自動(dòng)化儀表安裝調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)

【摘 要】在我國(guó)，電站新建或改造機(jī)組在熱控技術(shù)方面采用DCS已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)，這就涉及到了DCS的安裝與調(diào)試。DCS安裝質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定著機(jī)組運(yùn)行的效率和輸電質(zhì)量。為了讓DCS設(shè)備的安裝和調(diào)試質(zhì)量得到保證，本文簡(jiǎn)要的闡述了DCS設(shè)備的安裝與調(diào)試，對(duì)操作過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并予以解決建議。

【關(guān)鍵詞】DCS；設(shè)備安裝；設(shè)備調(diào)試；故障分析；改進(jìn)措施；問(wèn)題

DCS作為電站的主力自動(dòng)控制系統(tǒng)，是整個(gè)電力機(jī)組運(yùn)行的核心，也是儀表技術(shù)和OCC操作人員的雙眼。它以自身的技術(shù)力將控制技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、圖像技術(shù)有機(jī)的整合為一體，形成了一套獨(dú)具特色的集監(jiān)控、設(shè)置、操作和管理四位一體的自控系統(tǒng)裝置，目前已經(jīng)成為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域日常生產(chǎn)的核心設(shè)備，起著關(guān)鍵的作用。

1.DCS

1.1定義

DCS（Distributed Control System）就是分布式控制系統(tǒng)，又稱為集散控制系統(tǒng)。它由集中式控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，是一種新型的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。它兼容了儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，形成于生產(chǎn)過(guò)程控制與管理技術(shù)中。由于DCS的安裝與調(diào)試始終貫穿于廠用受電前到機(jī)組移交生產(chǎn)這一生產(chǎn)過(guò)程中，所以DCS的安裝調(diào)試對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)組運(yùn)行工作來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要。在我國(guó)，為了確保DCS的運(yùn)行穩(wěn)定性，在設(shè)備安裝之后，一定要完成高質(zhì)量的168小時(shí)試運(yùn)行后才能開(kāi)始正式運(yùn)行并移交生產(chǎn)。在這168小時(shí)試運(yùn)行過(guò)程中，要實(shí)時(shí)保持對(duì)于DCS的調(diào)試工作，避免任何問(wèn)題的發(fā)生。

1.2 DCS的安裝要求

DCS的安裝對(duì)許多方面都很挑剔，為了確保萬(wàn)無(wú)一失，在DCS設(shè)備安裝前應(yīng)該做好各方面的準(zhǔn)備，各個(gè)環(huán)節(jié)符合標(biāo)準(zhǔn)要求后才可以進(jìn)行安裝工作。

1.2.1對(duì)接地的要求

DCS作為一種控制系統(tǒng)，安裝前檢查接地是為了方便整個(gè)系統(tǒng)能處于一個(gè)統(tǒng)一且大地為0的基準(zhǔn)電壓參考指標(biāo)下安全運(yùn)行。一旦供電或任何設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，接地系統(tǒng)都能承受過(guò)載電流并迅速傳入大地，同時(shí)為DCS設(shè)備提供屏蔽和抗干擾的技術(shù)支持。所以在DCS安裝之前要確保接地系統(tǒng)的連接頭是否已經(jīng)安全焊接、螺栓連接點(diǎn)是否松動(dòng)、連接點(diǎn)是否被腐蝕、接地地線布線是否合理等等。確認(rèn)這些問(wèn)題無(wú)誤后，才能進(jìn)行DCS的安裝，這避免了熱控系統(tǒng)由于接地不當(dāng)而引起的機(jī)組故障。

1.2.2對(duì)電纜敷設(shè)的要求

電磁干擾會(huì)抬高DCS端子柜公共端的電壓，并產(chǎn)生額外的交流感電壓，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行甚至跳閘。電站在機(jī)組日常運(yùn)行時(shí)應(yīng)該積極采取應(yīng)對(duì)電磁干擾的措施，例如按照電纜強(qiáng)弱分層排放的原則進(jìn)行電纜的安裝敷設(shè)，一定要避免電纜的走向遠(yuǎn)離任何熱源和火源，保證電纜的安全。

1.2.3對(duì)接改線的要求

DCS接改線的施工工作要分配明確，例如施工單位負(fù)責(zé)外部的接線工作，而由DCS廠家完成內(nèi)部的接改線工作。由于DCS的接改線是電站所有設(shè)備自動(dòng)化的命脈，所以一定要確保接改線施工中的調(diào)試做到準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.DCS的安裝

DCS的系統(tǒng)安裝涉及到儀表柜、內(nèi)模塊、放線、接線和接地5個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1儀表柜

首先要進(jìn)行儀表柜體的制作。儀表柜在安裝前要做好槽鋼底座，儀表工人根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙來(lái)進(jìn)行槽鋼底座的長(zhǎng)寬高設(shè)計(jì)以及位置的固定，在設(shè)計(jì)時(shí)要留好與墻壁間的距離。量好尺寸后由焊工進(jìn)行劃線并下料焊接。焊接后檢查底座上的焊渣和毛刺并磨平，再用水平尺進(jìn)行精確找平，將底座與預(yù)埋件焊接在一起，最后用水泥抹平完工。

完成底座的施工后，就可以進(jìn)行儀表柜的裝運(yùn)、驗(yàn)收和擺放。關(guān)于儀表柜的裝運(yùn)，有條件情況下最好用起重機(jī)進(jìn)行裝卸并要求平穩(wěn)放置。運(yùn)輸時(shí)要保證絕對(duì)平穩(wěn)，避免由于碰撞和外力所出現(xiàn)的柜體損壞現(xiàn)象。柜體吊運(yùn)完畢后就要按照指標(biāo)進(jìn)行各個(gè)元器件的檢查。擺放儀表柜前要用水平尺和直角尺重新再對(duì)底座進(jìn)行校對(duì)測(cè)量，保證底座與儀表柜體的絕對(duì)水平和平穩(wěn)。柜體落座后，要用手鉆在柜體之間打口并用螺絲固定柜體，保證柜體的可靠接地。

2.2 DCS的配線

儀表的接放線是DCS設(shè)備安裝的關(guān)鍵。放線工作包括兩個(gè)方面，首先是現(xiàn)場(chǎng)儀表到配電室之間的放線，其次是儀表配線室繼電器柜到MCC配電柜之間的放線。放線工作需要多名OCC操作人員共同協(xié)作。

儀表的接線也很重要，這其中就包括打線號(hào)、分配線號(hào)管等工作。接線之前必須在地面上放置鍍鋅板作為絕緣。在儀表配電室內(nèi)的各種設(shè)備電纜配線要做到整齊規(guī)范和平行美觀，絕對(duì)不能有電纜交叉或跨越的情況出現(xiàn)，也要避免電纜配線時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力作用。另外，操作人員在配線過(guò)程中要佩戴防靜電手套并保證校線工作的高質(zhì)量。如圖1.

圖1 DCS系統(tǒng)接地示意圖

3.DCS的調(diào)試

3.1 DCS的靜態(tài)調(diào)試

DCS在安裝結(jié)束之后就要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試伊始要先做DCS的受電工作，這關(guān)系到模件、CPU甚至主機(jī)能否安全運(yùn)行。在受電工作前前應(yīng)該注意檢查電源回路的絕緣情況、系統(tǒng)的接地線路電阻是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求、功能模件是否全部拔出其位置、各分路子電源是否已經(jīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)以及對(duì)應(yīng)的電源波形檢查情況。全部檢查合格后才可以進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試的受電工作。

受電的順序應(yīng)該從總電源開(kāi)關(guān)開(kāi)始，然后是機(jī)柜電源的開(kāi)關(guān)、模件、子模件這樣依次逐級(jí)進(jìn)行受電。在受電過(guò)程中，必須要等上一個(gè)機(jī)柜或系統(tǒng)在受電測(cè)試完畢并開(kāi)始恢復(fù)運(yùn)行后才能對(duì)下一個(gè)機(jī)柜或系統(tǒng)進(jìn)行受電。如果受電過(guò)程中遇到任何問(wèn)題都要立刻停止受電工作，本文中就提到了幾個(gè)受電過(guò)程中可能發(fā)生的故障問(wèn)題。

例如燒損模件的問(wèn)題。造成模件燒損的原因眾多，最主要的原因就是由于接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致的外回路強(qiáng)電流竄入。所以在調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)該防止模件出現(xiàn)燒損情況。

首先，模件的I/O通道在測(cè)試之前應(yīng)該先把其外部接線斷開(kāi)，確定電源保險(xiǎn)斷開(kāi)后再插入模件，然后再送回電源保險(xiǎn)，測(cè)試完畢后將模件推出；其次，DCS在與外接設(shè)備傳動(dòng)試驗(yàn)之前，先要檢查外回路與DCS端子柜是否接線正確。檢查設(shè)備所有的模件接地的地交、直流電壓是否正常，確定沒(méi)有強(qiáng)電流竄入。另外，如果模件沒(méi)有做任何系統(tǒng)調(diào)試或者傳動(dòng)試驗(yàn)，不應(yīng)該插入設(shè)備位置，而且不能進(jìn)行帶電插拔模件作業(yè)和同一系統(tǒng)的交叉作業(yè)。

3.2 DCS的動(dòng)態(tài)試運(yùn)行

3.2.1系統(tǒng)AP死機(jī)

系統(tǒng)AP死機(jī)問(wèn)題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在DCS的動(dòng)態(tài)試運(yùn)行中，這是因?yàn)樵谡{(diào)試過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行大量修改而造成的系統(tǒng)垃圾堆積；亦或是系統(tǒng)功能區(qū)分和匹配的不合理所導(dǎo)致的計(jì)算機(jī)負(fù)荷過(guò)重。所以在機(jī)組動(dòng)態(tài)試運(yùn)行過(guò)程中盡可能不要對(duì)系統(tǒng)組態(tài)進(jìn)行任何修改。此外平時(shí)也要注意系統(tǒng)垃圾的定時(shí)清理，避免運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障。

3.2.2信號(hào)隔離

DCS設(shè)備的調(diào)試需要在現(xiàn)場(chǎng)完成，所以要在設(shè)備回路中加裝隔離器，其原因是因?yàn)镈CS設(shè)備的接地電源直接連接大地，但是電動(dòng)調(diào)門(mén)的地線卻不接地，這就可能導(dǎo)致電源由于無(wú)法匹配使調(diào)門(mén)動(dòng)作受阻。加裝隔離器可以讓DCS的電源不接觸地面，這樣就與就地電源連接一致。例如引風(fēng)機(jī)靜葉、送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉或一次風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉等執(zhí)行機(jī)構(gòu)都會(huì)在DCS運(yùn)行時(shí)加裝隔離器。

4.總結(jié)

DCS作為工業(yè)自動(dòng)化控制儀表系統(tǒng)，它的安裝和調(diào)試要求精確并標(biāo)準(zhǔn)，一切流程都要按照規(guī)范的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行。另外，對(duì)于儀表材料的招標(biāo)和后續(xù)儀表的驗(yàn)收工作也應(yīng)該做到謹(jǐn)慎，因?yàn)樗鼈兌贾苯雨P(guān)系到DCS的安裝和調(diào)試質(zhì)量。

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