DCS集散型控制系統(tǒng)安裝調(diào)試施工方案

1、*5萬噸/年離子膜燒堿裝置DCS集散型控制系統(tǒng)安裝調(diào)試施工方案施工單位:日期：04年6月26日一、編制說明二、編制依據(jù)三、儀表施工程序四、主要調(diào)試方法五、施工技術(shù)保證措施六、質(zhì)量保證措施（參見儀表總體施工方案）七、安全技術(shù)措施一、編制說明方案主要依據(jù)以往施工項目如：*化工實驗廠13.2萬噸/年尿 素、*化工廠2萬噸/年離子膜燒堿、*化工廠16萬噸乙烯、*石 化總廠52萬噸/年尿素、*乙烯“雙苯”工程、*第二化工廠4萬 噸/年離子膜燒堿工程等裝置中 DCS集散型控制系統(tǒng)以及*化肥廠 磷酸氟化鋁裝置由法國引進(jìn)的 PLC程控系統(tǒng)安裝調(diào)試的成功經(jīng)驗所 編制的。由于本工程的自控施工圖紙及 DC繇統(tǒng)的軟件

2、、硬件資料暫無， 此方案有待于資料齊全后加以補充、完善，僅作為配合或共同進(jìn)行 DC藻散型控制系統(tǒng)調(diào)試的作業(yè)指導(dǎo)書。本裝置具有很高的自動化水平，其生產(chǎn)過程通過 DCSS程控制計 算機和操作站對生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)實行集中控制、顯示、監(jiān)測、 報警、聯(lián)鎖，其中重要的參數(shù)狀態(tài)通過數(shù)據(jù)高速公路適時反饋到主控 制室的管理監(jiān)控計算機，配合其實現(xiàn)對全廠性的原料、產(chǎn)品、公用工 程及能耗的統(tǒng)一核算和管理。DCS綜合控制裝置具有綜合運算的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集功能，它以數(shù)據(jù)高速通道為支柱，綜合了計算機、自動控制、數(shù)據(jù)通訊、CRTS示的先進(jìn)技術(shù)（4C技術(shù)），系統(tǒng)功能分散、監(jiān)視操作集中、控制邏輯可 擴，人機聯(lián)系完善，運行安全可

3、靠，與電動出型儀表兼容，在目前國 內(nèi)伺類裝置中自動化水平處于領(lǐng)先地位。該工程DCW功能層次上系統(tǒng)可分為二至三級，第一級是過程捽 制級，過程控制微處理機直接與現(xiàn)場各類儀表（如變送器、執(zhí)行器等） 相連，接收生產(chǎn)過程的模擬量、數(shù)字量、脈沖量、輸出數(shù)字量，并對 信號進(jìn)行安全隔離和模擬/數(shù)字量值轉(zhuǎn)換。對所連接的裝置實施監(jiān)測、 控制，同時向上與操作站計算機相連，接收上層的管理信息，并向上 傳遞裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到實時數(shù)據(jù)。 第二級為過程管理級.是以 操作站、工程師站為核心的管理計算機系統(tǒng)，通過 CR巾印機、操作 盤等綜合監(jiān)視過程的所有信息，集中顯示操作，控制回路組態(tài)和參數(shù) 修改、優(yōu)化過程處理等。本工程自

4、控系統(tǒng)是以中央控制室操作站為中心的多層網(wǎng)絡(luò)，有機 整體?？刂剖遗c裝置間的系統(tǒng)調(diào)試密不可分， 調(diào)試工作在DC繇統(tǒng)安 裝中顯得尤為重要和復(fù)雜，需要有與之相適應(yīng)的施工組織和施工方 法。二、編制依據(jù)*氯堿樹脂工程招標(biāo)文件；工業(yè)自動化儀表工程施工：及驗收規(guī)范 （佃J93-86）;自動化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ一90）;三、儀表施工程序根據(jù)該工程的特點（DCS集散型控制系統(tǒng)），宜將整個儀表安裝工 程施工分成二條獨立的作業(yè)線，進(jìn)行平行施工。施工人員進(jìn)入現(xiàn)場后，要認(rèn)真、細(xì)致地做好施工準(zhǔn)備，在早期現(xiàn) 場條件不具備時，應(yīng)盡可能進(jìn)行各類儀表系統(tǒng)、部件的予組裝，管、 支架的予制。與此同時，進(jìn)行現(xiàn)場儀表的一

5、次調(diào)試，箱、柜、操作臺 及輔助設(shè)備的安裝、校接線等工作。中期密切配合工藝安裝人員進(jìn)行調(diào)節(jié)閥、流量計、孔板、一次取 溫、取壓部件的施工。應(yīng)“化整為塊” “見縫插針”逐步完善電纜橋 架、線、支架及一次儀表的安裝。同時在控制室內(nèi)進(jìn)行以端子排為界 的控制室內(nèi)DCSB散型系統(tǒng)的硬件調(diào)試，應(yīng)用軟件的功能測試，通過 控制室內(nèi)系統(tǒng)的局部調(diào)試，將大量的問題暴露于早期，實行質(zhì)量予控， 為系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)打下堅實的基礎(chǔ)。后期視現(xiàn)場儀表系統(tǒng)完成狀況，按完成的先后順序及工藝單機試 車控制點，逐步完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作，達(dá)到與工藝配管同步施工的目標(biāo)。計算機系統(tǒng)各單元開通后，按回路圖對各種輸入回路和輸出回路 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)整測量和控

6、制精度，檢查各有關(guān)功能。先試簡單回路，再試復(fù)雜回路，在系統(tǒng)正常后，對控制回路的 PID調(diào)節(jié)參數(shù)、測 溫信號的折線數(shù)據(jù)、CRTS示的單位和小數(shù)點，報警元件的給定點等 等參數(shù)進(jìn)行測定測試，此后，對各回路保持通電狀態(tài)。四、主要調(diào)試方法4.1 系統(tǒng)調(diào)試的覆蓋方法硬件調(diào)試項目覆蓋將所有單元、臺件分類制定調(diào)試表格，將具體的檢查、確認(rèn)、測 量，所要求的正確狀態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和允許誤差填好，調(diào)試時按表格次 序逐一檢查、測量，并填入實際結(jié)果數(shù)據(jù)。軟件調(diào)試覆蓋計算機軟件已經(jīng)過制造廠的調(diào)試，現(xiàn)場調(diào)試工作主要是檢查使用 系統(tǒng)軟件對應(yīng)用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)性測試和功能性測試，覆蓋內(nèi)容為：A根據(jù)操作站說明書和操作卡對系統(tǒng)基本功能逐項

7、試驗。B根據(jù)設(shè)計組態(tài)數(shù)據(jù)表或規(guī)格書對程序和模塊的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，修改完善。C利用功能畫面、窗口、菜單等按設(shè)計程序圖通過冷態(tài)調(diào)試對應(yīng) 用程序進(jìn)行試驗。D在系統(tǒng)調(diào)試中進(jìn)行參數(shù)給定、程序啟動和投入過程控制。單回路調(diào)試覆蓋：根據(jù)回路接線圖將輸入、輸出信號按模擬量輸入、輸出，數(shù)字量 輸入、輸出和電阻飛毫伏、伏、毫安、脈沖、接點等類型，分類并按 其范圍和特點分成調(diào)試組，排出調(diào)試順序。無論一個回路的調(diào)試分幾個部分完成，每完成一部分即用色筆在 回路圖上對已調(diào)試的線路和單元作上標(biāo)記，標(biāo)記布滿線路則表示此回 路調(diào)試覆蓋完畢，簡單清晰，同時做相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄。要點：A輸入信號從回路的起點元件開始，輸出信號到回路的終

8、端元件。 注意回路的分支、指示、記錄、報警回路等可同時試驗。B每個回路調(diào)試前，再測試核對一次線路，正確無誤后通電，調(diào) 試完后在現(xiàn)場掛牌，投入運行，并及時向用戶交接。聯(lián)鎖回路調(diào)試覆蓋利用設(shè)計邏緝圖，如無邏緝圖則將線路圖整理成邏輯測試圖，然 后對聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行邏緝功能調(diào)試。要點：A測試前核對邏緝，邏緝“ 1” “0”的條件和結(jié)果需雙重測試，在 邏緝圖上做標(biāo)記，不遺漏設(shè)計需要的邏輯功能，也不能出現(xiàn)多的邏輯 功能。程序控制系統(tǒng)調(diào)試覆蓋按程序表逐步測試，對每一步都進(jìn)行條件、各元件狀態(tài)、程序時 間全面檢查試驗。4.2 系統(tǒng)調(diào)試中的：模擬方法系統(tǒng)性能檢查：A DCS冷態(tài)調(diào)試：即在外部多芯電纜尚未與主控室機柜連

9、接時， 對I/O卡進(jìn)行精度檢查測試。包括 AI、A0、DI、D0精度檢查。方法 對AI、DI、PI在機柜的輸入端加入相應(yīng)的模擬或數(shù)字，用操作鍵盤， 調(diào)出相應(yīng)的回路圖，右 CRTk觀察測試和記錄測試結(jié)果。對DO. A0通過操作員鍵盤，在機柜的輸出端，接相應(yīng)的電流表（電 壓表），進(jìn)行測試記錄。B回路系統(tǒng)調(diào)試：等現(xiàn)場儀表安裝接線全部正確完成，并確認(rèn)該 回路已經(jīng)作好隔離措施后，方能進(jìn)行回路系統(tǒng)測試，方法同冷態(tài)調(diào)試， 但信號的加入點在現(xiàn)場變送器之前， 盡量把整個回路都收集在內(nèi)。對 各回路進(jìn)行調(diào)試，使系統(tǒng)在系統(tǒng)誤差范圍之內(nèi)，對控制回路還要檢查 執(zhí)行機構(gòu)的正反作用和動作的正確性， 對復(fù)雜的控制回路，分步模擬

10、 工藝條件逐步檢查確認(rèn)。C聯(lián)鎖報警回路的調(diào)試在事故接點處，加入相應(yīng)的模擬信號，與 電氣、工藝人員一起作報警和模擬聯(lián)鎖動作試驗，確認(rèn)動作無誤，符合規(guī)定要求系統(tǒng)調(diào)試中采用綜合模擬方法的目的，是為在系統(tǒng)投入生產(chǎn)過程 之前，完整、真實地模擬過程參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)試。輸入信號模擬從系統(tǒng)輸入端送入模擬過程變量的相應(yīng)信號，使用 0.05級經(jīng)計 量局檢定合格的數(shù)字電表和數(shù)字壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)表，保證精度和提高 效率。輸出負(fù)載模擬冷態(tài)調(diào)試時，現(xiàn)場負(fù)載不接入，對模擬量輸出負(fù)載可在控制室輸 出端子上接入與負(fù)載對應(yīng)的小功率電阻，使 DCSlh的CRTS示正常。 數(shù)字輸出信號的負(fù)載需要時，可用信號燈模擬。熱態(tài)調(diào)試前拆除模擬

11、 負(fù)載。系統(tǒng)模擬主要用于復(fù)雜而重要的聯(lián)鎖系統(tǒng)的冷態(tài)調(diào)試。制作模擬板，數(shù)字 信號用開關(guān)；和信號燈模擬，模擬量信號可用簡易電子元件線路板產(chǎn) 生。故障模擬主要目的是檢查計算機系統(tǒng)對故障的檢測診斷和冗余功能，送入 越限信號、故障接點信號，測試操作站的顯示狀態(tài)、用切斷電源、切 斷負(fù)載、撥出插卡、人為調(diào)整和臨時跨越接線等方法模擬故障狀態(tài)， 測試操作站對相應(yīng)故障的檢測診斷的冗余功能。4.3 調(diào)試中的人機對話利用DCS作站和其它人機接口的功能，如各單元插卡的發(fā)光二 極管顯示；以及現(xiàn)場的顯示操作部分等，或在必要時在端子上插入臨 時的人機接口，提高系統(tǒng)調(diào)試的速度、效率和準(zhǔn)確性。要點：三個CRT®面同時進(jìn)

12、行三個回路的調(diào)試。經(jīng)合理分工、分組配合 也可同時調(diào)試一個回路的不同畫面二運行操作時三屏幕常分別用來進(jìn)行總 貌顯示報警顯示、編組顯示。調(diào)試檢測控制回路時要以點畫面為主。數(shù)據(jù)通道按三級優(yōu)先權(quán)通訊，對不同的功能畫面掃描周期不相 同，注意調(diào)試中的相應(yīng)等待、監(jiān)視延時，不要急于對話。延時也包括 調(diào)節(jié)元件的滯后，如向調(diào)節(jié)閥發(fā)出輸出改變信號后需等待閥的行程動 作時間，與現(xiàn)場聯(lián)系要利用對講機。4.4 DCS系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試中的故障診斷與處理DCS集散型控制系統(tǒng)盡管有很多的優(yōu)越性，給現(xiàn)場安裝調(diào)試帶來 了很多方便條件，然而要保證控制系統(tǒng)上的輸入輸出點順利開通，所有回路、調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖、檢測及報警系統(tǒng)安全、正確可靠地投入運行

13、， 仍然必須注意現(xiàn)場安裝調(diào)試的高質(zhì)量和高效率，及時排除隱患。根據(jù) 以往經(jīng)驗，在施工過程中要注意以下幾個方面，并采取相應(yīng)措施。4.5 DCS系統(tǒng)早期故障盡管制造廠已對DCS勺硬、軟件進(jìn)行過檢查、測試，但范圍和時 間有限，不一定能充分發(fā)現(xiàn)故障，經(jīng)過運輸、存放和安裝又產(chǎn)生了新 的故障。工程設(shè)計、制造廠的設(shè)計存在著不完善和錯誤，尤其是各專業(yè)設(shè) 計不夠嚴(yán)密，或者條件不清楚，存在著錯誤。安裝和接線不良造成的故障。系統(tǒng)元件質(zhì)量引起的故障?，F(xiàn)場環(huán)境因素。如溫度、潮濕、灰塵、振動、沖擊、干擾、鼠害 等造成的故障。調(diào)試投運期間操作人員不熟練引起的誤操作和損壞。4.6 現(xiàn)場常見的硬件故障：系統(tǒng)插卡和元器件故障：元器

14、件質(zhì)量不良，使用條件不當(dāng)，調(diào)整 不當(dāng)，錯誤的接線：引入不正常，電壓而形成的短路，都可能產(chǎn)生這 類故障線：路故障：因電纜導(dǎo)線端子、插頭損壞或松動接觸不良，或因接線錯誤，調(diào)試中臨時接線拆線或跨接處不當(dāng)， 以及因外界腐蝕損 壞都可能產(chǎn)生線路故障，這類故障常是隱蔽的。電源故障：供電線路事故、線路與負(fù)載不匹配，可引起系統(tǒng)或局 部的電源消失，電壓波動范圍超限。某元器件的損壞，某些誤操作也 會形成電源故障，這類故障常常影響范圍較大。4.7 軟件方面的錯誤程序錯誤：設(shè)計、編程和操作都可能出現(xiàn)程序錯誤，特別是聯(lián)鎖、 順控軟件，不少問題往往是由于工藝過程對控制的要求未被滿足而引 起。組態(tài)錯誤：設(shè)計和輸入組態(tài)數(shù)據(jù)時

15、，發(fā)生錯誤，這可以調(diào)出組態(tài) 顯示進(jìn)行檢查和修改，組態(tài)錯誤引起信息傳遞處理出錯。4.8 故障檢測的基本途徑現(xiàn)場調(diào)試工作主要包括三個部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和系統(tǒng)調(diào) 試。硬件調(diào)試和軟件調(diào)試也可以和現(xiàn)場安裝后對集散型控制系統(tǒng)的設(shè) 備檢驗工作合起來進(jìn)行。系統(tǒng)調(diào)試是安裝后投入運行前對硬件、 軟件 的綜合性最終檢查。對制造廠提供的故障檢查流程圖，故障診斷表等可充分加以利 用。4.9 故障的位置及處理故障的CRTS示：集散系統(tǒng)控制系統(tǒng)能及時對掛在總線上的各單 位進(jìn)行周期診斷，通過檢查如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象八具內(nèi)容就被編成代碼， 經(jīng)宙總線向操作站傳遞信息，從而在CRTi顯示和報告故障發(fā)生的位 置，通過CRTT解故障情

16、況后，應(yīng)進(jìn)一步通過機、柜有關(guān)插卡上的一 系列發(fā)光二級管的顯示狀態(tài)，從狀態(tài)表中查詢不正常狀態(tài)的故障內(nèi) 容，插卡外部的故障則要逐步檢查分析。常用的故障定位方法直接判斷法：根據(jù)故障現(xiàn)象、范圍、特點以及故障發(fā)生的記錄，直接分析判斷產(chǎn)生的原因和故障部位，查出故障。外觀檢查法：對一些明顯的有外表特征的故障，通過外觀檢查， 判斷故障部位。如插座松動、斷線、碰線、短路、元件發(fā)熱燒壞、虛 焊、脫焊等等口有的故障特別是暫時性故障可以通過人為搖動敲擊來 發(fā)現(xiàn)。替換對比法：對有懷疑的故障部件，用備件或同樣的插件部件、 元件進(jìn)行替換，或互相比較。但要注意，在替換前要先分析排除一些 危害性故障。如電源異常、負(fù)載、短路等引

17、起元件損壞的故障如不先 排除，則替換上的插件繼續(xù)損壞。分析查找法：當(dāng)故障范圍不明時，可對故障相關(guān)的部件，線路進(jìn) 行分段，逐段分析檢查、測試或替換。隔離法：可與分段查找配合使用，將某些部件或線路暫時斷開， 觀察故障現(xiàn)象的變化情況，逐步縮小懷疑對象。4.10 組態(tài)錯誤處理調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的組態(tài)錯誤，可以核對組態(tài)表格、組態(tài)數(shù)據(jù)，對組態(tài) 的修改和鍵鎖操作宜專人負(fù)責(zé)。對于點標(biāo)記組態(tài)，除核對組態(tài)表外還 要在調(diào)試過程中根據(jù)組態(tài)功能逐點核對，對調(diào)試中某些輸入信號有時 還需臨時改變組態(tài)數(shù)據(jù)以便于回路調(diào)試，調(diào)試完后仍復(fù)原運行組態(tài)。4.11 程序錯誤處理。應(yīng)用軟件的編制一般在設(shè)計制造階段已完成，現(xiàn)場調(diào)試中難免有 一些程序

18、上的修改，包括程序編入錯誤和控制上的變化修改， 每種機 型都有特定的編程語言，在調(diào)試中可對程序進(jìn)行檢查和運行， 如對程 控程序調(diào)試運行中的故障，可以通過CRTk的順序錯誤代碼，故障代 碼及順序狀態(tài)說明符查明其意義并進(jìn)行處理。邏輯控制程序常以梯形圖在屏幕上顯示，現(xiàn)場調(diào)試中要將邏輯與 梯行圖進(jìn)行核對，先查出梯形圖的邏輯錯誤，然后對系統(tǒng)進(jìn)行邏輯測 試，確任已改正錯誤后再與現(xiàn)場連通。4.12 離線診斷在系統(tǒng)調(diào)試中如發(fā)生故障無法進(jìn)行在線診斷，可進(jìn)行離線診斷口 操作站的離線診斷主要是利用專用設(shè)備 （診斷磁盤和維修專用插卡） 進(jìn)行測試。檢查有關(guān)功能。五、施工技術(shù)保證措施5.1 選派具有對DC毀PL計富調(diào)試經(jīng)驗白工程師作為DC破PLC 的技術(shù)負(fù)責(zé)人，并由具有豐富調(diào)試經(jīng)驗的專業(yè)DCS調(diào)試隊伍從事對DC極PLC系統(tǒng)的上電，重新啟動，硬件軟件調(diào)試，冷態(tài)調(diào)試，系統(tǒng) 回路調(diào)試。5.2 選派有豐富經(jīng)驗的儀表工程師進(jìn)行周密的技術(shù)準(zhǔn)備，做好圖 紙自審并參加會審工作，編制先進(jìn)的行之有效的各類施工方案（或技術(shù)交底）以指導(dǎo)施工，嚴(yán)格執(zhí)行“五無五不”方針，即無施工方案（或 技術(shù)交底）不予施工，圖紙未經(jīng)會審不予開工，施工五指定規(guī)范 不予施工，質(zhì)量檢驗無驗收規(guī)范不驗收，調(diào)試人員無證不上崗。5.3 在施工中，采用和推廣新技術(shù)、新機具及先進(jìn)的施工工法DCS1工工法、MO 3