强了在墙体厚度方向的连结,砌体的抗压强度要高一些。 ?、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度: ?、水平灰缝不匀:规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度一般为10mm,但不应小于8mm,也不应小于12mm。砂浆的作用:一是铺平砖的砌筑表面,二是将块体砖粘接成一个整体。规范中之所以有厚度和宽度要求,是由于灰缝过薄,使砌体产生不均匀受力,影响砌体随载能力。如果灰缝过厚,由于砂浆抗压强度低于压的抗压可度。 在荷载作用下,会增大砂浆的横向变形,降低砌体的强度。试验研究表明,当水平灰缝为12mm时,砖砌体的抗压强度极限,仅为10mm厚时的70,75,,所以要保证水平灰缝厚度在8,12mm之间。怎样确保水平灰缝的厚度呢, A、皮数杆上,一定将缝厚度标明、标准。 B、砌砖时,一定要按皮数杆的分层挂线,将小线接紧,跟线铺灰,跟线砌筑。 C、砌浆所用之中砂,一定要过筛,将大于5mm的砂子筛掉。 13 D、要选砖,将过厚的砖剔掉。 E、均匀铺灰,务使铺灰之厚度均匀一致。坚持“一块砖、一铲灰、一揉挤“的“三一“砌砖法“。 ?砂浆必须满铺,确保砂浆饱满度。 规范规定:多孔砖砌体,水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80,,这是因为,灰缝的饱满度,对砌体的强度影响很大。比如:根据试验研究,当水平灰缝满足80,以上,竖缝饱满度满足60,以上时,砌体强度较不饱满时,要提高2,3倍,怎样保证灰缝饱满度呢, A、支持使用所述的“三一“砌砖法,即“一块砖、一铲灰、一揉挤“。 B、水平缝用铺浆法(铺浆长度?50cm)砌筑,竖缝用挤浆法砌筑,竖缝还要畏助以加浆法,以使竖向饱满,绝不可用水冲灌浆法。 C、砂浆使用时,如有淅水,须作二次拌合后再用。绝不可加水二次拌合。拌好的砂浆,须于3小时之内使用完毕。 D、不可以干砖砌筑。淋砖时,一般以15,含水率为宜。(约砖块四周浸水15mm左右)。 ?注意砌砖时的拉结筋的留置方法: 砖砌体的拉结筋留置方法,按设计要求招待。如设计没有具体规定时,按规范执行。规范规定“拉结筋的数量每12cm厚墙放1根Ф6钢筋,沿墙高每50cm留一组。埋入长度从墙 14 的留槎处算起,每边均,100cm,末端应有弯钩”见图。规范还规定:“构造柱与墙连拉处,宜砌成马牙槎,并沿墙高每50cm设2Ф6拉结钢筋,每边伸入墙内,100cm。 2、预防楼梯砼踏步掉角: 楼梯踏步浇筑砼后,往往因达不到砼强度要求,就因施工需要提前使用,既便有了足够强度,使用不慎,都会掉楞掉角。而且有了掉角,修补十分困难,且不定期牢固。为此宜采用两种方式予以防治: ?踏步楞角上,在浇筑砼时增设防护钢筋。 ?踏步拆模时,立即以砂袋将踏步覆盖。(水泥袋或用针织袋装砂)既有利于砼养护,又可保护踏步楞角。 3、楼梯弊端的预防: 防止踏步不等高: 踏步不等高,既不美观,又影响使用。踏步不等高现象,一般发生在最上或最下一步踏步中。产生的原则,一是建筑标高与结构标高不吻合。二是将结构标高误为建筑标高。三是施工粗心,支模有误。为此,浇筑楼梯之间: ?仔细核查楼梯结构图与建筑图中的标高是否吻合。经查核与细致计算无误后,再制作安装模板。 ?浇筑砼中,往往由于操作与模板细微变形,也会使踏步有稍话误差。这一个误差,要在水泥砂浆罩面时予以调整。为使罩面有标准。在罩面之前,根据平台标高在楼梯侧面墙上弹 15 出一道踏步踏级的标准斜线。罩面抹灰时,便踏步的外阳角恰恰落在这一条斜线上。这样做,罩面完成后,踏步的级高级宽就一致了。 ?如果,施工出现踏步尺寸有较大误差,一定要先行剔凿,并用细石砼或高强度水泥砂浆调整生,再做罩面。 4、堵好脚手眼: 堵脚手眼做得好坏,直接影响装修质量。一是影响墙面抹灰之脱落、开裂也空鼓;二是洒水可沿已开裂的脚手眼进入室内。因此,堵脚手眼的工作万不可忽视、大意: ?将脚手眼孔内的砂浆、灰尘凿掉,清除洁净,洒水湿透眼内孔壁。 ?将砖浸水湿透。脚手眼内外同时堵砌,绝不准用干砖堵塞。 ?用“一砖、一铲灰、一挤塞“三一砌砖法堵塞,绝不准用碎块碴堵塞。 ?砂浆必须饱满(最后的一块砖堵完后,用竹片或扁平钢筋将砂浆塞实,刮平,灰缝要均匀、实心实意,不准不刮浆干塞砖块)。 5、散水砼变形缝的做法: 砼散水的变形缝,常规做法是镶嵌木条,砼浇筑有足够强度后将此木条取出,再灌以沥青砂浆。其缺点是L散水板块相邻高差平整不易保证,木嵌条不可取净,取木条将板块楞角碰 16 坏,不灌沥青砂浆而灌热沥青等。 好的做法是: ?、事先按变形的长短、高度(板块砼厚)的制作厚为20mm的沥青砂浆板条; ?砼板块浇筑前,第一块板的断缝处支设模块,砼有足够强度(1.2Mpa)后,拆除侧模板,将预制沥青砂浆板条贴粘在砼板块侧缝表面,接着浇筑第二块板块砼。集资或跳浇散水板块。(靠墙身处不支模板,直接将沥青砂浆板条粘贴)。 ?当板块砼都有了足够强度后,再用加热后的铁铬子,将缝处沥青砂浆板条予以慰汤,使其缝隙深浅一致,交角平顺。 6、卫生间地面漏水的预防: ?现浇砼楼板:沿房间四周墙上翻150mm。 ?找平层:施工前,清理面层须洁净,并湿润砼楼板表面,之后刷一层TG胶素水泥浆。 ?找坡层用细石砼,并找出排队水坡度,坡向地漏,要平整光洁。上刷冷底油一道。 ?防水层:用一布四涂。但沿四周墙上150mm,遇向口时,伸向口外300mm。 ?粘结层:用1:20水泥砂浆厚?20mm,沿墙四周上翻150mm并粉光。注意排水坡度与坡向或做C20细石砼。 7、管道根部的渗漏预防: ?、浇筑钢筋砼楼板,用时准确地将位置、尺寸预留楼板 17 管道孔。或埋设预留套管。 ?、如为预留孔洞时,要预留万不可事后凿孔或扩孔。如为预留套管进,位置一定要准确。套管要焊上止水钢环。 ?、预留孔洞的模盒或套管一棕要与楼板的模板固定防止错位。浇筑砼时派专人看护,以利及时修正。 ?、地面的做法按设计要求进行或建议甲方按上述“地面漏水防预“中所提做法处理,但防水层必须沿套管或给排水管上翻150mm并与管子贴粘牢固。 ?、如为预留孔洞,等管道安装就位并校正固定后,对预留洞要用与楼板同标号的砂浆(或1:2,1:2.5的水泥砂浆等)填实、捣固,使其与砼结合密实,决不许以碎砖、碎石、杂物随意堵塞。 ?、做地面时,切切注意地面排水坡度与坡向。 8、门窗固定用木砖的改进: 木门传统的固定方法是:用钉子将木门框固定在预先埋设在砖内的木砖上。每边固定点不少于2处,间距?1.2m。 这种传统做法的弊端是:木砖容易松动,木砖漏留,木砖大小倒放等,致使门窗的安装质量受到影响。改进方法是以用C20砼制成120mm及240mm的预制块,内预埋木砖。 ?、木砖埋入预制块模具前,须以防腐处理。 ?、120预制块用于370墙及120墙中。240预制块用于240墙中。 18 9、塑钢窗之固定: ?、塑钢窗与墙体的固定用连接点的设置: 距框角?180mm; 间距?600mm。 眼下存在的问题是:设置连接点不足,甚或漏设,这不仅影响门窗板动不稳,更有甚者会影响日后擦窗人的生命安全。为此,日后一定要按图示之要求设置固定杠用连接点。 ?、连接点的钉固方法: 墙体砌筑时,将C20砼预制块,不论砖墙、砼墙、加气块墙、都用射钉将铁板连接条钉在墙上,更有将普通铁钉钉在墙上者,都是极不安全,极不妥的操作方法。 ?、固定门窗框用的连接铁板与钉接: ?、连接铁板条:其规格为:(长×宽×厚)?140mm×20mm×1.5mm 射钉规格为:(直径×长)?3.7mm×42mm 或金属胀锚螺栓:(直径×长)?8mm×65mm 施工中,常常见到连接铁板条规格过小(厚不到1mm),甚至有的用0.5mm的镀锌铁皮剪成条状做连接铁板条用,用直径4mm的螺钉固定连接铁板条,都不是妥的,或直接用铁钉钉更为不妥。 ?、连接铁板条与塑钢之连接,用塑钢抽芯铆钉,其直径?5mm,不用5mm螺钉或4mm的自攻螺丝。 19 ?、预防塑钢与铁制连接铁板条之间的电偶腐蚀L: 为了防止塑钢和连接铁板条之间的电偶腐蚀,采取下列措施: ?、采用镀锌钢板制作连接铁板条。 ?、或将连接用铁板条与塑钢之间用塑料膜隔开。 ?、或用密封漆将塑钢与铁板条之间,窗框与墙之间予以封闭以免雨水浸入。 10、给水管道施工 给水管道安装施工比较简单。便是它是承压管,将受较高水压力,如粗心施工,也会带来管道渗漏,为此: ?、管子接口: ?、丝口连接:加工丝扣时要做到:丝扣光滑、端正、不抖丝、不乱扣、有椎度。这五点都要达到。有一点不符合要求,剔出重新加工或切去此端重做。 ?、焊接接口:设计要要求坡口焊时,坡口加工的形式须符合设计要求。不需坡口焊时,在焊前用砂布将管口打磨干净,两管对口间要均匀,不可一侧大,一侧小。焊接时,焊缝高度要符合规范要求。 ?、安装 ?、 安装前弄清图纸,查清管子位置,走向、标高。并做现场查验当实际尺寸与图纸不符合时,提出修正,以免与土建产生矛盾。 20 ?、安装时,管子必须找正后再拧紧,不得倒拧,以免损坏丝扣。 ?、下料: 管道不料时,尺寸一定要准确,给水管误差?5mm。为确保下料时尺寸准确,对实际安装位置与尺寸进行实测实量,不要按图纸尺寸下料。同时,必须逐根管道都要实测实量。 ?、水压试验: ?、把好水压试验关,是控制管道安装质量的关键。 ?、压力表必须精确,使用前要进行校验。 ?、试验时,第一要查看压力表的压力降,第二要逐房间察看管道的渗漏情况。 ?、渗水的接头、管子必须返工。大面积漏水的管段必须换掉或修理,并至不再出现“跑、冒、漏、渗“为止。 11、注意配电箱的产品质量验收: 市场采购的配电箱,不少是不符合国家标准的新产品。除新产品的外观质量外,突出的质量缺点是: ?、不设零线; ?、没有设置零线与保护接地汇流排。 这种缺陷的存在,在接线时,往往将箱上的所有插座的零线串接,保护接地串接。这样,当前面的插座坏了,接在后面的几个插座就会发生零线断线或地线断线,造成搞插座没有电,或在发生漏电事故时,漏电开关不动作,严重者造成人员 21 伤亡。 为此,在采购配电箱时和安装配电箱之前,对其质量进行检查。查看是否分别设置了零线和保护地线汇流排。不合格者,不得使用。 12、插座接线: ?、单相二线插座:原则是“开关永远控制相线“。 ?、单相三线插座:面对插座的右孔接相线,左孔接零线。 13、电器的接地 电器安装中,首先考虑的就是用电安全。低压系统地接地保护最优形式就是“三相五线制供电形式“,它非常适用于分散的民用建筑,也适用于施工现场的临时供电。 从电源时入配电箱之后,从接地板的引上线和电源中性点的焦点处,向室内分出保护线PE和进入电路的零线N,在建筑物地也不得混淆,困为,一旦线进入电路,就有电源通过,混淆后,就会引起漏保护器跳闸,影响正常使用。所以在用户配电线路中,插座中的线和线应该统一有颜色的区别。 六、工程进度计划 工期控制: 要工程计划自2004年8月15日开工,2005年7月10日竣工,总工期330天。 为保证工期目标的实现,将施工过程划分为五个阶段。 1、基础施工阶段: 22 自2004年8月15日至9月30日为基础工程施工阶段,本阶段需要完成定位放线、挖工、砂砾垫层、条形基础砼、毛石基础、地圈梁等项目。同时,安排人员按图纸设计要求预制门、窗梁主体结构钢筋制作,模板配制,主体施工做好准备工作。 2、主体施工阶段: 自2004年10月1日至2004年12月30日是主体施工阶段,本阶段要完成墙体砌筑,预制过梁安装,现浇钢筋砼,梁、板的支模、砼等项目。 主体施工阶段组织流水施工,每层主体施工15天。施工期间,水、暖、电施工人员密切配合,作好预留、预埋工作,避免事后在墙体上打洞。 3、装修施工阶段: 自2005年3月1日至2005年6月20日为装修工程施工阶段。 4、安装工程施工阶段: 自基础工程至装修工程,安装工程施工贯穿始终,从时间上虽然与土建同步进行,但本工程设计有给排水、采暖、一般电照处还有电话、有线电视,所以说,是一个水暖、电等较齐全的工程。为此,在劳动力安排上专门有水暖工、电工施工班组与土建施工密切配合,相对独立地完成水暖、电安装工程施工任务。 23 5、工程收尾交工阶段: 本阶段主要做好成品保护及清理等工作。 七、施工平面布置(见附图) 施工平面布置原则是: 1、尽最大可能少占施工用地,对划定的施工用地,作合理安排; 2、塔吊固定后,主要材料及搅拌机械的布置,以其服务业范围为准,紧凑布置。 3、根据工程进度,动态管理施工总平面,该高速时及时调整; 4、交通道路、供水、供电、消防一次到位进行布置,确保道路通畅,供水供电空耗小,供应充足,并确保工地消防安全。 5、建立文明施工现场:材料、配件、工棚、厕所、大宗材料按施工平面图严格要求就位管理,周转材料堆放有序。 八、施工组织措施 本工程采取项目管理法,按目标进行管理与控制,以目标计划来指导管理与控制行动,变以往以行动来实现目标的被动管理方式为以目标指导行动的主动的主动管理方式。将主动管理与被动管理相结合、前馈控制与反馈控制相结合,事先控制与事中、事后控制相结合。 ?、确保工程进度、实现合同工期的措施: 24 1、工期目标:(平面流水、主体交叉施工) 控制工期目标330天; 其中:?0.00以下工期目标45天; 主体结构工期目标:90天; 内、外装饰工期目标:80天; 水暖电安装工期目标:90天; 收尾工期目标:10天。 2、确保工期目标的措施: ?、组建职能完善、人员配套、分工明确的施工项目管理组: 项目经理:统筹工期目标,制定工期目标施工措施,决策生产要素供应与优化配置,检查平衡工期目标的实施; 技术负责人:制定工期目标计划实施的技术措施,监督按工艺程序施工,解决施工技术措施实施中工期目标计划之失衡; 解决施工技术措施实施中工期目标计划之实施,协调工种之穿插,布置与平衡生产要素,做好施工计划之安排与统计; 料具供应员:组织材料、构配件、机具之供应,根据生产进度编制料具供应计划; 财务管理员:根据工期安排与施工进度计划落实资金之供应,提出月奖金之收支计划,按期收取工程进度款; ?、按分部分项工程进度制定施工技术措施,制定合理施 25 工流水程序,严格要求操作程序与操作要点之管理,保证工期目标计划之顺利实施; ?、以日调度日平衡为手段,项目经理及有关人员跟踪检查工期目标计划之实施,对工期目标计划做动态管理与监控; ?、采取激励措施,对工期、工程质量、安全生产、文明施工的管理者与操作者有上好成绩者予以奖励。 ?、确保工程质量,实现人同质量目标措施: 1、质量目标: 工程质量总目标:合格,按合格目标进行控制与管理。 其中:基础分部工程质量目标:合格; 主体工程质量目标:合格; 装饰工程质量目标:合格; 屋面工程质量目标:合格; 门窗工程质量目标:合格; 地面楼地面工程质量目标:合格; 给排水及供暖工程质量目标:合格; 电气、照明工程质量目标:合格; 2、确保工程质量目标计划实现的措施: ?、项目经理部职能组织人员分工明确、职责分明 项目经理:施工项目的本权负责人,是质量第一负责人。主管质量之制定,监控质量目标计划之实施评价与激励; 技术负责人:主持质量目标实施的技术措施之制定,确保 26 质量目标与技术措施对有关工长、作业班长之技术交底、监督技术措施之执行、作好跟踪检查与操作生产调查、建议项目经理与总工长调整作业布置与调换不良作业人员; 总工长:监督施工技术措施之履行、调整不良作业人员之岗位、作好材料构配件事先检查、监控配合比的严格执行; 有关工长:跟踪检查操作要点之执行、纠正不良作业事件。作好自检、与检、交接质量检查。作好工序、分项工程、分部工程质量进行检查、验收。建议对不良作业人员进行岗位调整; 有关班组长与班组质量检查员:对本班人员进行班前操作交底,进行班后作业自检与奖评,监督本班组人员严格操作要点进行作业,参与互检与交接检查,调换不良作业人员岗位; ?、针对本工程特点与本公司的质量通病,由技术负责人设置质量控制点,并制定操作要点与防治措施,实行重点监控; ?、工程质量是企业生命,工程质量人人有责,工层层确保工程质量的技术交流; ?、对工程质量施行“开路“、“一票否决“、“挂牌作业“。工程质量与进度发生矛盾,以质量为主;工程质量与人员安排发生矛盾,以质量为主调换人员;工程质量与材料发生矛盾,以质量为主调换材料;工程质量与机具发生矛盾,以质量为主调换机具;工程质量与工资挂钩,施行优质优奖; ?、作好材料、构配件的事先检验与控制,把好三关: 把好材料、构配件进场验收关:不合格者不准进场; 27 把好材料复试关:对主材料(钢材、水泥、骨料、砖、装饰材料)作好复验,不合格材料不准使用; 把好材料使用关:正确执行配合比,做好材料计量、正确按规格、品种、数量、强度使用材料,劣材不充好材用,好材不做劣材用,物尽其用; ?、作好反馈工作:事先了解可能出现质量的部位与质量事件以及可能出现质量风险,并制定防范措施,予以事先控制; ?、完善项目经理部的质量保证体系与质量管理的法规体系。 ?、确保安全目标实现,保证安全施工的措施: 1、安全目标计划:本项目施工全过程中 ?、消灭重伤事故 ?、消灭伤亡事故 ?、消灭多人事故 ?、轻伤事故率:2? 2、确保安全生产的措施 ?、项目经理部有关要员与职能机构,对确保安全生产分工明确,职责分明; 项目经理:是企业法人代表在本项目施工管理听全权委托代理人,是安全生产的第一负责人,主持安全措施之制定,组织安全教育与培训,组织安全设施之搭设,组织现场安全宣传与监控,组织项目安全交底,审核五种人员安全作业资格(电 28 气、起重、焊接、机动驾驶、商空作业),组织劳动保护用品之购置与保证,监督安全措施之实施。 技术负责人:负安全生产的技术责任,制定安全措施,主持安全教育的培训,监督安全措施之实施,对有关工长、专业工种、班组长作好安全交底,建议调换不重视安全生产的管理人员与作业人员。 总工长:对有关工长、班组长作安全交底,监督安全措施之实施,调换不重视安全作业人员,监督设施搭设,组织施工平面之布置,监督违章作业,组织与监督有关工长与班组长安全程序施工。 有关工长:对本工种作业班组及人员作安全作业交底,监督本工种有关作业规程施工操作,调换不重视安全的作业人员并作专项安全检查交底与检查。 专职安全检查员:监督有关工种按作业规程作业,跟踪检查安全作业与安全设施之搭设防,建议调换违章工作人员,时时事事宣传安全作业的重要性,检查劳动保护用品之发放与使用。 班组长与班组安全检查员:作好班前安全作业交底班后安全作业奖评,随时检查本班组作业人员按安全检查规定作业,建议奖励安全生产有功人员,随时纠正违章作业,调换不重视安全生产作业人员之岗位。 ?、按工种特点制定工种安全作业交底与作业规程,并进 29 行两级安全交底(技术人对总工长、工长交底;总工长、工长对班组长及作业人员交底)。 ?、编制现场安全措施,并贯彻在施工全过程。 ?、作好安全教育及现场安全宣传。安全教育分为新工人入场教育(项目经理及技术负责人负责)分部分项工程开工前教育(总工长、有关工长负责)工序施工的班前教育与班后奖评(有关工长、班组长负责)。现场安全宣传内容为安全标志、现场安全规则、“三宝”、“四口”利用,标志等,安全检查员负责监督实施。 ?、 每个月,项目经理组织一次现场安全大检查。由有关工长、总工长、专职安全员参加,随检查随整改随奖评。 ?、五大专业工种持证上岗 ?、本工程开工前,对施工机械、施工用电等重点编制安全技术措施。 ?、现场文明施工措施: 1、现场文明施工指标: ?、按施工平面图布置材料、机械、电路及管路铺设、临时设修建、道路修建、防火消防设施安设、交通要道防护; ?、工完场清、随时清、时时清、班后清、使现场整洁有序。食堂、宿舍清洁卫生; ?、现场文明标志,安全标志,施工责任标志等设齐全完整。 30 2、确保现场文明责任制: ?、明确现场文明施工责任制; 项目经理:负布置; 有关工长:负清场责任、督促、奖评责任; 有关班组长:负责场清、时时清、班后清责任; 总工长:负机械按平面图就位责任、监督施工平面图严格执行责任。 ?合理利用现场,科学布置施工总平面图,务使平面图规划合理,物资设备有序。 ?、与每个月安全检查之同时,项目经理组织有关人员对文明施工进行检查,随检查、随纠偏、随整改、随奖评。 ?、综合考评 按区建议厅96年4月22日颁发的“工程现场综合考评办法”,每月末对本工地现场进行一次综合考评检查,并认真打分,由项目经理组织公司派人参加。 九、工程质量控制标准 ?、质量标准 1、分项工程 (1)、合格: ?、保证项目,必须符合相应评定标准的规定 ?、检验批项目,抽查点应符合相应质量评定标准的合格规定; 31 ?、实测项目,抽查点数中,建筑工程有80,以上,建安工程有80,以上的实测值应基本在到相应质量检验评定标准的规定。 (2)、注意:当分项工程质量不符合相应质量检验评定标准合格的规定时,必须及时处理,并以按以下规定确定其质量等级。 ?、返工重作的,可重新评定质量等级; ?、经加固补强或经法定检测单位鉴定能够达到设计要求时,其质量仅能评为合格; ?、经法定检测单位鉴定达不到原设计要求,但经设计单位签认,可满足结构安全和使用功能要求,可不加固补强的,或经加固有补强改变外形尺寸或造成永久性缺陷的,其质量可定为合格。 2、分部工程 ?、合格:所含分项工程的质量全部合格; 3、单位工程: ?、合格:?所含分部工程的质量全部合格;?质量保证资料应符合本标准的规定;?观感质量评定得分率达到90,以上。 ?质量保证资料应符合本标准的规定; ?观感质量评定得分率达到90,及其以上。 ?、工程分解体系:(见附图) 32 ?、目标体系: 1、目标保证体系: 工序作业质量目标(保证)保证分项目标(保证)分部质量目标(保证)单位工程质量目标。 2、目标体系:由工序作业质量目标完成,首先制定工序作业质量目标,其次制定分项质量目标,再其次制定分部工程质量目标,最后制定单位工程质量目标,这样就形成了一个单位工程的完整的目标体系。 本住宅楼,其目标体系制定如下: ?、这一单位工程,由下列分部工程组成:地基与基础工程、主体结构工程、装饰工程、层面工程、上下水与采暖、电气六个分部工程。 ?、地基与基础分部工程由下列分项组成:挖坑、砂砾垫层、C10砼垫层、条形基础、毛石基础、C30钢筋砼地梁、防潮层、回填土七道分项工程组成。 ?、主体结构分部工程,由下列分项组成:砌体、梁、板、C20构造柱,C20圈梁等分项工程。 ?、装饰分部工程由下列分项组成:一般室内抹灰、外墙抹灰墙面、刷涂料、楼地面、门窗五道分项工程。 ?、屋面分部工程由下列分项组成:屋面找水平、保温层、卷材防水层、瓦屋面四道分项工程组成。 ?、上下水与采暖分部工程由下列分项组成:上水管道安 33 装`上水管道附件与卫生器具安装、采暖管道安装、采暖器附件安装四个分项工程。 ?电气分部工程由下列分项组成:配管及管内穿线、护套配线、电气照明灯具及配电箱安装、接地装置四道分项工程。 3、质量目标制定: ?、首先确定单位工程的质量目标;工程质量目标,就是单位工程的质量评定等级,这个目标,在工程承包合同中已做了明确界定(是合格);其次,规划六个分部工程的质量目标;要明确哪几个分部工程质量必须达到合格标准,才能确保单位工程达到合格。 ?、质量目标制定依据: ?、两个承包合同:工程承包合同中规定的本单位工程的目标;项目经理经营承包合同中明确的质量责任目标; ?、有关法规、标准、定额; ?、有关图纸、招标文件、施工组织设计、资料; ?、生产要素的实际状况与动态; ?、设计要求与有关说明。 ?、以地其基础分部工程为例,其质量目标如下: ?、基础分部工程的分项工程质量目标如下图: ?、其他分部工程的分项工程的质量目标,中标后由项目经理部制定。 ?、目标控制与管理: 34 1、目标控制:项目中在实现所定目标过程中,按预定目标计划实施(也就是将所定目标做为管理活动的中心),在实施管理的过程中,由于各因素会对之产生干扰,项目经理部就要通过检查,获取目标实施中信息,将之与原目标计划进行比较,发现偏差,采取相应措施纠正偏差,确保目标计划的正常实施,最终获得预定目标计划之实施。这是一种将经济活动和管理活动的任务,转换为具体目标加以实施和控制的主动管理法,它的精华就是以目标来指导行动。 2、实行目标管理或控制,要有两个条件 其一:有一个明确的目标计划体系,如上所述,首先,将施工项目进行分解,形成一个工程分解体系,其次根据工程项目的分解体系,从单位到有关工序制定目标计划,使这形成一个目标计划体系。这样就便于实行目标控制与管理了。 其二:有一个合格的控制与管理体系。我们的控制与管理主体就是项目经理与其相应在的有关作业层(工程队),直到作业班组,这就形成了一个控制与管理的工作体系。 ?、工程施工体系(生产体系): ?、质量控制与管理体系(组织体系): ?、质量控制与管理法规体系: 3、施工阶段质量控制的全过程: 4、施工阶段质量控制原则: ?、以预防为主,重点做好事前控制,防患于未然,将质 35 量问题消除在萌芽状态; ?、坚持质量标准,严格检查,热情帮助; ?、结合工程特点,结合实际确定控制范围深度与采取的控制方法; ?、尊重事实,尊重科学,以理服人处理质量问题。 5、施工阶段质量控制依据: ?、有关原材料技术标准; ?、有关构配件取样试验标准; ?、有关技术鉴定书; ?、有关操作规程; ?、有关规范及验收标准。 ?、施工阶段工程质量管理与控制方法: 1、有关技术文件的编制与审核: 这是对施工阶段工程质量进行全面管理与控制的重要手段。 ?、审核进入施工现场各分包单位的技术资质证明; ?、编写开工报告并审核上报; ?、编写施工方案或施工组织设计,对确保工程质量有可靠技术措施,审核后上报; ?、编写分部分项工程及重点部位的技术与安全操作要点,并做了全面交底; ?、原材料、构配件取样送验,并审查试验报告; 36 ?、进行图纸会审送签署会审记录; ?、对生产五要素(材料、机械、人员、资金、施工方法与环境)进行事先审查。 2、质量监督与检查: ?、检查内容: ?、开工之前检查:目标是检查是否具备开工条件,开工后能否保证工程质量,能否确保工程连续正常施工。 ?、工序作业检查:检查是否按规范、规程与施工方案,交底文件进行作业; ?、工序交接检查:在自检、交接检、专职检的基础上,对主要工序和对工程质量有重大影响的工序,由有关工长、专职检查员、甲方代表、监理工程师做工序交接验收检查; ?、隐蔽工程检查:凡属隐蔽工程,必须由专职检查员,甲方代表或监理工程师会同一起隐蔽检查验收,并经监理工程师或甲方代表签证后,方能掩盖; ?、停工后再复工前的检查:需经监理工程师或甲方代表检查认可后,方能下复工令复工; ?、分项、分部工程,均应经监理工程师或甲方代表检查认可后,方能下复工令复工; ?、随班跟踪检查:对主要工序容易产生质量事故或通病的工序,专职检查员及有关工长,随班跟踪检查。 ?、检查方法: 37 ?、目测法:看、摸、敲、照 看:根据质量标准,进行外观目测; 摸:手感检查; 敲:以工具敲击,进行音感检查; 照:对暗阴部位以镜子反光检查; ?、实测法:吊、量、套、靠 吊:以托线板、线锤检查垂直度; 量:以测量工具、计量仪表对断在尺寸、轴线、标高、湿度、湿度检查; 套:以方尺套方,辅以塞尺检查; 靠:以直尺辅以塞尺进行检查; ?、试验检查: 必须通过试验,才能对质量进行判断,此时使用此方法。 3、工序的质量控制: 工程项目的施工过程:由一系列相互关联,相互制约的工序所构成。工序的质量是工程项目整体质量的基础。为把工程项目的产品质量管理好,以预防为主,首先就是将工序质量管理好。 工序质量包括两个内容:其一是工序活动条件的质量(即每道工序之投入的五要素:人、材、机、资金、技术)要符合要求;其二是工序活动效果的质量(即每道工序施工完成的工程产品要达到有关质量标准)要符合标准要求。 38 ?、工序质量控制的内容: ?、确定工序质量控制流程: 每道工序完成后(工序产品)?施工自检、互检?会同工长检查验收?通知监理工程师或甲方代表进行工序检查,并办理工序质量验收签证?下道工序施工。 ?、如上所述,工序活动条件,是指影响工程质量的诸要素(五要素)。找出影响工程质量的重要因素,并加以控制,才可达到工序质量控制之目的。 ?、及时检查工序质量,并进行分析判断。 ?、设置工序质量控制点: 质量控制点是指:为了保证工序质量而需要控制的重点或部位,或者是薄弱环节,对设之质量控制点可以首先析其可能赞成质量隐患的原因,再针对隐患原因,制定出对策予以预先控制。 ?、工序质量控制点的设置: 设置工序质量控制点,并对之进行控制,是对工序质量进行预检的有效措施,要根据工程特点、重要性、复杂程度、准确性、质量标准与要求,全面合理的选定质量控制点,它可能是结构复杂的某一工程项目,也可能是技术要求高,施工难度最大的某一结构构件,也可能是某一分部工程,也可能是影响工序质量的某一个环节。技术操作、材料、机械、施工顺序、技术参数、自然条件、工程环节都可以作为质量 39 控制点来设置,主要视其对质量性之影响的大小及危害程度而定。举例如下: ?、人的行为:避免人的行为失误赞成质量事故。对高空、高温、水下、危险作业,易燃易爆作业,吊装作业,动作复杂而快速运转的机械作业,精密度及技术要求高的作业,都应从人的生理缺陷、心理活动、技术能力、思维方法、思想素质等方面进行考核,反复交底,以免由于行为的错误,导致违章作业,产生质量事故; ?、物的状态:有的工序质量控制中,以物的状态为控制重点如施工精密与施工机具有关;如计量不准与计量仪表或计量设备有关,又如主体义叉或多工种密集作业与作业有关等。 ?、材料质量与性能:材料性能与质量直接影响到工程质量。 ?、施工顺序:有的工序作业,必须严格控制相互之间的操作施工顺序,如有违背,将出现对质量不利影响。 ?、技术间歇:有的工序作业,工序之间的技术间歇,其时间性很强,如不严格控制,就会影响工程质量。如砖墙砌筑完成后,一定要有,10D的技术间歇,以便让墙体充分沉陷、稳定、干燥,然后才能抹灰,如违反,立即抹灰,会形成灰面脱落、空鼓。 ?、技术参数:有些技术对数与质量有密切关系,必须 40 严格控制。如:砼配合比,外加剂掺量,夯实土的最佳含水量等。 ?、常见之质量通病:如“渗、漏、泛、堵、壳、裂、砂、锈“等通病的部位,要事先研究消除对策,采取预防措施。 ?、新工艺、新材料、新技术之应用:都必须事先鉴定试验,或虽有鉴定与试验,但本施工单位首次采用,缺乏经验,也应设为质量控制点,严加控制。 ?、质量不够,不合格率较高的产品:这些产品,根据数据统计,表明质量波动较大,不稳定,不合格率较高,应设为质量控制台点,予以控制。 ?、施工阶段质量影响因素(五要素)的控制: (本节只涉及人、材、机、方法、环境五要素,它属于事前控制控制之范畴) 1、人的控制:指直接参与工程实践的组织者、指挥者、操作者。对人进行控制之目的,是避免人的失误,并调动其积极性。其要点如下: ?、人的技术水平:人的技术水平高低,直接影响到工程质量之水平,为此,对技术复杂,难道大,精密要求高的工序操作,要由技术熟练、经验丰富的人来完成。必要时,对其技术水平予以考核。 ?、人的生理缺陷:根据工程特点和作业环境,对人的 41 生理缺陷严加控制。如反应迟钝,应变能力差的人,不能操作快速运行,动作复杂的机械设备等。 ?、人的心理行为:人的心理行为受社会、经济、环境、人际关系之影响,并要接受组织与管理的约束。因为,其劳动态度、注意力、情绪、责任心有不同地点、不同时间有不同变化,为保证质量万无一失,在关键工序和操作上,要控制思想活动,稳定其情绪。 ?、对材料的质量控制: 材料质量工程质量的基础,材料质量不符合要求,不可能干出符合质量标准的工程。所以,对材料质量进行控制,是提高工程质量的重要保证,材料控制要点如下: ?、订货:对主要装饰材料及配件,订货前,需查清生产厂家情况,看样,向甲方提供样品,同意后,才可正式订货。 ?、主要设备:订货前,和甲方和监理工程师提出申请,核实是否符合要求; ?、主要材料进场时,须具备出厂合格证或化验单,或乙方复检单。所有材料必须具备检验单并经监理工程师验证后方可正式使用; ?、所有构配件,皆必须具备厂家批号及出厂合格证; ?、凡标志不清或有质量怀疑的材料,一定进行复试; ?、现场配制的材料,先提出试配要求,一定进行复试; 42 ?、对材料性能、质量标准、适用范围、对施工要求等必须充分了解,慎重选用。如红色大理石或带色纹(红、暗红、金黄色纹)的大理石,因其易风人剥落,不宜用于外装饰。早强三乙醇不能用作抗冻剂等。 3、施工机械的控制: 施工机械对项目的施工进度及质量有着直接影响,从保证施工质量出发,必须从其选型、主要参数、使用操作三方面进行控制; ?、机械的选型: 选择之原则是:因地制宜,因工程制宜,技术上先进,经济上合理,生产上适用,性能上可靠,使用上安全,操作上方便,维修便利。 ?、主要参数: 其性能参数,要能满足施工要求,保证质量要求。如选用超重机械时,必须使其参数能满足超重、超重高度、超重半径的要求。 ?、使用与操作: 合理使用,正确操作,是保证施工质量的主要环节。如超重机械要确保四限位装置齐全(行程、高度、高幅、超荷)。 4、施工方案正确与否,直接影响到项目的进度、质量、成本控制施工方案考虑不妥,会拖延工期、影响质量、增加成本。为此,选定施工方案时,必须结合工程实际,从技术、 43 组织、管理、经济等方面进行全面分析,综合考虑。 5、环境因素控制: 项目施工的环境因素有:技术环境(地质、水文、气象等),管理环境(质量保证体系、质量制度等),劳动环境(劳动组合、劳动工具、工作面等)。环境因素对质量之影响具有复杂而多变之特点,因之,对主要采取有效措施加以控制,对环境之控制,又与方案及技术措施有关。 ?、施工阶段的工程预检: 预检是指,工程未施工前所进行的预先检查。审保证质量,防患于未然的有力措施。 ?、建筑物位置、座标、标高:预检座标标准桩、水平桩。 ?、基础工程:预检轴线、标高、预留孔及洞、预埋件位置与数量; ?、砌体工程:预检墙身轴线、楼层标高、砂浆配合比划预留孔洞位置及尺寸; ?、钢筋砼工程:预检模板尺寸、轴线、标高、支撑、预埋件、预留孔等;钢筋型号、规格、数量、锚固长度、焊接、绑扎、保护层等;砼配合比、计量手段、外加剂、养护条件等; ?、主要管线工程:预检标高、位置、坡度、管线等; ?、构配件工程:预检安装位置、型号、标高、支承长 44 度等; ?、电气工程:预检变电配位置、高低压进出口方向、电缆沟位置、标高、送电方向。 ?、成品保护: 对完成品,进行妥善保护,确保质量、顺利竣工。 ?质量与安全组织保证体系 ?质量与安全法规体系 ?工程质量控制体系 ?进度控制系统 45
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