2-DCS调试方案.doc

编号：南通醋酸纤维有限公司醋片装置及公用配套工程 （三期扩建工程） DCS/PCS/PLC/AMS调试方案 批准： 审核: 编制： 施工单位：中国化学工程第三建设公司 四0四 一九九九年四月 日 目 录 1、校验前的准备工作- 2、通电前后的检查内容- 3、通讯系统实验- 4、CRT及过程操作站实验- 5、控制站调试及系统离线调试- 6、系统在线回路试验-1、 校验前的准备工作11 校验具备的条件 所有设备、一次仪表、部件、电缆必须安装完毕。控制室所有机柜内、机柜之间配线完毕，卡件位号标签清楚。 供电系统正常供电，不可用施工临时用电作为正式电源。 开机调试，控制室空调具备运行条件，以保持控制室合适的温度、湿度、空气中含尘标准及地面的清洁符合厂家规定的标准。 设置必要的消防设施。 从事机柜内部（控制站、过程接口等）调试工作的操作人员应配戴静电防护手腕。 备齐有关技术资料、图纸、参与调试的人员必须具有合格调试资格，并熟悉本机型各种性能，方可从事调试工作。12 校验配备的标准仪器： 仪器名称 型号 规格电阻箱分度0.010.01级直流多量程mA表mA表:030mA DC0.02级便携式校验仪2422120.05%频率校验仪HODEL 10701HZ兆欧表M 500V标准直流电压/电流源2553420.025%现场校验仪D0630.05%数字电压表PZ-380.02%多功能校验仪PJ6301-10.05级双踪示波器BS 4321双压力校验仪EPC-20000.025级数字式压力计2652-310.025级2、 通电前、后检查内容21通电前检查 外观及接线检查A外观检查：检查操作台、CRT、控制站机柜外观是否良好，卡件的规格功能数量正确，有无碰撞损坏之处，盘内连接螺钉均牢固、无松动。B接线与绝缘检查： 检查各单元内部接线是否正确、系统内各单元之间的联接是否正确，是否按说明书要求联接。绝缘电阻应达到 10M(或按厂家规定)。 断开电源线，进行绝缘检查（I/O接口不得进行绝缘试验）。 -24VDC“+”母线 -100VAC母线 -230VAC母线 - 基准点（SC和PSC） 供电电源系统接线检查包括AC、DC供电系统、备用电源系统。将各机柜内的每一回路上带保险丝的电源开关打开，检查每路供电回路的接线准确无误，保险丝规格符合要求。送电前由主管技术人员详细说明送电程序及技术注意事项。送电时制造厂商及建设单位必须派员参加。 接地系统检查AAC接地极 所有箱柜及供电装置的机壳都要安全接地，接地电阻 10 BDC接地极 信号、电源公共端接地：外来 4-20mA DC信号流经250。转换成1-5VDC电压信号，所有信号电压的公共端 DSC是信号参考基准点。电源公共端PSC是指除信号电流以外的所有24VDC电流返回电源的通道（负端），将就近的SC和PSC点都接到同一条铜板上，（局部基准点），然后再通过专用接地线将所有局部基准点接到总接地板上（主基准点）接地电阻1。这点距离防雷接地板应5米。操作站的直流供电回路负极也接到主基准点上，接地电阻 5。（上款内容指正控系统） 通讯干线同轴电缆的外屏蔽层通过通讯系统端子接地，接地电阻1，其它任何地方不得接地。 本质安全防爆栅式安保器用独立的接地导线接到基准接地极，作为齐纳二极管的释放回路。 CAC接地系统和DC接地系统在接入大地接地极之前，是互相绝缘的，不得用裸导线敷设干线和支线。两接地极间距离5米。D通讯总线（同轴电缆）的外屏蔽层除在通讯装置上规定的一点接地外，均不得有接地点。 22 通电后检查： 将控制站内及端子柜内的信号转换插卡拔处,脱离插座,与现场断开. 由UPS电源柜向各机柜逐一送电,并用精密数字电压表逐一测试每一回路的供电电压检查所供24VDC、100VDC、230VAC是否在技术规范的要求之内，并进行调整，作好记录，调试时应遵循“调试一路，供电一路”的供电原则。 检查站机柜内风扇运行情况及风扇开关性能检查。 检查转换单元性能情况。 逐个将各插卡夹开关接到“ON”位置，检查各部分设备和继电器组件是否正常，并检查各个插卡夹的24V电源是否在规定范围之内，卡件上发光二极管的指示应正确无误。 检查电源报警电路及电源下跌报警器是否工作。 对每一个供电回路应重复进行开关、通断操作的检查。 检查备用电源或UPS，进行备用切换试验。 通电检查完毕，拆除临时线，恢复原接线，复位所有开关到工作位置。3、 通讯系统试验： 31 通讯装置及挂接在总线上各站的通讯接口，其工作电压必须符合产品资料注明的电压标准。使用精度为 0.02级以上的高阻抗数字电压表，其误差不超过资料注明的1%。 32 由于通讯频率一般为15MHZ左右，不便使用常规仪器测试电参数，所以一般采用系统试验测试，进行高速通道切换检查，然后再复位。 33 操作站控制站通讯功能试验 从操作站上通过键盘操作，发出开关量（模拟量）指令，用万用表测量控制站SLOT相对应位号的输出信号。 A如果是开关量，则万用表打在“X100”档（无源）。 B如果是模拟量，则万用表打在“X10V”档，此时万用表+、- 档之间必须并联一只“250”的电阻。每站只作一点试验，不计精度。34 操作站数据通讯接口智能仪表通讯功能试验 A对于智能变送器，通过HART组态器强制，输出20%信号（7.2mA）。在操作站上调用该位号的PV值，若显示20%则为正常。 B对于智能调节器，应打在“上位机控制”档位，在操作站上调出该调节器的位号然后通过键盘改变该调节器的给定值，观察调节器的光标显示（或数字显示），其给定值如同步CRT显示值，则为正常。每一台智能仪表必须做一次上述试验，不计精度。35 操作站过程接口单元通讯功能试验 从操作站上通过键盘操作，调出某一位号的采样点（mA输入信号点）显示于CRT上。然后从过程接口单元中找出对应位号的输入接线端子，从该端子上接入D063型“现场校验仪”，“现场校验仪”必须打在“外电源模拟器”档位上，也就是“2”号按键按下的位置。“+、-”不可接反。调节“现场校验仪”的输出420mA。观察CRT测量值标签（数字显示）和“现场校验仪”的发送信号两者应保持同步。 注意事项： 因“模拟量过程接口”为有源接口，两端子间有24VDC电压存在，不可使用“信号发生器”及“综合校验仪”等有源标准仪器对该端子施加mA信号。36 控制站上位机通讯功能试验 从上位机上通过键盘操作，调用该控制站的任何一项内容 (工艺参数、报表、流程画面等) 均应正常。对于采用光纤通讯装置，在不发生异常现象的情况下，只作系统通讯功能试验，不便分段检查 （ 电光编码、光电解码等）。37 通讯系统冗余切换试验 系统通讯总线（同轴电缆）是具有100%冗余量的，也就是一用一备。同样，挂接在总线上的所有“站”，其通讯接口装置也是 100%冗余配置。处在正常工作状态下的系统，一旦遇有 “断线”、“短路”、“通讯接口装置断电”等事故发生后，系统 （或故障部分）将自动切换到后备设备继 续工作，除发生必要的声、光报警外，不影响系统的正常通讯工作。 A将在用的一根通讯总线从系统上任何一处拔出终端接头 （ 或中间接头、T型接头），观察其后备切换能力及系统稳定状态，及声、光报警的动作情况。最后按一下复位按钮。 B对每个“通讯接口装置”分别断一次电，观察后备切换能力 ，对于没有后备切换能力的“通讯接口装置”，不可作此项试验。4、 CRT及过程操作站试验41 操作台直观检查各设备、插卡、电缆联结正确，各开关位置正确，各设定值符合要求。42 用制造厂提供的自诊断程序对硬件进行下列项目自诊断：A键盘及键盘指示灯诊断；BCRT聚焦、颜色；C磁盘驱动器及接口卡； D打印机及接口卡； E存贮器读/写诊断； FCPU内部指令，状态采样时钟诊断；43 操作站功能试验： 显示功能；对于具有“CRT功能测试菜单”的过程操作站，应按“菜单”项目及顺序，通过键盘操作进行各项显示功能的测试。对于不具备“CRT功能测试菜单”的操作站，可通过CRT显示画面、点显示画面、趋势画面、开关阀状态画面、报警功能画面等。 操作功能：为避免重复工序，在显示各种画面的同时，进行操作功能试验：A 参数的设定、修改（给定值、PID、报警限等）。B 开关状态的切换及模拟量手操输出（ON/OFF状态显示、模拟光标或数字显示）。C 打印指令操作。 打印装置试验：打印装置包括接口卡、数据传输线、缓冲器及打印机、电源等。所以必须用操作站配合，才能作全面试验。A 开启打印机，使打印机处于“等待打印”状态。B 系统中有多台打印机，首先在CRT上选择所需的打印机通道号、代码。C 对打印机面板上每个功能按钮进行操作测试，在 CRT上有相应的提示响应。D 按下“打印机诊断”键，CRT上出现打印装置各单元是否“OK”状态。E 打印试验：通过键盘操作，分别进行“历史报表”打印、“趋势记录”打印、适时CRT画面拷贝。5、控制站调试51检验下列项目和检验的指标： 电源装置调试：查对有关资料，用“便携式校验仪242212”对各点电压进行测量，24VDC以下的供电电压，允许 0.6VDC误差。逻辑高电平及逻辑低电平电压允许差 5mV。 CPU检查：由于各种不同型号的控制系统，其 CPU结构功能差异很大，对CPU一般不做单项试验，但在运行前必须详细阅读该部分资料，从而正确设定各开关短接片的位置并根据资料数据，正确测量各工作点电压。 通过对零位和量程电位器的调整，实现对模数转换器的精度调整，使零点为1.00V1mV；输出为100%时，应为5.00V1mV52进行系统离线调试（与现场I/O接口通道断开），检查、试验步骤和具体内容如下： A/D转换精度调试：现场进入I/O接口的信号有模拟量、开关量、脉冲量。模拟量和脉冲量通过转换器转换。A/D转换功能是将来自现场（如变送器）的模拟信号 4-20mA或1-5VDC线性的转换成机器内部识别的数字信号存入RAM中，一般从外部用仪器测量比较困难，且数据换算很麻烦，所以采用系统回路测量比较方便而且直观。从模拟量输入口接入mA信号发生器“现场校验仪”，再从操作站上通过键盘操作，调出对应信号的点画面，读取 PV测量值显示，输入模拟量变化 4-20mA，CRT上PV数字显示对应于0-100%。精度按0.25%计，如超出允许误差，可通过转换装置中“零点”和“范围”两个电位器反复调整直到合适。 因为A/D转换装置是多路切换型的，所以每个卡只做一次模拟量转换精度调试。 输出卡调试：输出卡是将机器内部的运算结果数字量通过 D/A转换，线性的转换成 4-20mA电流信号或1-5V电压信号，经端子送往现场。 A模拟量输出：在模拟量输出端子上接入现场校验仪，然后从操作站上通过键盘操作，调出相应位号的点画面。手操使输出 0、0.25%、50%、75%、100%各值，对应于输出电流应为 4 mA、8mA、12mA、16mA、20mA，允许误差0.004mA，输出精度取决于D/A转换精度。通过每个输出卡上零位电位器和范围电位器反复调整输出精度，若电压输出方法同上，使用数字电压表）。由于每个卡对应有一个独立的D/A转换装置，所以必须对每个卡做一次输出精度调试，允许误差按 0.25%计算。 B开关量输出卡：因为它不具有转换装置，所以也不存在精度问题，对此只作ON/OFF状态动作试验，从操作站进行ON/OFF状态操作，用万用表“档（仅指无源输出 卡）检测相对应的输出接口端子，与CRT动作状态显示对应。（若有源输出卡则选用数字电压表）。 SLOT及I/O接口地址检查： A检查每一个SLOT功能类型，是否与图纸、资料设计相符I/O点数、脉冲量、开关量、V模拟量、mA模拟量、测温体分度、开方、拆线等功能及规格。 B软件地址检查：从操作站上通过键盘操作调用每一个过程接口地址，每一个位号应该有一个而且是唯一的一个 SLOT接口与之对应。 C因为每一个SLOT中的转换精度在第5.2项已做过，这里只须作每个SLOT中的各点与CRT画面对应检查，不重复做精度校验。方法是：在CRT上调出该位号显示，在对应 I/O接口上发送或接收该信号。mA输入型的，在接口上加4-20mA任一值，观察CRT有对应显示；电压输入型的，在接口上加1-5V任一值，观察CRT有对应显示；脉冲输入型的，在接口上加频率信号，观察 CRT有对应显示；测温电阻输入型的，在 输入接口上加“R/C”对应值，观察CRT有对应显示；测温热电偶输入型的，在接口上加 “ mV/C”对应值，观察CRT有对应显示；mA输出型的，在接口上接一mA表，观察电流变化与CRT对应；V输出型的，在接口上接一V表，观察电压变化与CRT对应； 开关输出型的，在接口上接一万用表，观察通断变化与 CRT对应。说明： 在mA输入型的接口上加入mA信号时，应考虑到该端子有24VDC电压。试验方法同5.2。mA输出型接口试验方法同5.2。 在脉冲输入型的接口上加入频率信号时，所选用的频率发生器应该考虑泳冲幅值应大于15V小于25V。MODEL1070型频率仪比较合适。数码显示的“PB-5十进频率仪”由于幅值在15V以下，易丢失脉冲个数，造成计数失误，在幅值低于15V的机型中可使用。 未经开方的流量信号要求 SLOT接口应具有开方功能，否则4-20mA信号与CRT流量显示不成线性关系。不同分度号的电阻体、热电偶要求SLOT具有相应的折线补偿功能。对于上述两种情况的“I”接口，应作精度调试。 自诊断功能检查：系统的控制站、操作站等在每一个运算周期内（约0.2秒钟）都进行一次“在线自诊断程序”，对于全系统的硬、软件工作情况随时发出声、光信号，但某些故障必须在系统投入前作“离线自诊断试验”，某些机型自带一块“自诊断程序卡”只要将该卡插入相应的卡槽内，再进行自诊断操作30秒，即在CRT或相应的部件上用发光二极管予以提示。另一类机型则不需另插“ 自诊断程序卡”，而PROM中，注留有专门提供的“自诊断程序”，只要按照自诊断程序操作，在CRT即可得到必要的提示。 报警及联锁试验： A模拟量输入超限报警：在具有报警要求的输入接口缓慢输入 4 -20mA信号，当输入信号一旦超过报警设定值时 （ 该设定值已事先在操作站上设定完毕），在 CRT上应出现对应位号的“ALARM”显示，并同时有声信号发出，如该 位号有联锁功能，测其对应的输出接口应有相应的ON/OFF状态信号输出。测其输入信号 4-20mA的%值，与设定值比较，误差不超过 0.25%。此项试验的覆盖面应是 100%。 B开关量状态报警：在具有报警要求的开关量输入接口（如压力开关、液位开关等）进行“短接”和“断开”试验，在CRT上应出现对应位号的“ALARM”显示，并同进有声信号发出，如该信号有联锁功能，测其对应的输出接口应有相应的ON/OFF状态输出信号。此项试验覆盖面100%C联锁逻辑试验：对于联锁及逻辑回路首先应取得梯形图或逻辑图，根据每个元件所组成的逻辑关系进行假动作试验，逻辑图中除软件组成的内部元件（继电器、接点等）外，均由外部元件组成，这些元件均通过I/O接口与外部设备用电缆联接。此项试验既对软件的逻辑关系进行检查，又对部分硬件（现场元件在“回路试验”时再做）如继电器、状态灯、声光信号等进行检查。所以在做此项试验时，所有通过 I/O接口的外部元件，必须用相应的仪器、工具进行实 物模拟，如： 用开关代替输入开关量，接入 DI接口；用“24V信号灯”代替输出开关量，接入DO接口； 用“串联电阻（250-750）的mA表”代替输出模拟量,接入AO接口； 用“现场校验仪”代替模拟量输入，接入AI接口。给出一个假事故信号，观察该系统中所有元件状态的动作情况是否符合“逻辑图”中的特定逻辑关系。 此项试验的覆盖面必须是100%。顺控系统试验：此项试验的目的在于全面考核顺控系统“软件逻辑关系”的正确性，以及设定、检查程序中的整定值（如周期时间、控制比例等）。在做此项试验前，必须先取得“顺控系统逻辑图”或梯形图，完全理解该系统的程序流程，以及必要的工艺参数然后在每个 I /O接口上接入相应的仪表和工具（如5.2项方法）,然后启动程序运转,由于是在”开环状态”下运转，所以现场来的信号，只有通过 I /O接口人为假动作，以便程序能继续进行下去。程序中如有周期时间参数必须用秒表测出该段程序的时间并加以整定，以符合设计要求，如有比例输出参数的（如分档级控制电机转速），应测其输出量的 %值，并加以整定，以符合设计要求。全系统的闭环试验，包括外部设备部件的联动试验，在回路试验时再做。“顺控”以系统为单位，每个系统必须进行试验。系统故障试验：本试验的目的是考虑到系统全面投入运转后，将会发生的非常事故状态下的可靠性及应变能力。对系统的各种冗余配置模件，人为地模拟故障，观察备用模件能否在规定的时间内自动投入运行，并在操作台观察切换的过程，检查设备自动切换功能是否正常。6、系统回路试验61具备条件：系统回路试验是对系统硬、软件、电缆及现场仪表作全面考核的手段，进行回路试验，必须事先满足下列条件的情况下才能进行。 A挂接在通讯总线上的所有站必须经试验、检查、调试合格。 B所有与系统控制有关的外部常规仪表、零部件必须经过调试、检查合格。 C所有连接电缆的接线必须正确无误并无短路和接地现象。D 接地系统（AC、DC）必须完整、合格。 E电气专业已调试合格，与电气专业已具备接受和输出信号的 条件。 F各种工艺参数的整定值均已确定。 具备上述条件后，对已建立数据库的系统进行全面的 I / O测试后进行回路试验。62系统回路试验方法：做回路试验一般由 3-4人一组，在现场对仪表、部件加模拟信号分别在操作站进行设定操作、监视，在控制站处监视。通过对讲机取得联系。根据系统容量的大小及操作人员的多少可分成若干组，同时进行。回路试验的覆盖面应该是 100%。为了防止漏项，可按“回路图册”顺序进行。 首先从操作站CRT上逐个调出被校回路的“点画面 ” 显示,确认无误，然后从现场仪表发出或接受信号。试验方法与常规仪表回路联动校验相似。模拟量值应是包括量程的始点 和终点，不得少于5点，CRT的显示值不低于精度要求。 系统回路调试步骤： 显示的确认：确认各槽路的组态是否与设计相符，然后检查设定点SP、PID等参数，在操作台上确认： A、概貌显示；B、分组显示；C、细目显示；D、点显示；E、高速通道状态显示；F、操作系统符号显示；G、赋值显示；H、部件位号一览显示；I、组标题一览显示；J、点组一览显示。 按提供的组态表和组态好的报警编组，与电气专业一起确认报警显示的有关内容。 对联锁回路、模拟联锁的工艺条件，检查联锁 动作是否正确。 单回路试验： 模拟工艺条件检查和操作有如下内容： 设定点设定。 比例度、积分时间、微分时间的设定。 阀位限和PV报警限的设定操作。 PV跟踪检查。 报警输出检查。 阀位输出正/反作用及执行机构的动作正确与否，在键盘上进行手动输出，检查执行机构的动作值是否符合精度要求。 复杂回路试验：应模拟工艺条件逐步或分步进行单回路检查，然后再进行整套回路系统检查。63系统回路试验类型如下表：(见下表) 系统回路试验类型表回路 类型键盘操作及CRT 显示现场操作标准仪器模拟量测量AI调出该位号的点画面观察“棒图”和PV数值。从变送器的测量端加入相应的工艺参数信号（P、PT）；输出mA信号。压力校验仪EPC-2000开关量输入DI调出该位号的点画面或流程图画面观察对应开关量的状态变换。对于压力、流量、液位等开关，必须加模拟信号，观察动作值是否符合设计要求。对于机械量开关，可用手操动作。手动短接脉冲输入 PI调出该