DCS调试与方案

为高效优质完成调校工作，确保工艺试车进度，并实现长期、安全稳定生产的目标，特编制本DCS系统调试方案。 

编制依据 

1) 海洋石油化肥项目合成氨装置建筑、安装工程招标书。 

2) 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 GBJ93-86 

3) 石油化工仪表工程施工技术规范。SH3521－1999。 

4) 化学工业大、中型装置试车工作规范。HGJ231－91。 

系统结构 

集散控制系统结构包括： 

操作站、操作台； 工程师站； 彩色打印机； 彩色拷贝机； 大容量存储单元； 记录仪； 控制站及I/O单元； 双冗余通讯系统（包括通讯总线及接口模件）； 联锁停车操作台； 超级用户（带打印机）； PLC(带编程单元及打印机)。 

仪表系统调试程序 

一.在这一层次中，通过设置断点1、2，使DCS调试与辅助仪表盘仪表调试相对、互不干扰，从而便于实现对这两个工序的平行作业，并可避免因设备状态不正常或接线错误等原因造成设备的损坏。 

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、火警盘等的系统调试。对于其中的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。 

第三层次：全装置仪表二次联校 

根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，通过在现场加信号进行回路试验，并陆续投用。 

第四层次：应用软件参数的进一步调整 

此为在单体试车、联动试车之前、之中、之后，对某些仪表参数如复杂调节系统的计算系数、偏置值、延迟时间、设定值及比例度、积分、微分时间等的试验调整，以获得最佳运行工况。 

调试内容及方法 

DCS调试 

现场调试工作主要是检查使用系统软件，并对应用软件进行组态确认和功能测试。 

通电前的检查 

6) 电缆绝缘电阻符合要求（大于5M欧），查看电缆绝缘电阻测试记录，必要时抽查实测。 

7) 核对所有电源线、信号线、通讯总线应连接无误。 

8) 控制站、操作台、工程师站等各机框内插卡、适配器及其接口的型号、位置正确无误。 

9) 各插卡予设定旋钮位置正确。 

10) 扣电源单元及插卡上电源开关均处于“OFF”位置，所有保险丝完好无损。 

11) 机柜内所有连接螺钉均应牢固、无松动。 

12) 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) 用万用表检查各机柜接地汇流排是否分别与“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）。 

UPS电源测试： 

a) 检查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，重复此项试验，蓄电池供电时间应不小于30分钟） 

通电试验 

逐个地将各机柜、操作台进行以下通电试验： 

13) 将电源盘内去机柜电源开关置于“ON”位置用数字万用表检查机柜主电源开关前电压，应为220±22VAC。 

14) 确认机柜内各卡件（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）。若超过允许偏差范围，则进行调整。 

15) 进行双电源手动切换试验 

16) 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，检查各风扇，应运行正常。 

17) 检查电源报警电路是否起作用。 

系统启动、装戴 

18) 工程师站起动程序。 

19) 操作站起动程序。 

20) 控制站起动：通电后，调出系统状态画面，确诊状态正常。 

21) 装载操作。 

各站装载程序详见说明书。 

系统诊断及冗余试验： 

22) 调出系统诊断画面，对各站、台等进行诊断检查。 

23) 对系统的各种冗余模件，人为地模拟故障（通过切断电源；拔掉电源插头、插卡等方法），观察备用模件能否在规定的时间内运行，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 

画面测试 

24) 流程图画面测试： 

a) 流程画面以P&I图形式显示，页数及画面内容应符合组态要求。 

b) 画面静态显示检查： 

检查标题的位置、颜色、文字说明。 

图形的形状、大小、位置、颜色。 

工艺管线的宽度、位置、颜色及进出接头。 

测量变量的符号、文字、大小、位置、颜色。 

仪表信号的箭头、宽度、位置、内容。 

页连接符号的形状、大小、位置、颜色、进出箭头。 

工程测量单位符合设计要求。 

c) 画面动态显示检查： 

测量变量的变化值应在系统可识别的精度范围内。 

阀、泵运行状态的颜色变化。 

报警状态变化，且应是正确的优先级别。 

d) 从流程画面选择回路，进行调整设定值、控制模式（自动/手动）和手动输出的试验。 

总貌画面测试 

a) 确认总貌画面已按组态数据表组态。 

b) 检查总貌画面每个区内组和单元的正确组态。 

组画面调试 

a) 确认组画面中回路，与总貌画面中描述的组一致。 

b) 各测量值、设定值、模拟和数字形式的输出均正确组态。 

c) 进行改变设定值、控制模式和输出试验。 

d) 对数字或程序回路的组画面，通过改变其状态，观察块的颜色或状态显示信息的变化应符合组态要求。 

e) 确认对可选择功能：高低限报警、偏差报警、输出、调整参数、电源故障重新启动模式、串级或前馈回路信息、滤波器参数以及其它与回路或数字程序有关的信息的组态。 

回路画面测试 

a) 键入位号，调出回路画面，确认回路类型组态正确。 

b) 确认测量值、设定值、输出等正确组态。 

c) 进行改变设定值、控制模式和输出的试验。 

d) 确认对上述可选择的功能已按设计正确组态。 

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、组态信息的定义、算法选择等试验。 

历史趋势画面测试 

a) 确认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) 通过输入信号，观察画面能按实时信息自动更新，对设计指定的变量进行历史趋势系统储存时间检查，应能保存20-30天。 

报警汇总画面测试 

a) 检查报警画面应按各报警发生时间先后顺序排列，且报警画面一旦被调用，即在画面顶部显示最新的报警。 

b) 确认每个报警的操作组号、说明文字、优先级别等正确，且不同优先级别的报警的声光区分正确。 

c) 确认任一操作台上消声操作均能关闭所有的蜂鸣器。 

系统状态画面测试 

a) 调出系统状态画面，检查连接在通讯系统上的各节点已正确组态。 

b) 当其中任一节点发生故障时，应能发出报警信号。 

操作键盘功能试验 

25) 确认由操作员直接操作的功能键操作正常，能调出各种显示，操作每个回路（包括控制模式、设定值、设定串级、输出信号调整等），报警确认，执行打印机的各种功能。 

26) 确认由键锁或口令启动的操作员键盘功能操作正常，能改变测量范围，报警值及输出信号等。 

打印机、拷贝机用报表测试 

27) 检查打印机能将操作站规定的信息进行打印。 

28) 确认报警打印自动发生，排列顺序与报警汇总画面一致。 

29) 检查“确认”或“恢复”时间的打印与实际发生时间相同。 

30) 检查如报警发生数量比打印速度快，报警打印不会丢失。 

31) 检查如打印机发生故障，修复后仍能将这段时间内的报警点正确打印。 

32) 确认由PLC来的联锁报警在规定的组（整个联锁被划分为组）中具有第一信号显示，并具有300ms的分辨率。 

33) 确认拷贝机能对各台CRT屏幕显示的任何画面进行硬拷贝，测试时每台CRT至少各拷贝一个画面。 

34) 确认报表能按组态的格式打印。 

35) 检查小时报表、班报表、日报表、月报表的自动打印功能。 

36) 检查报表数据可是瞬时值、平均值、前30小时累计值（且含有小时平均值） 

系统记录仪测试 

37) 确认记录仪已编程，功能符合设计要求。 

38) 给每台记录仪（3笔）至少加一个输入信号，检查能否经已组态的通道记录。 

DCS通道测试 

经上述对DCS组态及功能测试后，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）。 

39) 测试方法：根据回路图，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。 

40) 调试过程中，注意回路的分支、指示、记录、报警等同时试验。 

41) 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记，并及时填写调试记录。 

42) 对顺序及联锁回路试验：根据逻辑图、输入信号检查顺序及联锁动作应符合设计要求。若不符，检查顺序表组态。 

其它层次调试 

由于本方案主要述及DCS调试。图3仪表系统调试程序方框图中的第一层次调试（工序2）及第二、三、四层次调试均为常规调试。故本方案仅作简要叙述，其中有关PLC联锁系统调试方案另行编制。 

辅助仪表盘仪表调试 

对其中的压缩机盘主要是调速器、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性曲线测试后进行。对火警和可燃气体检测系统，在不连接现场电缆的情况下，通过接模拟负载进行声光报警试验。 

制室内部系统调试 

这一层次调试检查DCS与辅助仪表盘间的所有串行信号模拟及联锁报警信号等，它与第一层次一起，构成了装置调试的核心。 

43) 确认接口组态正确，检查串行信号符合设计要求。 

44) 各机柜间所有模拟、数字（报警联锁）信号传递正确，动作可靠，符合设计要求。 

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的全面检查与确认，尤其是对联锁系统要组织电气及工艺专业人员共同确认。 

45) 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。 

46) 在二次联校过程中，对检测系统要进一步核对信号的量程、工程单位、报警上下限等，对调节系统要检查设定置、比例、积分、微分时间预设定、输出正反作用及调节阀气开气闭是否正确，对联锁所警系统应拟联锁的工艺条件，检查动作的正确与可靠性。 

质量标准 

47) 施工图及组态工作单。 

48) 厂商说明书。 

49) 施工图及组态工作单。 

50) 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 GBJ93-86 

51) 《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》 GBJ131-90 

52) 《化学工业部在、中型装置试车工作规范》 HGJ231-91 

施工技术及安全措施 

53) 通过对仪表系统调试程序的划分，实现层次及工序间的隔离，这样既能缩短工期，提高工作效率，又能保证人身与设备的安全。 

54) 调试时一次完成每个回路及联锁分支的复盖，避免遗漏和人力物力的浪费，确保调试进度和质量。 

55) 二次联校通过设置断点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。 

56) 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，否则将损坏软盘，也不要触摸键盘上的任何键（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的电源，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，卡件检查也应放在经1M欧接地电阻接地的导电板上进行，卡件应装于防静电袋中存放。 

d) 更换组件或卡件时，严格按照厂商说明书操作程序进行。 

e) 组态的任何增、删及修改，需办理操作票，并作详细记录。 

f) 为确保系统正常工作，任何与DCS无关的磁盘不能带入控制室。 

建立门卫安全保卫制度，专人值班，凭证出入。 

控制室内严禁吸烟。 

配备消防器材，预防火灾发生.