DCS系统调试专项方案.doc

1. DCS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，并实现长久、安全稳定生产目标，特编制本DCS系统调试方案。
3. 编制依据
2.1工程协议
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、平行作业方法，本方案将系统调试分划为经下四个层次：
4.1 第一层次：DCS及辅助仪表盘仪表调试
在这一层次中，经过设置断点1、2，使DCS调试和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、火警盘等系统调试。对于其中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
依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，经过在现场加信号进行回路试验，并陆续投用。
4.4 第四层次：应用软件参数深入调整
此为在单体试车、联动试车之前、之中、以后，对一些仪表参数如复杂调整系统计算系数、偏置值、延迟时间、设定值及百分比度、积分、微分时间等试验调整，以取得最好运行工况。
5. 调试内容及方法
5.1 DCS调试
现场调试工作关键是检验使用系统软件，并对应用软件进行组态确定和功效测试。
5.1.1 通电前检验
电缆绝缘电阻符合要求（大于5M欧），查看电缆绝缘电阻测试统计，必需时抽查实测。
查对全部电源线、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，全部保险丝完好无损。
机柜内全部连接螺钉均应牢靠、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) 用万用表检验各机柜接地汇流排是否分别和“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) 检验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，反复此项试验，蓄电池供电时间应大于30分钟）
5.1.2 通电试验
逐一地将各机柜、操作台进行以下通电试验：
1) 将电源盘内去机柜电源开关置于“ON”位置用数字万用表检验机柜主电源开关前电压，应为220±22VAC。
+3.5
+0.5
2) 确定机柜内各卡件（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、 24 VDC）。若超出许可偏差范围，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，检验各风扇，应运行正常。
5) 检验电源报警电路是否起作用。
5.1.3 系统开启、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 系统诊疗及冗余试验
调出系统诊疗画面，对各站、台等进行诊疗检验。
对系统多种冗余模件，人为地模拟故障（经过切断电源；拔掉电源插头、插卡等方法），观察备用模件能否在要求时间内运行，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) 步骤图画面测试：
a) 步骤画面以P&I图形式显示，页数及画面内容应符合组态要求。
b) 画面静态显示检验：
* 检验标题位置、颜色、文字说明。
* 图形形状、大小、位置、颜色。
* 工艺管线宽度、位置、颜色及进出接头。
* 测量变量符号、文字、大小、位置、颜色。
* 仪表信号箭头、宽度、位置、内容。
* 页连接符号形状、大小、位置、颜色、进出箭头。
* 工程测量单位符合设计要求。
c) 画面动态显示检验：
* 测量变量改变值应在系统可识别精度范围内。
* 阀、泵运行状态颜色改变。
* 报警状态改变，且应是正确优先等级。
d) 从步骤画面选择回路，进行调整设定值、控制模式（自动/手动）和手动输出试验。
2) 总貌画面测试
a) 确定总貌画面已按组态数据表组态。
b) 检验总貌画面每个区内组和单元正确组态。
3) 组画面调试
a) 确定组画面中回路，和总貌画面中描述组一致。
b) 各测量值、设定值、模拟和数字形式输出均正确组态。
c) 进行改变设定值、控制模式和输出试验。
d) 对数字或程序回路组画面，经过改变其状态，观察块颜色或状态显示信息改变应符合组态要求。
e) 确定对可选择功效：高低限报警、偏差报警、输出限制、调整参数、电源故障重新开启模式、串级或前馈回路信息、滤波器参数和其它和回路或数字程序相关信息组态。
4) 回路画面测试
a) 键入位号，调出回路画面，确定回路类型组态正确。
b) 确定测量值、设定值、输出等正确组态。
c) 进行改变设定值、控制模式和输出试验。
d) 确定对5.1.5 3) e)中可选择功效已按设计正确组态。
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、组态信息定义、算法选择等试验。
5) 历史趋势画面测试
a) 确定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) 经过输入信号，观察画面能按实时信息自动更新，对设计指定变量进行历史趋势系统储存时间检验，应能保留20-30天。
6) 报警汇总画面测试
a) 检验报警画面应按各报警发生时间前后次序排列，且报警画面一旦被调用，即在画面顶部显示最新报警。
b) 确定每个报警操作组号、说明文字、优先等级等正确，且不一样优先等级报警声光区分正确。
c) 确定任一操作台上消声操作均能关闭全部蜂鸣器。
7) 系统状态画面测试
a) 调出系统状态画面，检验连接在通讯系统上各节点已正确组态。
b) 当其中任一节点发生故障时，应能发出报警信号。
5.1.6 操作键盘功效试验
1) 确定由操作员直接操作功效键操作正常，能调出多种显示，操作每个回路（包含控制模式、设定值、设定串级、输出信号调整等），报警确定，实施打印机多种功效。
2) 确定由键锁或口令开启操作员键盘功效操作正常，能改变测量范围，报警值及输出信号限制等。
5.1.7 系统统计仪测试
确定统计仪已编程，功效符合设计要求。
给每台统计仪（3笔）最少加一个输入信号，检验能否经已组态通道统计。
5.1.8 DCS通道测试
经上述对DCS组态及功效测试后，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：依据回路图，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，注意回路分支、指示、统计、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识，并立即填写调试统计。
对次序及联锁回路试验：依据逻辑图、输入信号检验次序及联锁动作应符合设计要求。若不符，检验次序表组态。
5.2 其它层次调试
因为本方案关键述及DCS调试。图3仪表系统调试程序方框图中第一层次调试（工序2）及第二、三、四层次调试均为常规调试。故本方案仅作简明叙述，其中相关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
对其中压缩机盘关键是调速器、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征曲线测试后进行。对火警和可燃气体检测系统，在不连接现场电缆情况下，经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
这一层次调试检验DCS和辅助仪表盘间全部串行信号模拟及联锁报警信号等，它和第一层次一起，组成了装置调试关键。
确定接口组态正确，检验串行信号符合设计要求。
各机柜间全部模拟、数字（报警联锁）信号传输正确，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全方面检验和确定，尤其是对联锁系统要组织电气及工艺专业人员共同确定。
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，对检测系统要深入查对信号量程、工程单位、报警上下限等，对调整系统要检验设定置、百分比、积分、微分时间预设定、输出正反作用及调整阀气开气闭是否正确，对联锁所警系统应拟联锁工艺条件，检验动作正确和可靠性。
6. 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》 GBJ93-86
6.5 《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》 GBJ131-90
6.6 《化学工业部在、中型装置试车工作规范》 HGJ231-91
7. 施工技术及安全方法
1) 经过对仪表系统调试程序划分，实现层次及工序间隔离，这么既能缩短工期，提升工作效率，又能确保人身和设备安全。
2) 调试时一次完成每个回路及联锁分支复盖，避免遗漏和人力物力浪费，确保调试进度和质量。
3) 二次联校经过设置断点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，不然将损坏软盘，也不要触摸键盘上任何键（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，卡件检验也应放在经1M欧接地电阻接地导电板上进行，卡件应装于防静电袋中存放。
d) 更换组件或卡件时，严格根据厂商说明书操作程序进行。
e) 组态任何增、删及修改，需办理操作票，并作具体统计。
f) 为确保系统正常工作，任何和DCS无关磁盘不能带入控制室。
5) 建立门卫安全保卫制度，专员值班，凭证出入。
6) 控制室内严禁吸烟。
7) 配置消防器材，预防火灾发生。

8. 调试用关键标准仪器
见下表：
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
多功效信号发生器

2
直流标准电压电流发生器

3
数字万用表

4
精密电阻箱

附图见下页：
图一 CENTUM-KL DCS系统调试程序方框图

DCS系统调试
硬件外观检验
接地系统测试
电缆接线检验
UPS电源测试
电缆
绝缘
电阻
接线
正确
牢靠
型号

规格
卡件

位置
予设
旋钮
位置
各接地
系统间
绝 缘
接地

电阻
不间断
电 源
试 验
电源

电压
DCS系统通电
直流电压测试
室保持单元测试
硬件运行灯检验
程序装载检验
系统配置检验
系统时间设定
各站台在线检验
各站台热开启检验
硬件冗余试验
多种画
面测试
多种画
面测试
多种画
面测试
多种画
面测试
多种画
面测试
多种画
面测试
多种画
面测试
DCS通道试验
仪表二次系统联校
单机和联动试车
DCS系统调试
程序方框图

通 电 前 检 查

硬

件

调

试

系统软件调试

应用软件调试