解析集散控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試

【摘要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平不斷提高。由于集散控制系統(tǒng)（DCS）具有強(qiáng)大的功能，在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是DSC的種類(lèi)比較多，現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試的步驟也比較復(fù)雜，如果安裝和調(diào)試不夠好，則會(huì)影響用于的運(yùn)行成本和設(shè)備的穩(wěn)定性等。在本文中，筆者即探討集散控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試。

【關(guān)鍵詞】集散控制系統(tǒng)；工業(yè)應(yīng)用；現(xiàn)場(chǎng)安裝

現(xiàn)階段，在工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域，集散控制系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，其可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的大部分控制。由于當(dāng)前市場(chǎng)上的集散控制系統(tǒng)種類(lèi)繁多，而且系統(tǒng)組態(tài)也各不相同，所以這就決定了安裝與調(diào)試方法也不相同。在本文中，筆者結(jié)合自身的理論知識(shí)和工作實(shí)際，探討了在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的DCS現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試。

一、集散控制系統(tǒng)概況

集散控制系統(tǒng)（DCS），又被稱(chēng)之為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器為基礎(chǔ)，是一種集中分散式的集散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)、操作與管理、分散控制，是一種全興的控制系統(tǒng)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)，科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化提出了更高的要求，我國(guó)的各行業(yè)引進(jìn)了不同類(lèi)型的集散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在石油、煉油、化工和冶金等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。集散控制系統(tǒng)主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和測(cè)量控制技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)等，是由這些技術(shù)集合而成的。

當(dāng)前，市場(chǎng)上的集散控制系統(tǒng)的種類(lèi)比較多，系統(tǒng)的組態(tài)也各不相同，這就決定了系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法不同。但是，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是相同的，安裝與調(diào)試雖然存在差異，但相同的地方占大部分。工業(yè)上應(yīng)用的DCS系統(tǒng)的安裝主要包括中央控制室和生產(chǎn)裝置這兩個(gè)區(qū)域。

二、DCS的現(xiàn)場(chǎng)安裝

（一）系統(tǒng)硬件的安裝

在現(xiàn)場(chǎng)安裝之前，需要制定完成的安裝作業(yè)方案，并按照系統(tǒng)硬件安裝的流程檢查測(cè)儀表、系統(tǒng)設(shè)備、控制裝置和卡件等。系統(tǒng)硬件的安裝主要包括三部分，具體的流程為：

（1）施工準(zhǔn)備——設(shè)備及插件開(kāi)箱檢查——橋架與線(xiàn)槽安裝——現(xiàn)場(chǎng)儀表安裝與調(diào)試——現(xiàn)場(chǎng)電纜敷設(shè)——配管與校接線(xiàn)——現(xiàn)場(chǎng)儀表與裝置、DCS接線(xiàn)柜的連接——系統(tǒng)調(diào)試；

（2）施工準(zhǔn)備——設(shè)備及插件開(kāi)箱檢查——盤(pán)柜底座及支架安裝——DCS機(jī)柜安裝——輔助裝置安裝——插件安裝與檢查——通訊電纜敷設(shè)——DCS軟件調(diào)試及冷態(tài)回路試驗(yàn)——現(xiàn)場(chǎng)儀表與裝置與DCS接線(xiàn)柜連接——系統(tǒng)調(diào)試；

（3）施工準(zhǔn)備——設(shè)備及插件開(kāi)箱檢查——接地極施工——接地系統(tǒng)安裝——接地電阻復(fù)測(cè)——電源系統(tǒng)安裝與調(diào)試——DCS軟件調(diào)試及冷態(tài)回路試驗(yàn)——現(xiàn)場(chǎng)儀表與裝置與DCS接線(xiàn)柜連接——系統(tǒng)調(diào)試。

（二）系統(tǒng)的檢查與調(diào)試

集散控制系統(tǒng)（DCS）必須遵循科學(xué)的工序來(lái)進(jìn)行，從而保證項(xiàng)目的完整性和檢測(cè)內(nèi)容的深度。系統(tǒng)檢查與調(diào)試的工序是：確定系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)—測(cè)試運(yùn)行中故障連接的冗余測(cè)試——通道和精度和參數(shù)的檢查與測(cè)試——檢查自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能。

（1）系統(tǒng)的上電和測(cè)試。系統(tǒng)在上電之前，應(yīng)確保系統(tǒng)的上電不會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成不利影響，保證其處于工作狀態(tài)，并對(duì)需有關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行二次檢查。檢查完之后，則按照上電的步驟進(jìn)行上電。上電的步驟：打開(kāi)供電的總開(kāi)關(guān)——打開(kāi)各設(shè)備的電源——設(shè)備加電——檢查加電是否正?！油ǚ?wù)器、操作站和通信主站——打開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)控制總電源——接通個(gè)I/O電源開(kāi)關(guān)。

對(duì)于硬件的測(cè)試，需要首先檢查各個(gè)設(shè)備，確認(rèn)其準(zhǔn)確無(wú)誤后方可上電，待設(shè)備正常運(yùn)行之后，按照測(cè)試程序測(cè)試各個(gè)硬件設(shè)備，檢查系統(tǒng)的工作是否處于正常狀態(tài)。

對(duì)于軟件的安裝，應(yīng)使用系統(tǒng)中原有的軟件系統(tǒng)、組態(tài)結(jié)果和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等來(lái)安裝系統(tǒng)的軟件。啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，查看系統(tǒng)是否正常顯示。

（2）檢查冗余功能。調(diào)試出系統(tǒng)的狀態(tài)顯示畫(huà)面之后，確認(rèn)控制器上的OK；這使在另外一個(gè)操作臺(tái)上調(diào)試出含有一個(gè)位號(hào)的一組畫(huà)面，并通過(guò)4mA～20ADC信號(hào)記錄該信號(hào)，把主控制器電源調(diào)制“OFF”狀態(tài)，從而確認(rèn)控制器是否自動(dòng)投入運(yùn)行。其次，嚴(yán)格檢查控制站冗余I/O卡件。通過(guò)檢查系統(tǒng)的冗余功能，軟件手動(dòng)切換從通訊電纜，從而確認(rèn)系統(tǒng)的運(yùn)行是否正常。

三、集散控制系統(tǒng)的調(diào)試

（一）硬件的調(diào)試

集散控制系統(tǒng)硬件的調(diào)試主要包括線(xiàn)路的檢查、電源測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試，以及機(jī)柜冷卻系統(tǒng)的檢查、上裝軟件的檢查、操作站通電檢查等。集散控制系統(tǒng)硬件的調(diào)試主要是對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行單體測(cè)試，由于各種設(shè)備調(diào)試的要求不同，所以硬件系統(tǒng)的調(diào)試必須按照相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)書(shū)或者操作規(guī)范來(lái)開(kāi)展。

（二）DCS軟件的調(diào)試

DCS軟件的調(diào)試指的是通過(guò)系統(tǒng)的操作站來(lái)檢查軟件的各項(xiàng)功能是否正常，組態(tài)是否正常，回路系統(tǒng)是否正常等。具體的調(diào)試程序如下：

（1）軟件復(fù)原調(diào)試。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的復(fù)原調(diào)試，需要在DCS系統(tǒng)生產(chǎn)廠(chǎng)家的配合下來(lái)完成，主要檢查的系統(tǒng)軟件的版本是不是正確、應(yīng)用軟件是否齊全等。

（2）組態(tài)測(cè)試。組態(tài)測(cè)試主要是把通訊、系統(tǒng)外設(shè)等初始化。

（3）操作站、工程師站：按照系統(tǒng)設(shè)備手冊(cè)或者操作規(guī)范嚴(yán)格檢查操作站、工程師站和值長(zhǎng)站的基本功能是否齊全。

（三）DCS系統(tǒng)的調(diào)試

DCS是不是按照工藝和工程設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)裝置開(kāi)展監(jiān)測(cè)，需要通過(guò)完整的回路來(lái)測(cè)試和控制等。集散控制系統(tǒng)的調(diào)試，是在設(shè)備安裝完成之后，對(duì)系統(tǒng)的硬件、組態(tài)等進(jìn)行校驗(yàn)，檢查系統(tǒng)的軟件、硬件是否滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。系統(tǒng)調(diào)試主要包括以下幾個(gè)部分：?jiǎn)位芈氛{(diào)試、復(fù)雜回路的調(diào)試、聯(lián)鎖與報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試和特殊系統(tǒng)的調(diào)試等。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)行的不斷加快，以及科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，其對(duì)于提高工業(yè)生產(chǎn)的控制水平，具有重要的意義。在本文中，筆者結(jié)合自身的理論知識(shí)和工作實(shí)際，從集散控制系統(tǒng)的概念出發(fā)，探討了系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試，主要包括硬件的安裝與調(diào)試、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試兩個(gè)方面。

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作者簡(jiǎn)介

亞森江·依布拉音 出生年月：1972年4月18日 性別：男 民族：維吾爾 籍貫：新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番市 學(xué)歷：本科 職稱(chēng)：工程師 研究方向：煉油化工裝置自動(dòng)化儀表的安裝應(yīng)用維修，從事的工作：煉油化工裝置自動(dòng)化儀表的安裝應(yīng)用維修。