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DCS系統(tǒng)的實踐應用與工作經(jīng)驗 一、 系統(tǒng)功能需求的確定 選用DCS之前首先要明確應用的目標,提出對DCS功能的要求,確定系統(tǒng)的規(guī)模。一般都需要儀表自動化、工藝負責人及計算機的負責人、設計院項目負責人幾方面討論確定,以達到最大限度地滿足生產(chǎn)和操作的要求。 1、 應用DCS的目標 (1)提高裝置生產(chǎn)及管理水平 提高生產(chǎn)效率(提高收效),降低生產(chǎn)成本,節(jié)能,降耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)方案變化的靈活性及適應性,提高裝置的管理水平,提高故障分析的科學性和生產(chǎn)管理標準化,有利于勞動競賽,挖掘生產(chǎn)潛力。 (2)提高裝置的控制水平 實現(xiàn)裝置穩(wěn)定化控制及操作優(yōu)化,實現(xiàn)先進控制,實現(xiàn)順序邏輯控制,實現(xiàn)設備故障診斷和聯(lián)鎖保護,實現(xiàn)局部或全裝置的最優(yōu)化控制,生產(chǎn)及管理水平的提高,控制水平的提高,將為實現(xiàn)裝置“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產(chǎn)發(fā)揮重要作用,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。 這些目標可以分階段考慮,逐步應用、開發(fā),系統(tǒng)亦將逐步擴展以實現(xiàn)最終目標。 2、 系統(tǒng)功能要求 (1)數(shù)據(jù)采集和存儲功能:模擬輸入信號的掃描時間,數(shù)字信號的掃描時間,歷史數(shù)據(jù)存儲(包括調(diào)整趨勢、歷史趨勢)的種類、點數(shù)和周期,輸入信號的處理功能。 (2)控制功能:具備完整的監(jiān)測、調(diào)節(jié)和順序控制功能及設備運行監(jiān)視、聯(lián)鎖保護等功能,反饋控制功能的最大能力(輸入輸出的種類、數(shù)量、邏輯運算能力、順序步驟,執(zhí)行周期),過程控制語言能力(如ST、FORTRAN,BASIC,C或其他的控制語言),先進控制軟件的要求。 (3)顯示功能:CRT尺寸、顏色,畫面刷新時間,畫面種類與數(shù)量。顯示畫面包括總貌畫面、流程圖畫面、控制分組畫面、調(diào)整畫面、趨勢畫面、過程報警畫面、系統(tǒng)報警畫面、系統(tǒng)狀態(tài)畫面、操作日志畫面、歷史查詢畫面等,并具有窗口(多個、拉伸、重疊)顯示功能,漢字功能以及觸屏功能。 (4)報警功能:模擬輸入/輸出信號報警(絕對報警、變化率報警),數(shù)字輸入/輸出信號報警,儀表停用(校驗、停掃描)報警,系統(tǒng)部件(卡件、網(wǎng)絡)故障報警,相鄰報警時間分辨率,報警管理功能(如歷史查詢過濾、報警組設置、報警點組的優(yōu)先級、報警抑制功能等)。 (5)報表和屏幕拷貝功能:即時報表功能,定時報表功能(包括時報、班報、日報、月報、年報),報警匯總記錄,操作記錄報表,操作或參數(shù)修改打印,打印機屏幕拷貝功能。 (6)操作安全:操作權限口令詢問功能,工程師、操作員鑰匙鍵功能,MAN/AUT/CAS切換無擾動功能,冗余措施。 (7)系統(tǒng)的靈活性:系統(tǒng)可靠性指標,冗余冗錯,系統(tǒng)擴展方便,新老產(chǎn)品的兼容性,與上位機通信接口及軟件的實用性,與其它機種的通信(開放性)。系統(tǒng)功能要求是根據(jù)系統(tǒng)目標結(jié)合具體內(nèi)容確定的,特別突出具體項目的特點: a、快速掃描的速度及順序控制、聯(lián)鎖的執(zhí)行周期,必須根據(jù)工藝指標提出具體要求。例如:某用戶的一個裝置引進DCS時因承包商對專利商在順序控制方面的需要不清楚,到組態(tài)設計時,發(fā)現(xiàn)這種DCS的速度和容量均不能滿足工藝的要求,只好又購買了一套PLC,增加了投資。 b、目標在開發(fā)先進控制軟件,則在控制功能上以及軟件開發(fā)工具方面要側(cè)重說明。 二、DCS的選型 1、機種選擇原則 選擇DCS機種是一項重要工作,由于DCS技術進步速度很快,集中更新?lián)Q代周期很短,過去由幾個主要國外DCS廠家壟斷的時代已經(jīng)過去,民族品牌的DCS廠家迅速發(fā)展成熟起來,目前已經(jīng)占據(jù)了中國DCS市場的半壁江山,其性能、可靠性和穩(wěn)定性及優(yōu)越的性價比得到了廣大用戶的認可,這是民族產(chǎn)業(yè)的驕傲?,F(xiàn)在國內(nèi)外主要DCS制造商有十幾家,DCS采購一般采取招標方式,通常由用戶(或招標公司)選擇3-5家進行詢價、招標,經(jīng)過專家、領導及技術負責人綜合評價和評比,最后確定一個機種。DCS機種選擇的因素很多,不能只從一次性投資多寡考慮??偨Y(jié)DCS機種選擇的原則為:選擇工程實力較強的知名公司,選擇符合有經(jīng)驗的專家推薦的主流機型,首先考慮DCS系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和操作方便性,其次考慮DCS功能應滿足“功能需要”的要求,具有國際先進水平(但不一定是最先進的),系統(tǒng)應具有開放式結(jié)構(gòu),有靈活的系統(tǒng)可擴性。考察是否又在同行業(yè)使用的實例,效果是否令人滿意,制造廠家的后備支持系統(tǒng)是否完備,調(diào)查廠家工程經(jīng)驗和實施能力、專業(yè)化解決方案的能力和設計能力,服務是否良好,性能/價格比是否最好,價格是否可以接受,備件供應和響應是否及時。一個工廠企業(yè)DCS機種最好選擇同一種,便于維護和管理。 2、 機種的評價內(nèi)容 (1)系統(tǒng)硬件構(gòu)成比較:將參加詢價的3-5家機種做硬件配置和功能比較,主要項目如下:操作站、工程師站、打印機、上位機接口、輔助存儲器、網(wǎng)絡和內(nèi)部通信、現(xiàn)場控制器、現(xiàn)場監(jiān)視站、輔助臺柜(安全柵柜、端子柜、繼電器柜、輔助操作臺等)、應用模塊及電源配備。 (2) I/O卡能力比較(每項列出:點數(shù)/卡、卡數(shù)、總點數(shù)): 監(jiān)視輸入420mA 脈沖 T/C RTD 控制輸入420mA 脈沖 /C RTD 控制輸出420mA D/I 按鈕、開關狀態(tài) D/O 開關、繼電器輸出 (3)系統(tǒng)通信功能比較:通信規(guī)程的標準化、開放型及功能,通信網(wǎng)絡(總線)、通信速度、傳遞距離、網(wǎng)絡(總線)允許加載設備總臺數(shù),是否雙重化。 (4)與上位機通信功能比較 (5) 系統(tǒng)軟件功能比較 (6) 售后技術服務比較 (7) 應用軟件工具比較 (8)發(fā)展性、先進性(好、較好、一般、較差) (9)價格分為以下幾項列出:硬件、軟件、備件、服務(包括培訓、資料、現(xiàn)場服務、技術咨詢等)、上位機的硬軟件、稅費及總價。 3、 經(jīng)驗 當選擇機種時,最好是由最終用戶根據(jù)自己的實際情況來決定,專利商和設計院(工程公司)的意見作為參考。尤其是DCS雖工藝設備成套時,專利商和設計院(工程公司)往往選擇對他們最有力的機型,很可能是落后的、質(zhì)次價高的,而且他們不考慮用戶在備件、維護、聯(lián)網(wǎng)等方面的需要,如果自己選擇,就可以避免這種現(xiàn)象。某裝置DCS招標時采納了最終用戶的意見,不但節(jié)省了1/3以上投資,而且選用了性能更好的系統(tǒng)。此外應當防止僅僅根據(jù)一次投資決定取舍的做法。某裝置僅為便宜6%的價格,買了一套已屬落后的國外DCS產(chǎn)品,今后的備件、維修費用會遠遠超出6%。因為DCS更新很快,雖然制造廠簽訂合同時能許諾若干年內(nèi)設備不漲價,但很難兌現(xiàn)。作為工程公司來說,每個廠家的DCS系統(tǒng)都有自己的優(yōu)勢和缺陷,基本上都能完成工業(yè)中要求的各種控制功能,在節(jié)約成本追求性價比的情況下,采用最新版本的硬件和軟件,多考慮客戶的各種需求,把工作做的更細致,更周全,才會贏得客戶的滿意度和高度評價。在硬件選型初期,要首先根據(jù)I/O信號數(shù)量選擇合適的控制器,并計算處理器的帶負載能力,以及邏輯處理能力,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行 ,如果合同中包含電源柜,還要將電源柜的供電范圍做一個嚴格的界定,并將容量做一個仔細的計算,并預留供電保險端子或空開,應對設計變更增加供電儀表。此外,除系統(tǒng)FTA電纜及電源線外,盡量減少柜間線的敷設,將I/O卡件及現(xiàn)場接線端子設計在同一柜內(nèi),減少工程師或接線人員在現(xiàn)場的類似工作。 三、DCS系統(tǒng)配置 1、系統(tǒng)配置的工作內(nèi)容 DCS的發(fā)展使系統(tǒng)配置的適應性越來越強,而且也囊括了PLC控制功能,從幾個、十幾個回路的小系統(tǒng)到幾百個、幾千個回路的大系統(tǒng)都可以實現(xiàn)。系統(tǒng)配置的原則應是在滿足裝置生產(chǎn)和控制要求的前提下盡量減少硬件的數(shù)量,以求經(jīng)濟合理,并留有恰當?shù)挠嗔?。系統(tǒng)配置工作主要包括以下幾個方面。 (1)系統(tǒng)I/O點統(tǒng)計:一般包括10-15%的備用量。要分別考慮熱備用和冷備用的情況。AI的要考慮是否需要向現(xiàn)場供電,是24VDC還是220VAC,是否要通過安全柵隔離,RTD/TC信號的線制問題,安全柵的選型,還需對安全柵進行相應的組態(tài)工作,有時可能還存在現(xiàn)場儀表帶HART協(xié)議,這樣會改變安全柵的接線方式。DI/DO信號需要考慮是否為干接點信號,是否需要繼電器/安全柵隔離,以及常開常閉觸點問題。這些問題的前期確認會提高現(xiàn)場調(diào)試的效率,同時還可以提高客戶對現(xiàn)場工程師的信任度。 (2)控制柜: I/O卡件種類和數(shù)量按I/O點統(tǒng)計表的數(shù)量確定。機柜具有10%的備用空間。主控單元冗余配置、內(nèi)部網(wǎng)絡冗余配置、控制I/O卡冗余配置,電源冗余配置,按1秒的標準掃描周期估計系統(tǒng)負荷滿足DCS具體要求,考慮現(xiàn)場變送器供電制式與DCS的關聯(lián)。 (3)操作站:根據(jù)工藝流程工段或區(qū)域的劃分和中控室內(nèi)操作人員數(shù)確定操作站的臺數(shù)。并根據(jù)工藝界區(qū)將操作權限進行限制,屏蔽掉windows的操作,讓操作員不能進入windows更改計算機的設置。打印機的臺數(shù)應滿足報警、報表及拷貝的需要,但報警和報表用的打印機必須分開,一般報警打印機采用針式逐行打印,報表格式及內(nèi)容,打印方式,時間段等由甲方工藝人員來最終確認。 (4)輔助操作臺的配置:安裝閃光報警器、開關按鈕、指示燈、端子排、空開等。 (5)通信系統(tǒng)配置:凡是與通信有關的網(wǎng)卡、網(wǎng)線(總線)、交換機、耦合器等應根據(jù)需要考慮冗余配置,根據(jù)設計院的平面布置圖計算需要通訊線長度,安排好交換機擺放位置,并配置好交換機,做好冗余,如果系統(tǒng)內(nèi)有通訊內(nèi)容,還需準備同軸電纜及終端電阻等附件,并將通訊卡件的“頭”的機柜和“身子”的機柜盡量擺放在比較相近的位置,這樣即可以縮短電纜長度,又可以盡量降低受其他電纜信號干擾的幾率。此外,通訊中可能涉及到第三方通訊的問題,這就需要DCS廠家出一個文字性的表格給第三方的廠家,在表格中明確要求具備的條件,通訊協(xié)議,接口定義,IP地址規(guī)劃以及甲方和設計院提供的通訊I/O清單,請第三方廠家提供相應的通訊參數(shù)及I/O的tagname和地址,并在組態(tài)完成后,要求甲方協(xié)調(diào)第三方廠家共同調(diào)試,形成調(diào)試文檔,防止日后責任不夠明確,特別需要說明的是,在調(diào)試modbus485通訊時,最好將系統(tǒng)或者上位機其中一方斷電,防止燒壞接口,準備好RS-232轉(zhuǎn)RS-485轉(zhuǎn)換器,并在電腦中安裝modbus sim和modbus scan軟件,在調(diào)試時先用這兩個軟件脫離開DCS或者PLC系統(tǒng)進行測試,先排除系統(tǒng)組態(tài)的問題。 (6)系統(tǒng)電源和輔助機柜配置(安全柵柜、端子柜、繼電器柜、配電箱等):UPS不間斷電源容量比DCS系統(tǒng)所需容量高40%,并保證電網(wǎng)停電時能繼續(xù)供電30分鐘。不同項目情況不大相同,有的客戶自己采購UPS,工程公司只需要向甲方或者設計院提供DCS系統(tǒng)的總耗電量即可。 (7)備品備件和消耗品,原則上要備足兩年的用量。 2、 經(jīng)驗 系統(tǒng)硬件配置直接關系到DCS的投資、應用和維護工作,有些無名的小投標商或代理商,為了奪標或根據(jù)一般標準提出的配置不太符合最終用戶的要求,采取不正當競爭。例如某裝置由代理商提供DCS,基本沒有多少冗余量,投產(chǎn)一年后,工藝設備改造需要增加點數(shù),重新訂貨要花很多錢,且訂貨周期長,延誤了開工。還有另一種傾向,某系統(tǒng)由最終用戶自己引進,硬件配置大了30%以上,造成資金積壓。這兩種極端都應避免。對于新裝置,冗余量要適當大一些,如是改造,就可以少留一些余量。對于工程公司來說,這些要求可能會引起增加項目成本,可從目前各個項目的情況來看,由于設計院往往前期與設備供應廠家溝通不充足,或者是甲方在定設備時與設計院溝通不夠充分,在現(xiàn)場時往往造成增加一部分I/O點,尤其是大型馬達設備廠家,會增加一些溫度監(jiān)測點,而這一部分對于硬件設計方面來說,又是成本很高的一部分內(nèi)容,所以在設計硬件時,一定要請設計院或甲方來重點確認這部分內(nèi)容,與此同時,重要工段的開關量信號也存在這樣的問題,在增加需要安全柵的信號通道中,有可能存在機柜空間不足,安全柵需增加供電電源線以及現(xiàn)場接線端子與安全柵間的連線等問題,這都是在現(xiàn)場調(diào)試過程中比較簡單,但是又很棘手的問題,有的現(xiàn)場交通、工業(yè)都不是非常便利,這些東西很難在當?shù)刭I到,還有可能牽扯到供貨周期的問題,雖然這是小問題,可的確是可以影響調(diào)試及開車進度的問題。 操作站不應配置的過多,如果根據(jù)使用常規(guī)儀表的習慣劃分操作崗位,等到操作人員熟悉幾個月后,一定會有閑置不用的操作站。但也不能太少,例如某系統(tǒng)外商做的配置,幾千點過程輸入輸出,幾百個回路只配置了三個操作站(5臺CRT),還不能互為備用,一般情況下還可以勉強應付,但等到工藝緊急事故或DCS局部故障時,就感到特別難辦。 無名的小投標商或國外代理商在售后服務方面普遍較差,響應慢,成本也高。國產(chǎn)知名DCS廠家在工程服務和售后響應方面很重視,及時便捷,滿意放心,備件供應沒有問題,可以減少備件庫存又不影響生產(chǎn)的開車。另外,建議在一個企業(yè)盡量使用同一機型DCS。 四、系統(tǒng)使用環(huán)境的建立 1、工作內(nèi)容 在DCS應用工作實施步驟中,使用環(huán)境的建立是極重要的工作,他是DCS正常運行的保證,包括以下幾方面的工作:DCS控制室位置的確定、DCS控制室及輔助間的確定、控制室內(nèi)設備位置及建筑要求、采光要求、抗干擾措施、接地要求、供電要求及隔離要求。 DCS環(huán)境要求可參照GB2887-82計算站場地技術要求以及DCS廠家有關技術說明書確定。 設計院按照上述要求進行設計,選好施工單位,一般室內(nèi)裝修、空調(diào)、照明等要選擇專門的計算機裝修專業(yè)隊伍施工才能保證質(zhì)量,在DCS環(huán)境上多投資是必要的。 2、經(jīng)驗 環(huán)境的問題是保證DCS能夠長期連續(xù)正常運轉(zhuǎn)的前提,在這些方面掉以輕心對設備正常運行會造成各種危害。例如,溫度過高,灰塵太多,特別容易造成硬盤磁頭簧片的斷裂和劃盤,某裝置中的國外DCS系統(tǒng)就是因為這個原因連續(xù)壞了兩個驅(qū)動器,備件又不能及時到位,停用了近半年多。因為溫度高,內(nèi)存和輔存不能正常工作,系統(tǒng)紊亂的現(xiàn)象也在多個系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生過。溫度太高,產(chǎn)生靜電的威脅,會造成有些DCS的死機現(xiàn)象,操作人員若不注意這個問題,使靜電放電造成插卡或模塊故障,還會影響工藝操作。接地也是一個既重要又困難的問題,市場上幾中主流DCS在安裝調(diào)試過程中,都發(fā)生過接地不良而帶來的種種惡果??傊欢ㄒoDCS創(chuàng)造良好應用環(huán)境。有的項目甲方會要求在項目調(diào)試完畢后,將整個硬盤做一個全盤境象,這樣,在系統(tǒng)硬盤發(fā)生故障時,只要及時插上這塊硬盤,就可以正?;謴蜕a(chǎn)了,當然,如果是冗余服務器的話,只需要將兩臺服務器再做一次同步就可以了。 在DCS的平面布置上,最好要考慮加一個緩沖間,再進入中控室或機房,這是防塵的好措施。對于防塵要求很高的情況,可加凈化間(如磁盤凈化間)。備件庫、介質(zhì)庫、硬件維修室最好都裝空調(diào),雖說有的DCS廠家鼓吹自己的產(chǎn)品適應性很好,但是在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)不用空調(diào)根本不行(影響到產(chǎn)品質(zhì)量和DCS使用壽命)。 機房和中控室內(nèi)一般不要加暖氣,特別不要加水暖,在裝活動地板和有電纜溝的情況下,尤其應注意,以免發(fā)生因暖氣漏水、漏汽,侵潮電路、淹沒電纜和設備的事故。 五、人員培訓 1、工作內(nèi)容 在DCS的硬件、軟件和使用環(huán)境確定之后,人員培訓是DCS能否用好的關鍵工作,它包括以下幾個方面。 系統(tǒng)工程師的培訓:一套DCS必須至少培養(yǎng)一名系統(tǒng)工程師,全面負責系統(tǒng)技術領導工作和項目經(jīng)理所擔負的組織工作,并應對DCS系統(tǒng)有全面了解。 組態(tài)設計、組態(tài)生成軟件工程師的培訓: DCS最好應用軟件由用戶自己做或參與做,賣方作技術指導。這樣培訓效果最好,同時是今后系統(tǒng)應用軟件的完善、修改和繼續(xù)開發(fā)的先決條件,這方面一般由設計人員和廠方用戶(儀表自控、工藝人員)同時派工程師培訓,而且應以廠方為主。 上位機及DCS接口軟硬件工程師的培訓:若DCS配置上位機或MES系統(tǒng)應單獨培訓,人員可從企業(yè)信息中心、生產(chǎn)調(diào)度管理、計算機人員中挑選。 硬件維護工程師的培訓:現(xiàn)代DCS硬件維護大部分為板級或模塊維護,而且系統(tǒng)有診斷功能,所以硬件維護人員一般不單獨培訓,而是在軟件工程師中有人側(cè)重培訓即可。 以上四種人員的培訓一般需在制造廠進行,在培訓之前,最好初步自學、閱讀有關技術資料,做好充分準備,才能取得滿意效果,有一定DCS基礎和應用經(jīng)驗的人員更好。 操作人員培訓、車間主任及有關領導人員的培訓也是十分重要的工作。這部分人的培訓由經(jīng)過培訓的計算機人員講課和實際操作訓練進行。首先經(jīng)過培訓的人員要為車間操作人員編寫操作手冊,按工藝班組進行實際上機培訓,一般很快便可掌握。上崗之前定出標準和要求,發(fā)操作合格上崗證是個好辦法。 2、經(jīng)驗 培訓工作關系到用戶是否能掌握系統(tǒng),是否能很好的承擔系統(tǒng)維護、完善修改、參與開車調(diào)試與進一步開發(fā)的任務。要避免培訓的一些偏差,如把DCS培訓出差當作一次企業(yè)內(nèi)部的關系照顧與平衡,派出無關人員參加培訓;如在隨裝置成套引進DCS時,只是工藝培訓和設計培訓,沒有安排到DCS制造廠的培訓,有的在組態(tài)設計培訓中沒有安排最終用戶的技術人員參加,有的派遣的培訓人員沒有搞過DCS,又沒有做好DCS預培訓,在短暫的DCS培訓中收獲不大。有的在培訓前對要學習的系統(tǒng)沒有一個完整的概念,更沒有準備好問題,對于國外的問答式培訓方法不適應。有的培訓中,比較注重與開工有關的基礎工作,忽視了應用軟件和今后繼續(xù)開發(fā)所需要的知識,這些都造成了應用維護和開發(fā)的困難,對高價買來的應用軟件不能正確和全面使用。DCS的操作一般都很簡單方便,很容易學會,對于工藝操作人員不必講多少復雜的計算機原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu),著重教會他們實際使用方法和操作要求即可。國產(chǎn)知名DCS一般全部漢化,不存在使用語言問題,但是引進國外的DCS帶漢字顯示得不多,主要是英文顯示和打印,這與我們操作人員的英語水平有一定差距,對于顯示和打印的內(nèi)容,特別是繁多的縮寫符號看不懂,記憶困難,影響DCS的使用效果,在對工藝操作人員的培訓中,這是關鍵。六、系統(tǒng)組態(tài)與生成 1、工作內(nèi)容 DCS應用的核心工作是系統(tǒng)組態(tài),包括硬件配置組態(tài)和系統(tǒng)應用軟件組態(tài)。硬件配置組態(tài)首先要完成系統(tǒng)的配置圖,包括每個卡件的配置圖以確定地址或點名,這一工作必須在應用軟件組態(tài)前完成。 每家的DCS應用軟件組態(tài)方法都不會完全一樣,各有自己的特色和優(yōu)缺點,發(fā)展趨勢是配置獨立的組態(tài)工作站或稱工程師站。有些DCS廠家還開發(fā)了微機組態(tài)系統(tǒng)軟件,使大部分應用軟件的組態(tài)工作可以在PC機上完成,然后再轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能接受的形式。 對于DCS應用軟件組態(tài)工作有以下三個關鍵環(huán)節(jié)。 (1) 組態(tài)設計 首先應按系統(tǒng)目標把自控系統(tǒng)基礎設計和集散控制系統(tǒng)的組態(tài)要求科學組織起來,最后形成組態(tài)源文件。包括以下幾個部分:系統(tǒng)配置設計、目錄(DIRECTORY)及文件(FILE)組織設計(有些系統(tǒng)可以不作)、監(jiān)視站的組態(tài)設計、控制站的組態(tài)設計、操作站的組態(tài)設計、及其他網(wǎng)絡設備的組態(tài)設計。 (2)充分掌握DCS的組態(tài)方法、技巧和系統(tǒng)的功能 對于DCS組態(tài)方法、技巧及系統(tǒng)功能的培訓力求吃透,充分掌握、理解,只有這樣才能充分發(fā)揮DCS的作用,系統(tǒng)組態(tài)才能達到實用、操作方便、功能強的要求,并通過實際應用、發(fā)現(xiàn)不足,逐步對組態(tài)設計進行完善、修改。 (3)征詢、滿足工藝要求,結(jié)合操作維護經(jīng)驗 DCS是為工藝服務的,最終由工藝來使用和操作。在DCS組態(tài)時,務必切實考慮、征詢工藝要求,最好工藝技術人員要參與進來,力爭滿足工藝操作要求,注重累計日常工藝操作、儀表維護經(jīng)驗,把這些經(jīng)驗變成應用軟件,充分挖掘DCS先進的控制、操作功能,提高DCS利用效果。 2、經(jīng)驗 組態(tài)和生成一定要有最終用戶的技術人員參加,根據(jù)用戶的力量,決定組態(tài)設計介入的深度,生成最好全部由最終用戶完成。不少系統(tǒng)的組態(tài)都是由設計人員或DCS廠家搞,最終用戶不聞不問,如果設計人員或DCS廠家不熟悉工藝生產(chǎn)操作,不了解操作人員的要求和習慣,標準軟件問題不大,而象報表、畫面、操作方式之類與工藝關系很密切的內(nèi)容返工現(xiàn)象是少不了的。反之,如果最終用戶的工藝人員和有實踐生產(chǎn)經(jīng)驗的儀表自控人員承擔設計組態(tài)或參與設計組態(tài),情況就大不相同。某系統(tǒng)根據(jù)工藝人員的要求作出的報表和畫面深受歡迎,結(jié)合實際設計的控制方案簡單易行,投用效果好。不少成功的經(jīng)驗表明由用戶參與設計組態(tài),理論結(jié)合實際才能做出比較成功的組態(tài)設計和組態(tài)生成。有不少的企業(yè)依靠自己的技術力量完成DCS組態(tài)設計和組態(tài)生成,自己設計、安裝調(diào)試、施工維護開發(fā)一條龍,創(chuàng)出了一條好路子。七、安裝調(diào)試1、安裝工作內(nèi)容 DCS安裝前應滿足以下條件:機房和中控室裝修完畢,不需要再挖溝打洞等產(chǎn)生灰塵、振動的工作?;顒拥匕邃伜?,地面清潔干凈,空調(diào)系統(tǒng)投用并已通過考核。UPS調(diào)試考核合格,若干條件達不到也有用臨時電源調(diào)試的,但應加穩(wěn)壓設備。照明施工完畢,正常運行。機房附近不再進行有振動、或電干擾的施工。接地系統(tǒng)完成,并經(jīng)過反復檢查,確認不會引入干擾信號。 系統(tǒng)安裝工作包括:臺柜就位,設備(主機、監(jiān)視器、打印機等)安裝,卡件或模塊安裝,系統(tǒng)網(wǎng)線、內(nèi)部電纜的連接,端子外部儀表信號線的連接,系統(tǒng)電源、接地的連接等。這些工作一般是在DCS廠家的指導下,由用戶完成。 系統(tǒng)安裝應遵照具體系統(tǒng)的安裝要求進行。在冬季安裝時應注意從庫房到機房的溫度變化梯度符合系統(tǒng)的要求,機房可采取逐漸提高溫度的措施來達到要求。 當安裝工作結(jié)束后,一般DCS廠家派工程師到現(xiàn)場進行檢查和通電,然后可以按調(diào)試方案進行系統(tǒng)調(diào)試工作。 2、調(diào)試工作內(nèi)容 (1) DCS單機調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試 A 硬件調(diào)試檢查和單機調(diào)試:各設備通診斷程序,標準功能測試,電源卡的電壓測量和檢查,I/O卡件的零點、量程及精度調(diào)試檢查,信號調(diào)整卡的零點、量程及精度調(diào)試檢查。有的DCS有專用校檢儀,這些工作在FAT時已經(jīng)在進現(xiàn)場之前可以完成。 B 功能檢查和調(diào)試:系統(tǒng)標準功能,包括通信、顯示、打印等。用戶畫面的檢查,自動格式報表檢查,控制方案檢查和調(diào)試,聯(lián)鎖邏輯順序控制方案檢查和調(diào)試,其他用戶組態(tài)的程序檢查,這些工作在FAT時已經(jīng)在進現(xiàn)場之前可以完成。 (2) DCS與現(xiàn)場的聯(lián)調(diào) 儀表輸入信號聯(lián)調(diào),DCS輸出與執(zhí)行機構(gòu)的聯(lián)調(diào),現(xiàn)場聯(lián)鎖功能的聯(lián)調(diào),順控功能的聯(lián)調(diào)。 調(diào)試是一個科學細致、嚴謹?shù)墓ぷ?,是系統(tǒng)投運的可靠保證,為此首先要有調(diào)試方案,并做好調(diào)試的組織工作,調(diào)試記錄規(guī)范化,并有調(diào)試人、驗收人的簽字,復雜的聯(lián)鎖保護、順控功能要有工藝負責人簽字。 (3)開車后先進控制或優(yōu)化控制應用軟件的在線調(diào)試 這項調(diào)試必須在工藝裝置開車平穩(wěn)后進行,首先應制定調(diào)試方案,保證工藝生產(chǎn)的平穩(wěn)安全。反復調(diào)整P、I、D等參數(shù),使控制系統(tǒng)和聯(lián)鎖保護投入自動狀態(tài),達到應有的使用效果。通過調(diào)試,培訓操作人員掌握投用方法,明白其工作原理和注意事項。 3、經(jīng)驗 DCS設備的內(nèi)部安裝接線和調(diào)試最好由最終用戶的儀表自控和工藝人員承擔,這對于了解系統(tǒng)情況,掌握系統(tǒng)優(yōu)缺點,做好今后的維護開發(fā)和日常操作工作最為有利。在功能調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過程中,不能僅僅是DCS廠家的事情,用戶工藝操作人員一定要參加,儀表自控人員一定要參加,施工單位有關人員一定要參加和配合。 通電以前,特別要做好UPS的電壓波形、頻率和接地的檢查,還要檢查DCS板卡開關的設置,最好由DCS廠家工程師負責這項工作。曾經(jīng)發(fā)生過因供電電壓超高燒壞多塊電源卡和設備的情況,也有因板卡插錯位置而燒壞的事故。美國、日本、西歐的設備電源一般用110V,中國要求220V,現(xiàn)在的DCS有的加了110V和220V切換開關,有的因供貨不注意,又沒有仔細檢查,把220V加到110V的設備上造成損壞。 當把現(xiàn)場信號線接到DCS端子以前,一定要測量其絕緣電阻和檢查有無異常干擾信號,尤其在新裝置施工尚未結(jié)束前,曾因為引進了電焊機或電氣的強干擾信號而燒壞過安全柵、模塊,因為一次表的接地燒保險的事也曾經(jīng)發(fā)生過。 硬件測試過程中,所有備件都必須經(jīng)過全面檢查,保證其完好的備用狀態(tài)。 測試過程中特別要注意修改內(nèi)容的保存和轉(zhuǎn)貯,一般一天工作結(jié)束后,必須拷貝,否則因多人操作,內(nèi)容容易丟失。八、投運與考核1、系統(tǒng)的投運工作內(nèi)容 系統(tǒng)投運一般指裝置開車DCS投入運行。DCS投入實際運行必須具備以下條件: (1)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)合格。 (2)系統(tǒng)環(huán)境如空調(diào)系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)運行正常,符合技術標準,驗收合格。 (3)DCS維護人員經(jīng)實際調(diào)試工作并考試合格,領取上崗證。 (4)工藝操作人員、車間主任培訓合格,領取上崗證。 (5)系統(tǒng)備件經(jīng)過調(diào)試處于備用狀態(tài)。 (6)DCS操作手冊、故障處理手冊等資料下發(fā)到操作和維修人員手中。(7)DCS廠商有經(jīng)驗的工程技術人員現(xiàn)場服務。2、系統(tǒng)考核DCS的考核時間最好選在工藝裝置正常運行后開始,一般為72小時,保證值規(guī)定如下:計算機模件的開工率為99.95%,DCS的開工率為99.99%,開工率的計算方法: 開工率=(考核時間-事故時間)/ 考核時間3、經(jīng)驗DCS投用前,準備工作一定要提前進行。一般企業(yè)中,工藝設備是放在第一位的。DCS的考核放在工藝開車后進行,因為不到正常運行,DCS的功能不能夠得到充分表現(xiàn),實際負荷體現(xiàn)不出來,對于那些設計時負荷卡邊的系統(tǒng)來說,問題就暴露不出來。有的系統(tǒng)在開車前空載運行正常,開車后,就表現(xiàn)出容量不夠,速度不夠,處理能力小,甚至因負荷太大造成死機。若設計合理而是系統(tǒng)本身提供的指標不能實現(xiàn),則應由DCS制造廠負責。 DCS是高科技的產(chǎn)物,是多種技術、多個學科的綜合,而且發(fā)展更新速度特別快。DCS應用水平的提高在于先進和優(yōu)化控制軟件的開發(fā),這項技術復雜,難度大,需要多方面力量的組合。由于這幾個特點,決定了沒有相應的管理體制就不可能做好DCS的應用工作。根據(jù)各個企業(yè)的具體情況,管理機構(gòu)當然不必強求統(tǒng)一,但是建立專門的管理機構(gòu),統(tǒng)一規(guī)劃全廠的DCS應用計劃,統(tǒng)一考慮DCS的機型選擇,統(tǒng)一布置備品備件的儲備、訂購和國產(chǎn)化工作,滿足生產(chǎn)急需,減少庫存積壓,統(tǒng)一設計綜合控制和管理信息系統(tǒng),統(tǒng)一安排培訓和橫向聯(lián)合,開發(fā)高層次的控制軟件,已經(jīng)成為大勢所趨。有的企業(yè)成立了專門的過程計算機處或其他機構(gòu),把全公司(總廠)的過程計算機統(tǒng)一管理起來,打破了過去各個裝置互不通氣,買來

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