庞大的DCS系统是如何一步一步调试成功的？

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2020/11/09 08:28

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【摘要】：

1DCS调试方案按照以下内容做出一个完整的调试方案。2编制说明为高效优质完成调校工作，确保工艺试车进度，并实现长期、安全稳定生产的目标，特编制本DCS系统调试方案。3编制依据 2.1工程合同2.2施工图及产品说明书2.3《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-864仪表系统调试程序图一为仪表系统调试程序方框图。本着分层隔离、平行作业的方法，本方案将系统调试分划为以下四个层次：4.1第一层

1

DCS调试方案

按照以下内容做出一个完整的调试方案。

2

编制说明

为高效优质完成调校工作，确保工艺试车进度，并实现长期、安全稳定生产的目标，特编制本DCS系统调试方案。

3

编制依据

2.1工程合同

2.2施工图及产品说明书

2.3《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86

4

仪表系统调试程序

图一为仪表系统调试程序方框图。本着分层隔离、平行作业的方法，本方案将系统调试分划为以下四个层次：

4.1第一层次：DCS及辅助仪表盘仪表调试

在这一层次中，通过设置断点1、2，使DCS调试与辅助仪表盘仪表调试相对独立、互不干扰，从而便于实现对这两个工序的平行作业，并可避免因设备状态不正常或接线错误等原因造成设备的损坏。

4.2第二层次：控制室内部系统调试

此层次在不连接控制至现场电缆情况下，对DCS机柜、压缩机盘、火警盘等的系统调试。对于其中的联锁系统调试能否做早、做好、做扎实，对“消除隐患、掌握主动、赢得时间”意义重大。

4.3第三层次：全装置仪表二次联校

根据现场施工及工艺试车进度要求，逐点连接控制室至现场电缆，通过在现场加信号进行回路试验，并陆续投用。

4.4第四层次：应用软件参数的进一步调整

此为在单体试车、联动试车之前、之中、之后，对某些仪表参数如复杂调节系统的计算系数、偏置值、延迟时间、设定值及比例度、积分、微分时间等的试验调整，以获得最佳运行工况.

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调试内容及方法

5.1DCS调试

现场调试工作主要是检查使用系统软件，并对应用软件进行组态确认和功能测试。

5.1.1通电前的检查

电缆绝缘电阻符合要求（大于5M欧），查看电缆绝缘电阻测试记录，必要时抽查实测。

核对所有电源线、信号线、通讯总线应连接无误。

控制站、操作台、工程师站等各机框内插卡、适配器及其接口的型号、位置正确无误。

各插卡予设定旋钮位置正确。

扣电源单元及插卡上电源开关均处于“OFF”位置，所有保险丝完好无损。

机柜内所有连接螺钉均应牢固、无松动。

接地系统接地电阻测试：

a)从控制室接地板上拆除“MG”、“CG”接地母线，用接地电阻测试仪分别测量基接地电阻，应符合设计要求（小于10欧）。

b)用万用表检查各机柜接地汇流排是否分别与“MG”、“CG”接地板插通。

c)测量“MG”、“CG”间绝缘电阻应符合GBJ93-86规范要求（大于5M欧）。

8)UPS电源测试：

a)检查电源盘内和电源开关均处于“OFF”位置。

b)由电气人员将UPS投运，测量送至仪表电源盘主电源开关前电压应为220VAC±10%，50Hz±2%。

c)由电气人员作UPS不间断试验。（满负荷投用后，重复此项试验，蓄电池供电时间应不小于30分钟）

5.1.2通电试验

逐个地将各机柜、操作台进行以下通电试验：

1)将电源盘内机柜电源开关置于“ON”位置用数字万用表检查机柜主电源开关前电压，应为220±22VAC。

2)确认机柜内各卡件（除电源卡件外）已拔离卡座，然后依次将机柜主电源开关、电源单元、电源卡件上电源开关置于“ON”，用数字电压表测量各直流电压输出，应符合厂商说明书要求（5.1±0.02V、-12±0.3V、12±0.3V、24VDC）。若超过允许偏差范围，则进行调整。

3)进行双电源手动切换试验

4)将各嵌套扇、信号变换器风扇、硬盘驱动器风扇、柜顶、门风扇等电源接通，检查各风扇，应运行正常。

5)检查电源报警电路是否起作用。

5.1.3系统启动、装载

工程师站起动程序。

操作站起动程序。

控制站起动：通电后，调出系统状态画面，确诊状态正常。

装载操作。

各站装载程序详见说明书。

5.1.4系统诊断及冗余试验

调出系统诊断画面，对各站、台等进行诊断检查。

对系统的各种冗余模件，人为地模拟故障（通过切断电源；拔掉电源插头、插卡等方法），观察备用模件能否在规定的时间内运行，并在操作台上观察切换过程，观察自动切换过程是否正常。

a)电源冗余试验

b)通讯冗余试验

c)双重化控制器冗余试验

d)操作站冗余试验

e)打印机热备用试验

5.1.5画面测试

1)流程图画面测试：

a)流程画面以P&I图形式显示，页数及画面内容应符合组态要求。

b)画面静态显示检查：

*检查标题的位置、颜色、文字说明。

*图形的形状、大小、位置、颜色。

*工艺管线的宽度、位置、颜色及进出接头。

*测量变量的符号、文字、大小、位置、颜色。

*仪表信号的箭头、宽度、位置、内容。

*页连接符号的形状、大小、位置、颜色、进出箭头。

*工程测量单位符合设计要求。

c)画面动态显示检查：

*测量变量的变化值应在系统可识别的精度范围内。

*阀、泵运行状态的颜色变化。

*报警状态变化，且应是正确的优先级别。

d)从流程画面选择回路，进行调整设定值、控制模式（自动/手动）和手动输出的试验。

2)总貌画面测试

a)确认总貌画面已按组态数据表组态。

b)检查总貌画面每个区内组和单元的正确组态。

3)组画面调试

a)确认组画面中回路，与总貌画面中描述的组一致。

b)各测量值、设定值、模拟和数字形式的输出均正确组态。

c)进行改变设定值、控制模式和输出试验。

d)对数字或程序回路的组画面，通过改变其状态，观察块的颜色或状态显示信息的变化应符合组态要求。

e)确认对可选择功能：高低限报警、偏差报警、输出限制、调整参数、电源故障重新启动模式、串级或前馈回路信息、滤波器参数以及其它与回路或数字程序有关的信息的组态。

4)回路画面测试

a)键入位号，调出回路画面，确认回路类型组态正确。

b)确认测量值、设定值、输出等正确组态。

c)进行改变设定值、控制模式和输出的试验。

d)确认对5.1.53)e)中可选择的功能已按设计正确组态。

e)用工程师键盘在此画面上进行修改组态参数，如在线改变调整参数、组态信息的定义、算法选择等试验。

5)历史趋势画面测试

a)确认该画面已按组态数据表组态。

b)时间基准变更试验（可从30分钟到12小时变更）

c)通过输入信号，观察画面能按实时信息自动更新，对设计指定的变量进行历史趋势系统储存时间检查，应能保存20-30天。

6)报警汇总画面测试

a)检查报警画面应按各报警发生时间先后顺序排列，且报警画面一旦被调用，即在画面顶部显示最新的报警。

b)确认每个报警的操作组号、说明文字、优先级别等正确，且不同优先级别的报警的声光区分正确。

c)确认任一操作台上消声操作均能关闭所有的蜂鸣器。

7)系统状态画面测试

a)调出系统状态画面，检查连接在通讯系统上的各节点已正确组态。

b)当其中任一节点发生故障时，应能发出报警信号。

5.1.6操作键盘功能试验

1)确认由操作员直接操作的功能键操作正常，能调出各种显示，操作每个回路（包括控制模式、设定值、设定串级、输出信号调整等），报警确认，执行打印机的各种功能。

2)确认由键锁或口令启动的操作员键盘功能操作正常，能改变测量范围，报警值及输出信号限制等。

5.1.7系统记录仪测试

确认记录仪已编程，功能符合设计要求。

给每台记录仪（3笔）至少加一个输入信号，检查能否经已组态的通道记录。

5.1.8DCS通道测试

经上述对DCS组态及功能测试后，进行100%通道测试，即从I/O输入端加信号，在操作站CRT上观察指示值，从操作站输出信号，在I/O输出端测量输出值，其偏差应符合精度要求（0.2级）。

测试方法：根据回路图，将输入输出信号按模拟量、数字量、热电偶、热电阻等类型分组调试。

调试过程中，注意回路的分支、指示、记录、报警等同时试验。

每完成一个回路（或其中一部分）调试后，用色笔在回路一作出标记，并及时填写调试记录。

对顺序及联锁回路试验：根据逻辑图、输入信号检查顺序及联锁动作应符合设计要求。若不符，检查顺序表组态。

5.2其它层次调试

由于本方案主要述及DCS调试。图3仪表系统调试程序方框图中的第一层次调试（工序2）及第二、三、四层次调试均为常规调试。故本方案仅作简要叙述，其中有关PLC联锁系统调试方案另行编制。

5.2.1辅助仪表盘仪表调试

对其中的压缩机盘主要是调速器、轴瓦温度监视器、机组PLC调试。至于振动、位移监视器调试，需待现场电缆连接后作探头特性曲线测试后进行。对火警和可燃气体检测系统，在不连接现场电缆的情况下，通过接模拟负载进行声光报警试验。

5.2.2控制室内部系统调试

这一层次调试检查DCS与辅助仪表盘间的所有串行信号模拟及联锁报警信号等，它与第一层次一起，构成了装置调试的核心。

确认接口组态正确，检查串行信号符合设计要求。

各机柜间所有模拟、数字（报警联锁）信号传递正确，动作可靠，符合设计要求。

5.2.3二次联校

二次联校是装置开车前，设计、施工、建设单位对仪表调试工作的全面检查与确认，尤其是对联锁系统要组织电气及工艺专业人员共同确认。

1）首先要对回路电缆进行绝缘和导通试验，然后在现场变送器、发讯开关处加模拟工艺信号。

2）在二次联校过程中，对检测系统要进一步核对信号的量程、工程单位、报警上下限等，对调节系统要检查设定置、比例、积分、微分时间预设定、输出正反作用及调节阀气开气闭是否正确，对联锁所警系统应拟联锁的工艺条件，检查动作的正确与可靠性。

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质量标准

6.1施工图及组态工作单。

6.2厂商说明书。

6.3施工图及组态工作单。

6.4《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-866.5《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-906.6《化学工业部在中型装置试车工作规范》HGJ231-91

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施工技术及安全措施

1)通过对仪表系统调试程序的划分，实现层次及工序间的隔离，这样既能缩短工期，提高工作效率，又能保证人身与设备的安全。

2)调试时一次完成每个回路及联锁分支的复盖，避免遗漏和人力物力的浪费，确保调试进度和质量。

3)二次联校通过设置断点3，各回路逐点开通，调试合格后现场挂牌，避免造成现场短路而烧毁保险或损坏设备。

4)在DCS调试过程中注意：

a)DCS调试及运行时应连续供电。

b)装载时不能切断电源，否则将损坏软盘，也不要触摸键盘上的任何键（若需中止，按‘DEL’或‘BREAK’键。对盒式磁带装置不要在插入时接通或切断ESTM的电源，驱支器绿灯亮时，不要取出磁带。

c)拔出或插入卡件时，需佩带防静电接地带，卡件检查也应放在经1M欧接地电阻接地的导电板上进行，卡件应装于防静电袋中存放。

d)更换组件或卡件时，严格按照厂商说明书操作程序进行。

e)组态的任何增、删及修改，需办理操作票，并作详细记录。

f)为确保系统正常工作，任何与DCS无关的磁盘不能带入控制室。

5)建立门卫安全保卫制度，专人值班，凭证出入。

6)控制室内严禁吸烟。

7)配备消防器材，预防火灾发生。

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