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【干貨】龐大的DCS系統是如何一步一步調試成功的?

發布時間:2021-6-21     來源:流程工業    點擊率:42

1DCS調試方案
按照以下內容做出一個完整的調試方案。
2編制說明
為高效優質完成調校工作,確保工藝試車進度,并實現長期、安全穩定生產的目標,特編制本DCS系統調試方案。
3編制依據
2.1工程合同2.2施工圖及產品說明書2.3《工業自動化儀表工程施工及驗收規范》GBJ93-86
4儀表系統調試程序
圖一為儀表系統調試程序方框圖。本著分層隔離、平行作業的方法,本方案將系統調試分劃為以下四個層次:

4.1第一層次:DCS及輔助儀表盤儀表調試在這一層次中,通過設置斷點1、2,使DCS調試與輔助儀表盤儀表調試相對獨立、互不干擾,從而便于實現對這兩個工序的平行作業,并可避免因設備狀態不正?;蚪泳€錯誤等原因造成設備的損壞。
4.2第二層次:控制室內部系統調試此層次在不連接控制至現場電纜情況下,對DCS機柜、壓縮機盤、火警盤等的系統調試。對于其中的聯鎖系統調試能否做早、做好、做扎實,對“消除隱患、掌握主動、贏得時間”意義重大。
4.3第三層次:全裝置儀表二次聯校根據現場施工及工藝試車進度要求,逐點連接控制室至現場電纜,通過在現場加信號進行回路試驗,并陸續投用。
4.4第四層次:應用軟件參數的進一步調整此為在單體試車、聯動試車之前、之中、之后,對某些儀表參數如復雜調節系統的計算系數、偏置值、延遲時間、設定值及比例度、積分、微分時間等的試驗調整,以獲得最佳運行工況。
5調試內容及方法
5.1DCS調試現場調試工作主要是檢查使用系統軟件,并對應用軟件進行組態確認和功能測試。
5.1.1通電前的檢查電纜絕緣電阻符合要求(大于5M歐),查看電纜絕緣電阻測試記錄,必要時抽查實測。
核對所有電源線、信號線、通訊總線應連接無誤。
控制站、操作臺、工程師站等各機框內插卡、適配器及其接口的型號、位置正確無誤。
各插卡予設定旋鈕位置正確。
扣電源單元及插卡上電源開關均處于“OFF”位置,所有保險絲完好無損。機柜內所有連接螺釘均應牢固、無松動。
接地系統接地電阻測試:
a)從控制室接地板上拆除“MG”、“CG”接地母線,用接地電阻測試儀分別測量基接地電阻,應符合設計要求(小于10歐)。
b)用萬用表檢查各機柜接地匯流排是否分別與“MG”、“CG”接地板插通。
c)測量“MG”、“CG”間絕緣電阻應符合GBJ93-86規范要求(大于5M歐)。
8)UPS電源測試:
a)檢查電源盤內和電源開關均處于“OFF”位置。
b)由電氣人員將UPS投運,測量送至儀表電源盤主電源開關前電壓應為220VAC±10%,50Hz±2%。
c)由電氣人員作UPS不間斷試驗。(滿負荷投用后,重復此項試驗,蓄電池供電時間應不小于30分鐘)
5.1.2通電試驗
逐個地將各機柜、操作臺進行以下通電試驗:
1)將電源盤內機柜電源開關置于“ON”位置用數字萬用表檢查機柜主電源開關前電壓,應為220±22VAC。
2)確認機柜內各卡件(除電源卡件外)已拔離卡座,然后依次將機柜主電源開關、電源單元、電源卡件上電源開關置于“ON”,用數字電壓表測量各直流電壓輸出,應符合廠商說明書要求(5.1±0.02V、-12±0.3V、12±0.3V、24VDC)。若超過允許偏差范圍,則進行調整。
3)進行雙電源手動切換試驗
4)將各嵌套扇、信號變換器風扇、硬盤驅動器風扇、柜頂、門風扇等電源接通,檢查各風扇,應運行正常。
5)檢查電源報警電路是否起作用。
5.1.3系統啟動、裝載工程師站起動程序。操作站起動程序??刂普酒饎樱和姾?,調出系統狀態畫面,確診狀態正常。裝載操作。各站裝載程序詳見說明書。
5.1.4系統診斷及冗余試驗調出系統診斷畫面,對各站、臺等進行診斷檢查。對系統的各種冗余模件,人為地模擬故障(通過切斷電源;拔掉電源插頭、插卡等方法),觀察備用模件能否在規定的時間內運行,并在操作臺上觀察切換過程,觀察自動切換過程是否正常。a)電源冗余試驗b)通訊冗余試驗c)雙重化控制器冗余試驗d)操作站冗余試驗e)打印機熱備用試驗
5.1.5畫面測試1)流程圖畫面測試:a)流程畫面以P&I圖形式顯示,頁數及畫面內容應符合組態要求。
b)畫面靜態顯示檢查:*檢查標題的位置、顏色、文字說明。*圖形的形狀、大小、位置、顏色。*工藝管線的寬度、位置、顏色及進出接頭。*測量變量的符號、文字、大小、位置、顏色。*儀表信號的箭頭、寬度、位置、內容。*頁連接符號的形狀、大小、位置、顏色、進出箭頭。*工程測量單位符合設計要求。
c)畫面動態顯示檢查:*測量變量的變化值應在系統可識別的精度范圍內。*閥、泵運行狀態的顏色變化。*報警狀態變化,且應是正確的優先級別。
d)從流程畫面選擇回路,進行調整設定值、控制模式(自動/手動)和手動輸出的試驗。
2)總貌畫面測試a)確認總貌畫面已按組態數據表組態。b)檢查總貌畫面每個區內組和單元的正確組態。
3)組畫面調試a)確認組畫面中回路,與總貌畫面中描述的組一致。b)各測量值、設定值、模擬和數字形式的輸出均正確組態。c)進行改變設定值、控制模式和輸出試驗。d)對數字或程序回路的組畫面,通過改變其狀態,觀察塊的顏色或狀態顯示信息的變化應符合組態要求。e)確認對可選擇功能:高低限報警、偏差報警、輸出限制、調整參數、電源故障重新啟動模式、串級或前饋回路信息、濾波器參數以及其它與回路或數字程序有關的信息的組態。
4)回路畫面測試a)鍵入位號,調出回路畫面,確認回路類型組態正確。b)確認測量值、設定值、輸出等正確組態。c)進行改變設定值、控制模式和輸出的試驗。d)確認對5.1.53)e)中可選擇的功能已按設計正確組態。e)用工程師鍵盤在此畫面上進行修改組態參數,如在線改變調整參數、組態信息的定義、算法選擇等試驗。
5)歷史趨勢畫面測試a)確認該畫面已按組態數據表組態。b)時間基準變更試驗(可從30分鐘到12小時變更)c)通過輸入信號,觀察畫面能按實時信息自動更新,對設計指定的變量進行歷史趨勢系統儲存時間檢查,應能保存20-30天。
6)報警匯總畫面測試a)檢查報警畫面應按各報警發生時間先后順序排列,且報警畫面一旦被調用,即在畫面頂部顯示最新的報警。b)確認每個報警的操作組號、說明文字、優先級別等正確,且不同優先級別的報警的聲光區分正確。c)確認任一操作臺上消聲操作均能關閉所有的蜂鳴器。
7)系統狀態畫面測試a)調出系統狀態畫面,檢查連接在通訊系統上的各節點已正確組態。b)當其中任一節點發生故障時,應能發出報警信號。
5.1.6操作鍵盤功能試驗1)確認由操作員直接操作的功能鍵操作正常,能調出各種顯示,操作每個回路(包括控制模式、設定值、設定串級、輸出信號調整等),報警確認,執行打印機的各種功能。
2)確認由鍵鎖或口令啟動的操作員鍵盤功能操作正常,能改變測量范圍,報警值及輸出信號限制等。
5.1.7系統記錄儀測試確認記錄儀已編程,功能符合設計要求。給每臺記錄儀(3筆)至少加一個輸入信號,檢查能否經已組態的通道記錄。
5.1.8DCS通道測試經上述對DCS組態及功能測試后,進行100%通道測試,即從I/O輸入端加信號,在操作站CRT上觀察指示值,從操作站輸出信號,在I/O輸出端測量輸出值,其偏差應符合精度要求(0.2級)。
測試方法:根據回路圖,將輸入輸出信號按模擬量、數字量、熱電偶、熱電阻等類型分組調試。
調試過程中,注意回路的分支、指示、記錄、報警等同時試驗。
每完成一個回路(或其中一部分)調試后,用色筆在回路一作出標記,并及時填寫調試記錄。
對順序及聯鎖回路試驗:根據邏輯圖、輸入信號檢查順序及聯鎖動作應符合設計要求。若不符,檢查順序表組態。
5.2其它層次調試由于本方案主要述及DCS調試。圖3儀表系統調試程序方框圖中的第一層次調試(工序2)及第二、三、四層次調試均為常規調試。故本方案僅作簡要敘述,其中有關PLC聯鎖系統調試方案另行編制。
5.2.1輔助儀表盤儀表調試對其中的壓縮機盤主要是調速器、軸瓦溫度監視器、機組PLC調試。至于振動、位移監視器調試,需待現場電纜連接后作探頭特性曲線測試后進行。對火警和可燃氣體檢測系統,在不連接現場電纜的情況下,通過接模擬負載進行聲光報警試驗。
5.2.2控制室內部系統調試這一層次調試檢查DCS與輔助儀表盤間的所有串行信號模擬及聯鎖報警信號等,它與第一層次一起,構成了裝置調試的核心。
確認接口組態正確,檢查串行信號符合設計要求。
各機柜間所有模擬、數字(報警聯鎖)信號傳遞正確,動作可靠,符合設計要求。
5.2.3二次聯校二次聯校是裝置開車前,設計、施工、建設單位對儀表調試工作的全面檢查與確認,尤其是對聯鎖系統要組織電氣及工藝專業人員共同確認。
1)首先要對回路電纜進行絕緣和導通試驗,然后在現場變送器、發訊開關處加模擬工藝信號。
2)在二次聯校過程中,對檢測系統要進一步核對信號的量程、工程單位、報警上下限等,對調節系統要檢查設定置、比例、積分、微分時間預設定、輸出正反作用及調節閥氣開氣閉是否正確,對聯鎖所警系統應擬聯鎖的工藝條件,檢查動作的正確與可靠性。
6質量標準
6.1施工圖及組態工作單。6.2廠商說明書。6.3施工圖及組態工作單。6.4《工業自動化儀表工程施工及驗收規范》GBJ93-866.5《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》GBJ131-906.6《化學工業部在中型裝置試車工作規范》HGJ231-91
7施工技術及安全措施
1)通過對儀表系統調試程序的劃分,實現層次及工序間的隔離,這樣既能縮短工期,提高工作效率,又能保證人身與設備的安全。
2)調試時一次完成每個回路及聯鎖分支的復蓋,避免遺漏和人力物力的浪費,確保調試進度和質量。
3)二次聯校通過設置斷點3,各回路逐點開通,調試合格后現場掛牌,避免造成現場短路而燒毀保險或損壞設備。
4)在DCS調試過程中注意:a)DCS調試及運行時應連續供電。
b)裝載時不能切斷電源,否則將損壞軟盤,也不要觸摸鍵盤上的任何鍵(若需中止,按‘DEL’或‘BREAK’鍵。對盒式磁帶裝置不要在插入時接通或切斷ESTM的電源,驅支器綠燈亮時,不要取出磁帶。
c)拔出或插入卡件時,需佩帶防靜電接地帶,卡件檢查也應放在經1M歐接地電阻接地的導電板上進行,卡件應裝于防靜電袋中存放。
d)更換組件或卡件時,嚴格按照廠商說明書操作程序進行。
e)組態的任何增、刪及修改,需辦理操作票,并作詳細記錄。
f)為確保系統正常工作,任何與DCS無關的磁盤不能帶入控制室。
5)建立門衛安全保衛制度,專人值班,憑證出入。
6)控制室內嚴禁吸煙。
7)配備消防器材,預防火災發生。
8調試用主要標準儀器

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