工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施解析

李慶同 周元翔

[摘? ? 要]本文針對工業(yè)自控系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行全方位的分析，并簡單介紹了系統(tǒng)現(xiàn)場安裝準(zhǔn)備內(nèi)容，例如了解工藝流程、掌握設(shè)計(jì)資料、加強(qiáng)系統(tǒng)檢查等，提出具體的安裝和調(diào)試措施，取得較好的成效，旨在為工作人員提供一定的幫助與和參考。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)自控系統(tǒng);安裝;調(diào)試

[中圖分類號]TP273.5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）09–000–03

[Abstract]According to the characteristics of industrial automatic control system， conduct a comprehensive analysis， and briefly introduce the content of system site installation preparations， such as understanding the process flow， mastering design information， strengthening system inspection， etc.， and propose specific installation and commissioning measures to achieve better The effect is to provide some help and reference for the staff.

[Keywords]industrial automatic control system; installation; debugging

因?yàn)楣I(yè)自控系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝和調(diào)試內(nèi)容比較多，對技術(shù)人員的專業(yè)技能水平提出更高要求，對于技術(shù)人員而言，要結(jié)合工業(yè)自控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對系統(tǒng)的安裝與調(diào)試程序進(jìn)行優(yōu)化，并妥善解決系統(tǒng)現(xiàn)場安裝和調(diào)試工作中遇到的難題，在提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率的同時(shí)，確保工程施工可以如期完工。鑒于此，本文深入探討工業(yè)自控系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝和調(diào)試要點(diǎn)，具體內(nèi)容如下。

1 工業(yè)自控系統(tǒng)特點(diǎn)分析

根據(jù)工業(yè)自控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可以得知，系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，主要具有以下特點(diǎn)：

（1）需要利用網(wǎng)絡(luò)體系，完成系統(tǒng)的穩(wěn)定通信。無論采取分布式控制體系亦或是總線系統(tǒng)，技術(shù)人員均需要利用網(wǎng)絡(luò)體系，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全通信。

（2）利用特性模塊或者板卡合理配置各項(xiàng)信息，使得系統(tǒng)自身的擴(kuò)展性得到有效體現(xiàn)。結(jié)合現(xiàn)場控制站與設(shè)備單元運(yùn)行現(xiàn)狀可以得知，要求技術(shù)人員結(jié)合具體情況，利用特性模塊或者板卡，加強(qiáng)信息配置，從而有效提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

（3）自控系統(tǒng)要結(jié)合現(xiàn)場對象的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)信號的快速輸入與輸出。

（4）根據(jù)自控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)能夠得知，此系統(tǒng)屬軟硬件結(jié)合系統(tǒng)的一種，系統(tǒng)自身的各項(xiàng)功能主要由軟件系統(tǒng)控制。

（5）因?yàn)楣I(yè)自控系統(tǒng)內(nèi)部的子系統(tǒng)數(shù)量較多，各個(gè)系統(tǒng)具備不同控制，需要設(shè)置監(jiān)控體系，對各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控[1]。

2 現(xiàn)場安裝準(zhǔn)備內(nèi)容

2.1 了解工藝流程

由于各類工業(yè)系統(tǒng)均為工藝提供服務(wù)，故在實(shí)際安裝的過程中，要求技術(shù)人員全面了解具體的安裝流程，進(jìn)一步明確各項(xiàng)工藝操作要求，并合理選擇各類生產(chǎn)設(shè)備，根據(jù)各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行情況，加強(qiáng)安裝調(diào)試，確保系統(tǒng)的各項(xiàng)功能得到良好體現(xiàn)。同時(shí)，技術(shù)人員還要優(yōu)化系統(tǒng)安裝調(diào)試內(nèi)容，找到系統(tǒng)安裝與調(diào)試工作中存在的主要問題，采取有效的解決措施。

2.2 掌握設(shè)計(jì)資料

技術(shù)需要全面了解設(shè)計(jì)資料，以及系統(tǒng)操作站的運(yùn)行功能和型號要求，確保系統(tǒng)控制站的各項(xiàng)功能得到有效體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)配置。由于通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)數(shù)量比較多，故技術(shù)人員需要結(jié)合現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)的具體分布情況以及I/O信號種類與名稱，合理確定其現(xiàn)場位置，確保各項(xiàng)電氣設(shè)備能夠安全運(yùn)行，儀表和執(zhí)行器的重要功能得到充分體現(xiàn)。

2.3 系統(tǒng)檢查

針對工業(yè)自控系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)軟件與硬件產(chǎn)品進(jìn)行全面檢驗(yàn)，采購方與供貨商共同進(jìn)行檢查，確保各項(xiàng)設(shè)備的型號與規(guī)格符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，雙方檢查完畢后，需要共同簽署交換清單。同時(shí)，在軟件組態(tài)的過程中，技術(shù)人員還要結(jié)合具體的設(shè)計(jì)資料，對系統(tǒng)進(jìn)行全面配置，并制定I/O信號總表，進(jìn)一步確定出各個(gè)信號的名稱、規(guī)格與現(xiàn)場位置等，以I/O信號總表為基礎(chǔ)，實(shí)施組態(tài)編程[2]。

3 現(xiàn)場安裝和調(diào)試要點(diǎn)

3.1 提前做好防干擾工作

為了提升電纜敷設(shè)質(zhì)量，在實(shí)際敷設(shè)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要采取科學(xué)措施，不斷消除電纜敷設(shè)環(huán)節(jié)所遇到的各項(xiàng)干擾，在電纜敷設(shè)過程中，采取科學(xué)的防干擾措施，可以取得較好效果。結(jié)合I/O信號電纜敷設(shè)特點(diǎn)能夠得知，通過將信號線和動(dòng)力線保持錯(cuò)開敷設(shè)，可以顯著減少信號干擾[3]。

此外，在資金允許的前提下，技術(shù)人員根據(jù)模擬信號特點(diǎn)，采取屏蔽電纜的方法，可以起到良好的抗干擾效果，但是，此類措施資金投入較大。同時(shí)，各類線路敷設(shè)環(huán)節(jié)，盡量避開工程項(xiàng)目內(nèi)部的各類金屬管道。根據(jù)通信電纜敷設(shè)情況，采取有效的防干擾措施，可以避免信號出現(xiàn)過度衰減現(xiàn)象，為了進(jìn)一步提升通信電纜的輻射質(zhì)量，技術(shù)人員在具體工作中還要特別注意以下幾個(gè)問題：

（1）科學(xué)確定出電纜的具體的輻射方向。對于技術(shù)人員而言，要結(jié)合工業(yè)自控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，采取有效的連接方式，可以明顯提高電纜敷設(shè)質(zhì)量。

（2）采用單總線連接方式，利用通信干線將各個(gè)分支器進(jìn)行穩(wěn)定連接，避免出現(xiàn)放射狀敷設(shè)，能夠減小外界環(huán)境對通信電纜敷設(shè)產(chǎn)生的不利影響[4]。

（3）盡可能將分支器靠近控制站與操作站。在實(shí)際敷設(shè)工作中，通信電纜避免和動(dòng)力線保持平行敷設(shè)狀態(tài)，并避開敏感用電設(shè)備，確保設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)單體試車調(diào)試力度

單體試車的核心目的是幫助技術(shù)人員判斷工業(yè)自控系統(tǒng)能夠投入到實(shí)際應(yīng)用中，同時(shí)對各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和各類儀器儀表進(jìn)行全面檢驗(yàn)，是系統(tǒng)現(xiàn)場安裝和調(diào)試中的核心環(huán)節(jié)。在單體試車的過程中，技術(shù)人員要重點(diǎn)檢查各項(xiàng)電氣設(shè)備和儀器儀表的安裝情況，在保證各項(xiàng)設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，重點(diǎn)檢查設(shè)備接線情況[5]。

另外，在操作站方面，技術(shù)人員要結(jié)合操作畫面特點(diǎn)，對各類設(shè)備實(shí)施啟動(dòng)或者暫停操作，并結(jié)合操作畫面所提供的各類信號變化特點(diǎn)，加強(qiáng)評判。同時(shí)，技術(shù)人員還要采取有效的安全措施，在調(diào)試環(huán)節(jié)，要根據(jù)具體的工藝流程，嚴(yán)格控制各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行速率，并安排專業(yè)人員進(jìn)行看守，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，保證系統(tǒng)調(diào)試工作的有序開展。

3.3 合理控制網(wǎng)絡(luò)通信

根據(jù)工業(yè)自控系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝和調(diào)試特點(diǎn)可以得知，通過加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信控制力度，能夠保證系統(tǒng)調(diào)試工作有序開展，當(dāng)前階段，技術(shù)人員可以采取以下幾種調(diào)試方法：

（1）對于已經(jīng)敷設(shè)完畢的通信電纜，開展衰減測試，特別是長距離電纜，要進(jìn)行全方面的檢驗(yàn)。

（2）將各類通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全連接，在實(shí)際連接的過程中，技術(shù)人員要重點(diǎn)檢查各個(gè)電纜接頭和分支器的接線情況，確保各項(xiàng)設(shè)備穩(wěn)定連接。

（3）結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，加強(qiáng)全方位檢測，重點(diǎn)檢查控制站和操作站[6]。

（4）根據(jù)工業(yè)自控系統(tǒng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)要求，包括各項(xiàng)接口設(shè)備的運(yùn)行情況，科學(xué)設(shè)置通信參數(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)體系能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

上述工作完畢后，技術(shù)人員需要對系統(tǒng)進(jìn)行模擬聯(lián)合調(diào)試，具體措施如下：

（1）將工程現(xiàn)場內(nèi)部的各類電氣設(shè)備，尤其是功率比較大的電機(jī)，包括主要回路進(jìn)行斷開處理，確保二次控制回路能夠穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)I/O信號能夠正常發(fā)送，方可開展空投試驗(yàn)。在多次調(diào)試的過程中，避免各類用電設(shè)備出現(xiàn)頻繁的開啟與關(guān)閉[7]。

（2）針對系統(tǒng)模擬聯(lián)合調(diào)試試驗(yàn)中的執(zhí)行器和限位開關(guān)等，進(jìn)行全方面的檢驗(yàn)，確保該系統(tǒng)可以安全運(yùn)行。

3.5 無負(fù)荷狀態(tài)下的聯(lián)動(dòng)

通過對系統(tǒng)進(jìn)行單體試車之后，技術(shù)人員能夠進(jìn)一步了解各類現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行情況，通過模擬聯(lián)合調(diào)試，對系統(tǒng)的控制與操作功能進(jìn)行全面檢驗(yàn)。所謂無負(fù)荷聯(lián)動(dòng)，主要指的是在上述調(diào)試的基礎(chǔ)上，結(jié)合工藝的具體要求，對系統(tǒng)的控制功能進(jìn)行檢驗(yàn)，確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)更加安全、可靠。

此外，在無負(fù)荷聯(lián)動(dòng)調(diào)試的過程中，技術(shù)人員還要詳細(xì)記錄下系統(tǒng)報(bào)警與參數(shù)發(fā)展趨勢，并對系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行調(diào)試與檢驗(yàn)。無符合聯(lián)動(dòng)調(diào)試過程中，技術(shù)人員要注意以下問題：

（1）制定出完善的調(diào)試方案，優(yōu)化工藝流程順序，確保各項(xiàng)設(shè)備的調(diào)試結(jié)果更加準(zhǔn)確。

（2）對所有設(shè)備進(jìn)行全方面檢查，根據(jù)工藝流程要求以及系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，認(rèn)真落實(shí)無負(fù)荷聯(lián)動(dòng)調(diào)試方案[8]。技術(shù)人員還要根據(jù)最終的調(diào)試結(jié)果，找到系統(tǒng)調(diào)試工作之中存在的缺陷，及時(shí)改進(jìn)。

3.6 負(fù)荷狀態(tài)下的聯(lián)動(dòng)調(diào)試

負(fù)荷狀態(tài)下的聯(lián)動(dòng)調(diào)試是系統(tǒng)調(diào)試中的最后環(huán)節(jié)，占據(jù)重要地位，和無負(fù)荷聯(lián)動(dòng)調(diào)試模式相比較來講，系統(tǒng)在具體運(yùn)行期間，最終的調(diào)試結(jié)果會(huì)影響技術(shù)人員的判斷，故技術(shù)人員在具體工作中，要注意以下事項(xiàng)：

（1）根據(jù)系統(tǒng)帶負(fù)荷聯(lián)動(dòng)調(diào)試方案內(nèi)容，適當(dāng)增加工藝生產(chǎn)和管理等內(nèi)容。

（2）根據(jù)工藝生產(chǎn)要求對具體的調(diào)試過程進(jìn)行全面監(jiān)管。

（3）在具體調(diào)試環(huán)節(jié)，技術(shù)人員要嚴(yán)格控制間隔時(shí)間，并對各項(xiàng)過程控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，加大參數(shù)調(diào)整力度，如果系統(tǒng)出現(xiàn)生產(chǎn)極限狀況，技術(shù)人員要密切關(guān)注系統(tǒng)無負(fù)荷聯(lián)合調(diào)試數(shù)據(jù)，調(diào)整具體參數(shù)。

（4）針對系統(tǒng)調(diào)試期間所生成的各類報(bào)表，以及調(diào)試報(bào)告的具體內(nèi)容，合理選擇調(diào)試工藝，進(jìn)一步提升系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（5）結(jié)合規(guī)程與規(guī)范要求，開展72h或者48h的試運(yùn)行生產(chǎn)，并根據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際驗(yàn)收數(shù)據(jù)，對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行有效的調(diào)整[9]。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試要點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)性的分析，例如提前做好防干擾工作、加強(qiáng)單體試車調(diào)試力度、合理控制網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、無負(fù)荷狀態(tài)下的聯(lián)動(dòng)、負(fù)荷狀態(tài)下的聯(lián)動(dòng)調(diào)試等等，可以確保工業(yè)自控系統(tǒng)安全運(yùn)行，避免系統(tǒng)在后續(xù)運(yùn)行期間出現(xiàn)較多故障。同時(shí)，對于技術(shù)人員來講，要密切關(guān)注工業(yè)自控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并認(rèn)真觀察系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，要及時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，從而確保工業(yè)自控系統(tǒng)的重要功能得到充分體現(xiàn)。

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