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1、*5萬噸/年離子膜燒堿裝置DCS集散型控制系統安裝調試施 工 方 案 施工單位: 日期:04年6月26日目 錄一、編制說明二、編制依據三、儀表施工程序四、主要調試方法五、施工技術保證措施六、質量保證措施(參見儀表總體施工方案)七、安全技術措施一、編制說明方案主要依據以往施工項目如：*化工實驗廠13.2萬噸年尿素、*化工廠2萬噸年離子膜燒堿、*化工廠16萬噸乙烯、石化總廠52萬噸年尿素、*乙烯“雙苯”工程、*第二化工廠4萬噸年離子膜燒堿工程等裝置中DCS集散型控制系統以及化肥廠磷酸氟化鋁裝置由法國引進的PLC程控系統安裝調試的成功經驗所編制的。由于本工程的自控施工圖紙及DCS系統的軟件、硬件資料2、暫無，此方案有待于資料齊全后加以補充、完善，僅作為配合或共同進行DCS集散型控制系統調試的作業指導書。本裝置具有很高的自動化水平,其生產過程通過DCS過程控制計算機和操作站對生產過程中的工藝參數實行集中控制、顯示、監測、報警、聯鎖，其中重要的參數狀態通過數據高速公路適時反饋到主控制室的管理監控計算機，配合其實現對全廠性的原料、產品、公用工程及能耗的統一核算和管理。DCS綜合控制裝置具有綜合運算的數據和數據采集功能，它以數據高速通道為支柱，綜合了計算機、自動控制、數據通訊、CRT顯示的先進技術（4C技術)，系統功能分散、監視操作集中、控制邏輯可擴，人機聯系完善,運行安全可靠,與電動型儀表兼容,在3、目前國內伺類裝置中自動化水平處于領先地位。該工程DCS從功能層次上系統可分為二至三級,第一級是過程控制級，過程控制微處理機直接與現場各類儀表(如變送器、執行器等)相連,接收生產過程的模擬量、數字量、脈沖量、輸出數字量，并對信號進行安全隔離和模擬/數字量值轉換。對所連接的裝置實施監測、控制，同時向上與操作站計算機相連,接收上層的管理信息，并向上傳遞裝置的特性數據和采集到實時數據。第二級為過程管理級，是以操作站、工程師站為核心的管理計算機系統，通過CRT打印機、操作盤等綜合監視過程的所有信息，集中顯示操作，控制回路組態和參數修改、優化過程處理等.本工程自控系統是以中央控制室操作站為中心的多層網絡，4、有機整體.控制室與裝置間的系統調試密不可分，調試工作在DCS系統安裝中顯得尤為重要和復雜，需要有與之相適應的施工組織和施工方法。二、編制依據*氯堿樹脂工程招標文件;工業自動化儀表工程施工:及驗收規范（佃J93-86）； 自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準（GBJl3l90);三、儀表施工程序根據該工程的特點（DCS集散型控制系統)，宜將整個儀表安裝工程施工分成二條獨立的作業線，進行平行施工.施工人員進入現場后,要認真、細致地做好施工準備，在早期現場條件不具備時，應盡可能進行各類儀表系統、部件的予組裝，管、支架的予制。與此同時,進行現場儀表的一次調試，箱、柜、操作臺及輔助設備的安裝、校接線等工作5、。中期密切配合工藝安裝人員進行調節閥、流量計、孔板、一次取溫、取壓部件的施工。應“化整為塊”“見縫插針”逐步完善電纜橋架、線、支架及一次儀表的安裝。同時在控制室內進行以端子排為界的控制室內DCS集散型系統的硬件調試，應用軟件的功能測試，通過控制室內系統的局部調試，將大量的問題暴露于早期，實行質量予控，為系統的聯調打下堅實的基礎。后期視現場儀表系統完成狀況，按完成的先后順序及工藝單機試車控制點，逐步完成系統聯調工作，達到與工藝配管同步施工的目標.計算機系統各單元開通后，按回路圖對各種輸入回路和輸出回路進行系統調試,調整測量和控制精度，檢查各有關功能.先試簡單回路，再試復雜回路，在系統正常后，對控6、制回路的PID調節參數、測溫信號的折線數據、CRT顯示的單位和小數點,報警元件的給定點等等參數進行測定測試,此后，對各回路保持通電狀態。四、主要調試方法4。1系統調試的覆蓋方法硬件調試項目覆蓋將所有單元、臺件分類制定調試表格，將具體的檢查、確認、測量,所要求的正確狀態、標準數據和允許誤差填好，調試時按表格次序逐一檢查、測量，并填入實際結果數據。軟件調試覆蓋計算機軟件已經過制造廠的調試，現場調試工作主要是檢查使用系統軟件對應用軟件進行結構性測試和功能性測試，覆蓋內容為：A根據操作站說明書和操作卡對系統基本功能逐項試驗。B根據設計組態數據表或規格書對程序和模塊的組態數據進行校對，修改完善。C利用功7、能畫面、窗口、菜單等按設計程序圖通過冷態調試對應用程序進行試驗。D在系統調試中進行參數給定、程序啟動和投入過程控制。單回路調試覆蓋:根據回路接線圖將輸入、輸出信號按模擬量輸入、輸出，數字量輸入、輸出和電阻飛毫伏、伏、毫安、脈沖、接點等類型,分類并按其范圍和特點分成調試組，排出調試順序。無論一個回路的調試分幾個部分完成，每完成一部分即用色筆在回路圖上對已調試的線路和單元作上標記，標記布滿線路則表示此回路調試覆蓋完畢，簡單清晰，同時做相應的數據記錄。要點：A輸入信號從回路的起點元件開始，輸出信號到回路的終端元件。注意回路的分支、指示、記錄、報警回路等可同時試驗。B每個回路調試前，再測試核對一次線路8、，正確無誤后通電,調試完后在現場掛牌,投入運行，并及時向用戶交接.聯鎖回路調試覆蓋利用設計邏緝圖,如無邏緝圖則將線路圖整理成邏輯測試圖,然后對聯鎖系統進行邏緝功能調試。要點：A測試前核對邏緝，邏緝“1“0”的條件和結果需雙重測試，在邏緝圖上做標記,不遺漏設計需要的邏輯功能，也不能出現多的邏輯功能.程序控制系統調試覆蓋按程序表逐步測試,對每一步都進行條件、各元件狀態、程序時間全面檢查試驗。4.2系統調試中的：模擬方法系統性能檢查：A DCS冷態調試：即在外部多芯電纜尚未與主控室機柜連接時，對I/O卡進行精度檢查測試。包括AI、A0、DI、D0精度檢查。方法對AI、DI、PI在機柜的輸入端加入相應9、的模擬或數字，用操作鍵盤，調出相應的回路圖，右CRT上觀察測試和記錄測試結果.對D0、A0通過操作員鍵盤,在機柜的輸出端，接相應的電流表（電壓表），進行測試記錄。B回路系統調試：等現場儀表安裝接線全部正確完成,并確認該回路已經作好隔離措施后，方能進行回路系統測試，方法同冷態調試,但信號的加入點在現場變送器之前,盡量把整個回路都收集在內。對各回路進行調試，使系統在系統誤差范圍之內,對控制回路還要檢查執行機構的正反作用和動作的正確性，對復雜的控制回路，分步模擬工藝條件逐步檢查確認。C聯鎖報警回路的調試在事故接點處,加入相應的模擬信號，與電氣、工藝人員一起作報警和模擬聯鎖動作試驗,確認動作無誤，符合10、規定要求。系統調試中采用綜合模擬方法的目的，是為在系統投入生產過程之前,完整、真實地模擬過程參數進行系統狀態調試。輸入信號模擬從系統輸入端送入模擬過程變量的相應信號,使用0。05級經計量局檢定合格的數字電表和數字壓力表作為標準表，保證精度和提高效率。輸出負載模擬冷態調試時，現場負載不接入，對模擬量輸出負載可在控制室輸出端子上接入與負載對應的小功率電阻，使DCS上的CRT顯示正常。數字輸出信號的負載需要時，可用信號燈模擬。熱態調試前拆除模擬負載。系統模擬主要用于復雜而重要的聯鎖系統的冷態調試。制作模擬板,數字信號用開關;和信號燈模擬,模擬量信號可用簡易電子元件線路板產生。故障模擬主要目的是檢查計11、算機系統對故障的檢測診斷和冗余功能,送入越限信號、故障接點信號，測試操作站的顯示狀態、用切斷電源、切斷負載、撥出插卡、人為調整和臨時跨越接線等方法模擬故障狀態，測試操作站對相應故障的檢測診斷的冗余功能. 4。3調試中的人機對話利用DCS操作站和其它人機接口的功能，如各單元插卡的發光二極管顯示；以及現場的顯示操作部分等，或在必要時在端子上插入臨時的人機接口,提高系統調試的速度、效率和準確性。要點： 三個CRT畫面同時進行三個回路的調試。經合理分工、分組配合也可同時調試一個回路的不同畫面二運行操作時三屏幕常分別用來進行總貌顯示報警顯示、編組顯示。調試檢測控制回路時要以點畫面為主.數據通道按三級優先12、權通訊,對不同的功能畫面掃描周期不相同，注意調試中的相應等待、監視延時，不要急于對話。延時也包括調節元件的滯后,如向調節閥發出輸出改變信號后需等待閥的行程動作時間，與現場聯系要利用對講機。4.4 DCS系統現場調試中的故障診斷與處理DCS集散型控制系統盡管有很多的優越性，給現場安裝調試帶來了很多方便條件,然而要保證控制系統上的輸入輸出點順利開通，所有回路、調節、聯鎖、檢測及報警系統安全、正確可靠地投入運行,仍然必須注意現場安裝調試的高質量和高效率,及時排除隱患。根據以往經驗，在施工過程中要注意以下幾個方面，并采取相應措施。4.5 DCS系統早期故障盡管制造廠已對DCS的硬、軟件進行過檢查、測試13、，但范圍和時間有限，不一定能充分發現故障，經過運輸、存放和安裝又產生了新的故障。工程設計、制造廠的設計存在著不完善和錯誤,尤其是各專業設計不夠嚴密，或者條件不清楚，存在著錯誤。安裝和接線不良造成的故障。系統元件質量引起的故障。現場環境因素。如溫度、潮濕、灰塵、振動、沖擊、干擾、鼠害等造成的故障。調試投運期間操作人員不熟練引起的誤操作和損壞。4.6 現場常見的硬件故障：系統插卡和元器件故障:元器件質量不良，使用條件不當，調整不當，錯誤的接線:引入不正常，電壓而形成的短路，都可能產生這類故障線：路故障:因電纜導線端子、插頭損壞或松動接觸不良,或因接線錯誤，調試中臨時接線拆線或跨接處不當,以及因外界14、腐蝕損壞都可能產生線路故障,這類故障常是隱蔽的。電源故障：供電線路事故、線路與負載不匹配,可引起系統或局部的電源消失，電壓波動范圍超限.某元器件的損壞，某些誤操作也會形成電源故障,這類故障常常影響范圍較大。4。7軟件方面的錯誤程序錯誤:設計、編程和操作都可能出現程序錯誤,特別是聯鎖、順控軟件,不少問題往往是由于工藝過程對控制的要求未被滿足而引起。組態錯誤：設計和輸入組態數據時，發生錯誤，這可以調出組態顯示進行檢查和修改,組態錯誤引起信息傳遞處理出錯。4。8故障檢測的基本途徑現場調試工作主要包括三個部分：硬件調試、軟件調試和系統調試。硬件調試和軟件調試也可以和現場安裝后對集散型控制系統的設備檢驗15、工作合起來進行。系統調試是安裝后投入運行前對硬件、軟件的綜合性最終檢查。對制造廠提供的故障檢查流程圖,故障診斷表等可充分加以利用。4.9故障的位置及處理故障的CRT顯示：集散系統控制系統能及時對掛在總線上的各單位進行周期診斷，通過檢查如發現異常現象八其內容就被編成代碼,經宙總線向操作站傳遞信息,從而在CRT上顯示和報告故障發生的位置，通過CRT了解故障情況后，應進一步通過機、柜有關插卡上的一系列發光二級管的顯示狀態，從狀態表中查詢不正常狀態的故障內容,插卡外部的故障則要逐步檢查分析。常用的故障定位方法 直接判斷法:根據故障現象、范圍、特點以及故障發生的記錄，直接分析判斷產生的原因和故障部位，查16、出故障。外觀檢查法：對一些明顯的有外表特征的故障,通過外觀檢查,判斷故障部位。如插座松動、斷線、碰線、短路、元件發熱燒壞、虛焊、脫焊等等口有的故障特別是暫時性故障可以通過人為搖動敲擊來發現。替換對比法：對有懷疑的故障部件，用備件或同樣的插件部件、元件進行替換，或互相比較。但要注意，在替換前要先分析排除一些危害性故障.如電源異常、負載、短路等引起元件損壞的故障如不先排除,則替換上的插件繼續損壞.分析查找法：當故障范圍不明時,可對故障相關的部件，線路進行分段,逐段分析檢查、測試或替換。隔離法:可與分段查找配合使用，將某些部件或線路暫時斷開，觀察故障現象的變化情況，逐步縮小懷疑對象.4.10組態錯誤17、處理調試中發現的組態錯誤，可以核對組態表格、組態數據，對組態的修改和鍵鎖操作宜專人負責。對于點標記組態，除核對組態表外還要在調試過程中根據組態功能逐點核對，對調試中某些輸入信號有時還需臨時改變組態數據以便于回路調試,調試完后仍復原運行組態。4。11程序錯誤處理。應用軟件的編制一般在設計制造階段已完成,現場調試中難免有一些程序上的修改,包括程序編入錯誤和控制上的變化修改，每種機型都有特定的編程語言,在調試中可對程序進行檢查和運行,如對程控程序調試運行中的故障,可以通過CRT上的順序錯誤代碼,故障代碼及順序狀態說明符查明其意義并進行處理。邏輯控制程序常以梯形圖在屏幕上顯示,現場調試中要將邏輯與梯行18、圖進行核對，先查出梯形圖的邏輯錯誤，然后對系統進行邏輯測試，確任已改正錯誤后再與現場連通。 4。12離線診斷在系統調試中如發生故障無法進行在線診斷，可進行離線診斷口操作站的離線診斷主要是利用專用設備(診斷磁盤和維修專用插卡）進行測試。檢查有關功能。五、施工技術保證措施5。1 選派具有對DCS及PLC豐富調試經驗的工程師作為DCS及PLC的技術負責人，并由具有豐富調試經驗的專業DCS調試隊伍從事對DCS及PLC系統的上電,重新啟動，硬件軟件調試，冷態調試,系統回路調試.5.2選派有豐富經驗的儀表工程師進行周密的技術準備，做好圖紙自審并參加會審工作,編制先進的行之有效的各類施工方案（或技術交底）以19、指導施工，嚴格執行“五無五不”方針，即無施工方案(或技術交底）不予施工,圖紙未經會審不予開工,施工五指定規范不予施工，質量檢驗無驗收規范不驗收，調試人員無證不上崗。5.3在施工中，采用和推廣新技術、新機具及先進的施工工法DCS施工工法、MOD-300 DCS調試施工工法。六、質量保證措施(參見儀表總體施工方案)七、安全技術措施7.1進入施工現場必須穿工作服,戴好安全帽，登高作業要系安全帶.7。2施工人員嚴格遵守項目部制訂的安全防火十大命令7.3施工現場備有防火器材，在禁火區動火必須先辦好動火許可證后，方可施工。7。4與工藝介質相連的儀表,：安裝后必須關死根部閥，打開平衡閥，防止管內壓力竄入儀表，造成儀表單向受壓或過壓損壞儀表。7。5儀表投入運行時一定要按操作順序進行，以免損壞儀表。7.6各種儀器(表）、機具在送電前，仔細檢查屯源接線是否正確。7.7使用各種器具，嚴格按其規程進行。7.8計調室嚴禁存放易燃易爆物品。