(整理)DCS系统调试中保证设备安全的一个重要步骤.

DCS系统安装调试基本程序、技术要素及设备安全检测措施

王新胜

概述

DCS系统，通常称为集散型控制系统，也称为分散控制系统、分布控制系统。它是仪表技术、控制技术、计算机技术、通信技术等相互渗透、共同发展形成的生产过程控制和管理技术，已广泛应用在一些行业的生产装置中，DCS 的安装调试是现场的一项重要工作。

DCS的发展已经历了几代产品，制造厂家众多，各种系统的体系结构和功能有所不同。DCS的控制对象和规模也多种多样。近年来，DCS控制系统广泛应用于石油、化工、冶金等行业的各种生产装置中，本文根据DCS的共同特点，总结近年来，一些DCS装置安装调试的实践，对DCS安装调试的基本程序和技术要点进行说明。

一、DCS系统安装调试的总程序

大中型DCS项目的建设周期，随同装置的设计、采购、制造、安装到投产，往往需要2年左右。目前使用的DCS控制系统中，除常规的热工量，如温度、压力、流量、液位、位移等作为被控对象外，还将供电、动力部分的电压、电流等电量也作为监控范围，以致其被控对象信号电压从毫伏级至几百伏，且信号种类多，线路也较复杂。

在项目的建设现场，DCS包括仪表施工在内，整个安装调试时间大约安排6个月。DCS通常要在制造厂内进行试组装和出厂调试，建设现场的工作包括中央控制室和生产装置两个区域。

DCS的现场安装调试总程序如图A所示：

中央控制室装置现场

图A DCS安装调试总程序

总程序的安排有以下特点：

(1)充分保证整个生产装置的施工进度。仪表自控专业要配合全装置的施工，就地仪表的施工进度受到其它专业制约，而中控室的工作则相对独立。合理组织安装调试的交叉施工，做好与土建、电气、设备、工艺等专业的协调工作，可以加快工程进度。

(2)通过冷态系统调试充分发现和及早处理DCS设计、设备制造的遗留问

题和安装问题，确保工程质量，同时也为最终的系统调试作好准备。DCS的正常运行为装置工艺试车和顺利投产提供了操作控制上的质量保证。

(3)根据总程序，通过对有关系统构成、，功能、外部联系和建设总进度的综合分析，便于制订具体的工作日程计划，做到对DCS分单元、分层次安装调试，合理隔离，逐步开通，从而有利于系统调试中的安全，减少故障发生。

二、DCS的安装程序及重点技术要素：

1．中控室内DCS的硬件安装程序．（如图B）。

（图B）DCS的硬件安装程序

2．电源系统部分：

DCS的电源系统一般包括直流电源系统、交流电源系统和不间断电源(UPS)系统。在DCS通电前，供电电源系统应调试完毕并正常运行，以保证DCS的连续通电调试。系统安装调试的重点要注意不同电源系统，不同电压等级电源之间的电气隔离。除了自控系统本身的电源与信号隔离外，还不能忽视与电气专业的联锁中的隔离问题。

3．电缆敷设部分：

敷设仪表电缆和通信电缆应注意下列问题：

(1)本安电缆、信号电缆与电源线路要分开敷设，不可避免交叉时应以垂直角度交叉。在汇线槽内不同类型电缆要分槽敷设。活动地板下的电缆要各自形成路径，互相保持距离。特别注意中控室入口不要混乱。

(2)电缆敷设中不应有中间接头。各类端子都应连接牢固。

(3)总线及有关通信电缆要使用专用电缆，按制造厂的要求连接，一般都有规定的长度，并且配好接头，编上号。

(4)光纤电缆采用专用接头，注意保持接头的清洁干燥。

(5)敷设电缆和校线接线应有方案，以便提高工作效率，防止错线。

(6)备用电缆芯线应接地。

4．接地系统部分：

DCS及其辅助装置，以及整个装置的自控系统，都对接地有严格的要求，不同类型的接地系统不能相混。在DCS通电调试前,必须完成接地系统的连接和测试。在线路中，正确地屏蔽和接地，可抑制大部分干扰。接地系统的连接影响着各电源系统、信号系统、DCS及仪表设备的正常运行和安全。

典型的接地系统如图C所示。仪表接地极与电气接地极是否共用以及具体的接地方式应按工程设计要求进行安装。

图C典型的接地系统

接地系统安装应重点注意下列问题：

(1)DCS和仪表系统接地要与电气系统接地分开。DCS各类接地系统要分开母线自成系统连到接地极上。不能接错地母线的连接点，接错一点就使系统

混地。

(2)信号电缆屏蔽线应单端接地。屏蔽板应与机壳接地相连，构成等电位屏蔽。

(3)接地系统的接地电阻值应符合设计要求。

(4)安装中应注意，防止人体和环境产生的静电损害电子元器件。机柜上不要存在不接地的孤立金属导体。

三、DCS硬件调试

硬件调试的一般程序如下：

1．接地测试

(1)不同接地系统间的隔离检测。

(2)接地电缆、母线、接地端子的连通试验。

(3)接地电阻测试。

2．线路检测

检查安装完毕的线路、母线、接线端子的连接情况。

3．电源测试

(1)测量各电源母线、开关的供电电压。

(2)测量各电源调节器的各种输出电压。

(3)测量各单元插卡上的各类供电电压及检查所有电压指示(显示)。

(4)UPS及备用电源的供电操作及性能测试。

4．机柜内风扇检查

5．操作站通电检查

通电正常后装入有关软件。

6．机柜插卡通电检查

单元插卡信号灯状态检查。

7．DCS硬件及通讯综合检查

通过操作站屏幕显示，利用DCS测试、诊断功能检查所有硬件单元及通信网络。

8．DCS辅助设备检测

打印机、硬拷贝、报警器、记录仪等的通电和功能检查调试。

9．辅助机柜硬件测试

安全栅、继电器、变送转换单元等的调试检测。

10．管理(上位)计算机开通测试

四、DCS软件调试

DCS软件按功能主要组成如下：

诊断程序

操作系统检测

DCS软件数据处理

报警

操作服务

判断分析

开环控制

闭环控制

事故处理