仪控分系统调试方案

1工程概况本工程为杭州江东工业城富丽达热电有限公司安装工程项目，工程规模为包括无锡锅炉厂的3×85t/h循环流化床锅炉，青汽厂的1×12MW抽凝汽轮发电机组，1×6MW背压汽轮发电机组。3×80t/h除氧器以及配套的减温减压器供热系统，化水系统，循环水，综合水系统的控制。由机械工业第二设计研究院设计，信安监理部监理，中国联合工程公司负责工程质量监督。工程主要由锅炉系统、汽机系统和辅助部分组成，辅助部分包括除氧器、减压减温站、空压站、底灰输送系统、飞灰系统、石灰石输送系统、净水与化水系统等。本工程的控制系统设置采用西门子公司的PCS-7集散控制系统（DCS）控制全厂的主热力设备，在热控室内设有9个操作员站，每炉配2个操作员站，1台汽机1个操作员站另设1公共操作站，化学水系统在化水车间值班室设1套远程I/O和操作员站，循环水系统值班室各设1套远程I/O和操作员站。给水泵房和雨水泵房各设一远程I/O柜。机柜间内设IP仪表盘，布置机炉自带仪表。控制系统包括检测系统(DAS)、模拟量控制系统（MCS）、锅炉和汽机顺序控制系统（SCS）、联锁保护及报警信号系统等。2执行的施工验收规范及标准工业自动化仪表工程施工及验收规范GB93-96，国标。《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002《工业自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90《电力建设施工及验收技术规范》热工仪表及控制装置篇SDJ279-90《火电施工质量检验及评定标准》第六篇热工仪表及控制装置(83)3主要控制回路和监控设备设备名称型号、规格单位数量备注一、主辅控制系统DCS系统（含硬件、通讯电缆、软件和组态调试）（包括如下功能块）数据采集与信息处理系统（DAS）分散集控系统（MCS）锅炉安全监控装置（FSSS）锅炉安全保护装置（MFT）风机功能组控制装置（SCS）电动给水泵功能组装置（SCS）净水与化水程控装置套套套套套套套1222283套2（DCS远程站）燃料输送程控装置（PLC）电除尘程控装置（PLC）压缩空气站程控装置（PLC）石灰石气力输送程控装置（PLC）汽水取样分析加药装置（PLC）循环水程控装置（DCS远程站）套套套套套套1211113.1DCS的调节系统模拟量自动调节手段有：LZ1101汽包水位主调节阀LZ1102汽包水位付调节阀TZ1101减温水量调节阀PZ1114a引风机液力偶合器调节PZ1101-4一次风机变频调节ECF二次风机变频调节1LM~3LM1#~3#螺旋给煤机变频调节1CM~3CM1#~3#称重给煤机变频调节LZJ1#~2#冷渣机转速调节PZ1101-5/-6底部风室入口风门调节（左、右）PZ1101-8a/b/c/d,PZ1101-9,PZ1101-10a/b各二次风门调节PZ1134a/b增压风机进口风门调节LV210112MW汽机热井液位调节PV301/302/3033台除氧器压力调节阀LV301/302/3033台除氧水位调节阀TZ4021#减温减压器出口蒸汽温度调节PZ4021#减温减压器出口蒸汽压力调节模拟量手动调节回路有：（点火时用）FV-1161a/b1#,2#燃烧器进油遥控FV-1162a/b1#,2#燃烧器燃烧风遥控HZ-1164a/b1#,2#燃烧器混合风遥控PZ1114b引风机进口风门遥控PZ1125二次风机进口风门遥控3.2、DCS电动门控制DCS的DO（长延时）信号控制电动门的开闭，可以实现阀中停功能。当DCS发出开阀信号后，画面中“阀开”指示以闪光表示，直至收到“阀已开”信号后转平光，关阀亦同。并要求在开/关阀门DO信号输出后，XX秒后如果没有收到阀门开/关的反馈DI信号，即给出报警提示。XX秒为全行程时间，不同的电动门应可以在现场做调整。3.3、DCS控制的电动机（详见电气专业电动机二次接线图-D0501等。）DCS可手/自动控制电动机的启停，监视电机的运行。包括锅炉系统、汽机系统、除氧给水系统、给水泵系统、雨水泵房、循环水泵房，及以化水车间各电机等。3.4、DCS联锁控制的基本要求（联锁动作均做延时，并时间可调）（1）疏水母管压力≤0.45MPa时启动备用并报警。（2）疏水箱液位（距箱顶）≥250mm时启动停疏水泵并报警。（3）疏水箱液位（距箱顶）≤2375mm时启动停疏水泵并报警。（4）12MW抽凝汽机主油泵出口压力≤0.785MPa时启动高压启动油泵并报警。（5）12MW抽凝汽机主油泵出口压力≥0.835MPa时停高压启动油泵并报警。（6）6MW背压汽机主油泵出口压力≤0.85MPa时停高压启动油泵并报警。（7）6MW背压汽机主油泵出口压力≥0.75MPa时停高压启动油泵并报警。（8）润滑油压≤0.055MPa时，报警。（9）润滑油压≤0.04MPa时，启动交流润滑泵并报警。（10）润滑油压≤0.03MPa时，停汽机，并报警。（11）润滑油压≤0.015MPa时，停盘车并报警。（12）给水泵出口压力≤7.1MPa时，启动备用泵并报警。（13）凝结水泵出口压力≤0.48MPa时，启动备用泵并报警。（14）射水泵出口母管压力≤0.52MPa时，启动备用泵并报警。（15）汽包水位（以锅筒中心以下50mm处正常水位）高于+|75mm时，点动打开锅炉紧急放水阀，并报警。（16）引风机跳阀时，以及手动停炉时，停全部送风和给煤。（17）全部送风机跳闸时，停燃料供应。（18）启动顺序：引风机—一次风机—增压风机—二次风机—螺旋给煤机—称重给煤机。（19）停炉顺序：称重给煤机—螺旋给煤机—二次风机—增压风机—一次风机—引风机。（20）高加水位距高于+680mm时，点动打开疏水电动门MS2112-1/2并报警；高加水位高于+730mm时，打开紧急疏水电动门MS2213-1/2，同时打开高加旁路电动门MS2216-1/2，关闭加热蒸汽电动门MS2211-1/2，关闭高加给水进/出口电动门MS2214-1/2，MS2215-1/2。（21）给水泵房吸水井液位≤+0.05m或≤-2.3m时化水值班室报警。吸水井液位≤-3.1m停所有化水补水泵，并报警。（22）循环水泵房吸水井液位≤-3.5m停所有工业泵，并报警。（23）工业泵出口母管压力≤0.3MPa,启动备用泵，并报警。（24）循环泵出口压力≤0.15MPa,启动备用泵，并报警。（25）雨水泵房吸水井液位≤-4.5m停潜水泵；液位=-3.4m停雨水泵，开潜水泵；液位≥-2.6m开一台雨水泵；液位≥-2.1m开二台雨水泵；液位≥-1.6m开三台雨水泵。液位≥-1.2m报警。注：1）热工参数的报警信号详见I/O清单，并且由DCS负责实现硬接线的控制室内综合声响报警。2）汽机停机保护项目/原则详见青汽厂图纸（电气信号保护原理图及汽轮机说明书）。和图K0302-05，要求DO延时3秒后断开。4施工顺序和质量控制点1调试是整个仪表工程的一个重要工序，它可分为仪表单体调试、机柜接地系统和电源系统调试、DCS、PLC系统上电后的软硬件调试、系统回路调试及联动试车调试等环节组成，其主要施工顺序如下：DCS、PLC盘柜接地和DCS、PLC系统上电仪表一次单校电源系统调试后软硬件系统调试单回路调试在线联动试车调试分系统联锁回路调试交接验收复杂回路调试施工过程中质量控制点和停止点设置如下等级班组内容质检部门监理质检员WWWH仪表单体校验√√√√√√√√√√√√√√电源、机柜、操作台等接地检查、测试DCS、PLC系统上电前检查仪表单回路调试√√√√√√WWH分系统联锁调试复杂回路调试联动试车调试W为主要质量控制点，H为停止点。5仪表一次调试仪表在安装前应进行一次调试，调试合格后才能进行安装。仪表调校用的标准仪器、仪表应具备有效的签定合格证书，其基本误差的绝对值，不宜超过被校仪表基本误差绝对值的1/3。仪表调试室应清洁、安静、光线充足，不应有震动和较强电磁场干扰。室温应保持在20±5℃；相对湿度不大于85%。仪表调校所用电源应稳定，其电压波动不应超过产品的要求范围。仪表调校所用气源应清洁、干燥，露点至少比最低环境温度底10℃，气源压力应稳定，波动不超过额定值的±10%。被校仪表在调试前应检查外观、封印完好，附件齐全，表内零件无脱落和损坏，铭牌清楚完整，型号、规格符合设计要求。并按照仪表使用说明书、设计图纸、随机资料、调试规程进行调试，调校点应在全刻度范围内均匀选取，不得少于5点（一般选0%、25%、50%、75%、100%）进行正反行程基本误差及回差校验。电动仪表在通电前应检查电气开关的操作是否灵活可靠。电气线路的绝缘电阻值，应符合使用说明书的规定。仪表的面板和刻度盘整洁清晰；指针移动平稳、无摩擦、跳动和卡针现象。数字显示仪表显示应无断笔现象。本项目仪表工程变送器均采用智能变送器，变送器在安装前要进行单校，合格后方能安装，对于智能变送器的调试，我公司已接触多种型号。在校验室内用手操编程器挂住被校变送器的十、一线，然后进行通讯，经过自诊断，确定变送器是否正常，键入安装位号、量程、迁移量等，即可输入相应的压力、压差信号进行精度校验。调节阀应送试压班对阀体进行强度试验，膜头做气密性试验，并根据工艺要求作阀的泄漏量试验。电动执行器、气动执行器及气动薄膜调节阀应进行全行程试验；分别输入0%、25%、50%、75%、100%信号，做执行机构的精度校验。执行机构连杆的长度应能调节，并保证调节机构在全开到全关的范围内动作灵活、平稳。调试时，要注意工艺控制要求，调整好正反作用以及气开、气关方式。用于保护、报警、程控、联锁和自动系统的开关量仪表应动作可靠，无抖动，并根据设计和运行要求，整定其动作值、返回值和时间值。流量仪表根据出厂日期和业主要求确定是否进行标定。轴振动轴位移装置的调试由制造厂负责，安装单位配合。对于其他各种仪表，要严格按说明书要求、设计规定进行校验。仪表校验合格后，应加盖封印。有整定值的就地仪表，调校整定值后，应将调定值机构漆封。所有仪表标定后都应出具校验单，开关量仪表应记录设定值及动作情况，如果无厂方的校验成成绩单，也必须进行重新标定，以获得标定记录。6集散控制系统调试系统送电前应会同监理工程师、中联公司、富丽达热电厂、设计和制造厂代表等有关人员对系统的安装、电源、接地、系统电缆及配线进行检查确认。检查电缆、导线绝缘电阻符合要求；全部电源线、通信电缆连接无误；接地系统接地电阻符合要求，工作地及保护地相互分开；检查全部熔丝完好；所有连接螺钉均牢固，无松动；插卡位置正确无误；操作台、机柜及卡件上的电源开关处于“断”的位置。并断开FTA到现场侧的连线及电气设备的连线。UPS供电应正常可靠。DCS、PLC机柜上电应逐台进行，开关标签和柜号必须一致，送电后，用数字电压表检查电源调整卡输出的各档电压是否在允许范围内，对超限的电压，可通过电源调整卡上的相应电位器作适当调整，依次每台柜上电完毕。在DCS制造厂工程师指导配合下，用制造厂提供的诊断程序对操作站的硬件进行诊断检查。系统调试：系统调试分为操作站内系统调试、系统联校两部分。6.1.1操作站内DCS系统调试：这个阶段的调试，主要目的是进行通讯系统测试、卡件冗余测试、各I/O口通道测试、控制方案调试。检查系统是否符合设计要求、组态是否正确、I/O卡是否正常、FTA到机柜间的联线是否正确及中间端子柜与FTA的连线是否正确。6.1.2调试前检查：检查所有相关的DCS硬件设备、电源开关置于“ON”状态，从工程师站下装载系统软件、应用软件及数据库；启动操作站，确认系统正常；向各台设备下装系统软件及数据库软件，启动局域控制网络上的全部节点，并确认系统状态显示正常；在系统状态显示画面上，确认全部网络通道节点状态OK。6.1.3控制站冗余系统调试:在操作台上调出系统状态显示画面,确认控制站OK。在另一操作台上调入一组显示画面且含有同一位号，送4-20mADC信号于该位号，记录测量值（PV）、给定值（SP）、和输出值；主控制站电源开关置于“OFF”状态，确认冗余的控制站自动投入运行，且PV、SP和OP值保持不变；主控制站电源开关恢复“ON”状态，再确认PV、SP和OP值不变。6.1.4冗余控制站的I/O卡试验，可通过热插拔方式，判断卡件在故障时其是否可无扰切换。6.1.5系统组态检查应根据回路组态文件、梯形逻辑组态文件、控制组态文件，对DCS、软件进行检查确认：确认区域名显示屏全部工序名称、单元显示屏全部单元名称、单元号和控制画面上的单元分配显示及在系统状态画面显示中每个节点地址在网络通道节点地址的分配等。6.1.6在锅炉控制系统中，复杂控制方案较多，而且联锁控制需要通过程序来完成，如锅炉安全监控系统及锅炉自动点火程控系统(FSSS);锅炉安全保护系统(MFT)；机炉协调系统、风机功能组控制系统；电动给水泵功能组系统；锅炉石灰石程控系统。其调试方法应根据DCS回路图、SAMA图、逻辑图和接线图，检查输入点、输出点、控制点、运算点在控制站中运行状态。同时检查细目显示、组显示、流程图显示和报警汇总显示；可在端子后改变信号，测量输出通道是否正确输出。检测系统（DAS）：在中间柜的端子或FTA柜的I/O卡上加与设计相对应的（4—20mA、mV的0%、50%、100%）信号，对于变送器在对应的输入端子上接电阻箱（初始电阻置于1200欧），改变输入电阻阻值，使每个检测点均输入4—20mA信号（0%、50%、100%），然后在操作台CRT流程图画面上或组回路参数画面上及细目表上确认PV值、信号描述、量程，输入高、低报警值，确认流程画面PV值变化及颜色变化；输入超量程信号和切断输入信号，确认在流程图画面上PV值是否有“-”或“BAD”状态信息。确认在报警汇总画面上的报警信息和打印机的打印效果，同时确认报警笛音效果。模拟量控制系统（MCS）：对于单回路控制系统，在对应的输入转换卡端子送入相应的信号、输出转换器卡端子上串接数字电流表，然后在该试验控制回路的细目上，确认仪表位号描述。将控制方式置于“手动”状态，增加、减少输入信号值，确认ＰＶ值显示是否响应和流程图画面是否变化，同时确认SP跟踪PV值；将控制方式置于“自动”，改变SP值，确认控制方式（正作用或反作用）；改变输入报警值，确认流程图画面上的PV值是否响应，报警汇总画面中报警信息是否正确，同时确认报警笛音响效果；改变输入信号，使其值低于测量值下限或高于测量值上限，确认流程图画面中的PV值为“－”或“BAD”状态；在流程图总貌画面中显示报警信息，在报警打印机上打印报警信息；调节器控制方式改为手动，调节器输出值保持不变。同时确认报警笛音响效果。对于串级控制主调节器按单回路控制的要求试验完后，串级回路副调节器应按下列要求试验：将副调节器控制方式设置为串级控制（CAS），主调节器控制方式置于手动，增加、减少主调节器的输出，确认副调节器SP是否发生变化；将主调节器控制方式置于自动，在输入转换卡端子改变主调节器的SP值，确认副调节器的控制作用方向是否正确。以及CRT上流程图画面上对应阀的开关或对应的机泵开、停的颜色变化。报警汇总画面中报警信息是否正确，同时确认报警笛音响效果；报警信号系统。在操作站上操作键盘，按报警点位号所需站号在CRT上调出接点输入位号状态显示画面或调出流程图显示画面，分别在I/O卡件的输入接点端子改变输入信号（用短接线短接或去掉短接），当该点组态为事故报警方式时，在报警汇总画面上确认是否显示事故报警记录及确认报警笛音效果。DCS系统联校：操作站内DCS系统调试合格、现场侧线路准确无误，根据回路图和联锁逻辑图，按各分系统进行调试，全面检查该系统的综合性能，一般涉及数十个回路，并涉及动设备；因此有关仪表电缆、电气电缆必须均已安装检查合格；已制定具体的调试回路计划；有关电气专业的设备已具备接受和输出信号的条件；有关工艺参数的整定值均已确认。6.1.7检测系统联校：按每个位号，分别在现场侧检测元件处输入量程的0%、50%、100%的相应信号（对于检测元件是压力、差压变送器，直接在变送器上加压力信号；检测元件是热电阻，用直流电阻箱输入电阻值；检测元件是热电偶，用信号发生器输入毫伏信号），在操作站调出该位号的调整画面以及报警画面，根据CRT上的显示值，进行刻度校验调整。系统误差不应超过系统内各单体仪表（一次表及卡件）允许误差平方和的平方根，否则应单体调校系统内各单元仪表，对于I/O通道、DCS引起的测量误差，应该由DCS厂家工程师按照卡件调试规程进行卡件标定。对有报警要求的检测回路，要做模拟报警试验，（在系统的信号发生端缓慢输入测量信号，使其值超过报警值范围，则在DCS报警摘要画面上将显示其报警信息，按确认键后若报警消除，则报警正常）。6.1.8调节回路调试：按回路确定执行机构的动作要求，确认相应状态下阀的动作是否正确，如果有分程控制，确认两个分程阀是否满足分程要求，确定调节器PID参数整定值。在系统的信号发生端加入模拟信号（0%、50%、100%）调出细目画面检查对应点是否正确，当输入信号调整完毕后，将调节回路转入手控状态，在CRT键盘上操作，进行手动输出指示及阀开度指示，观察CRT调整画面及流程图画面输出指示值及阀开关在流程图上的颜色变化，检查回讯开关通断的变化是否符合调节回路及组态功能的要求。并切换到自动方式下检查该回路的阀开度是否准确，阀带有限位开关的，还应作开关动作检查，并检查其基本误差、软手动时的输出保持特性和比例、积分、微分动作以及自动和手动操作的双向切换性能；对于复杂调节回路，应按回路标明的主回路和副回路进行调试，对照线路图及组态功能说明校对是否符合复杂调节要求。对有报警要求的调节回路，要做模拟报警试验，（在系统的信号发生端缓慢输入测量信号，使其值超过报警值范围，则在DCS报警摘要画面上将显示其报警信息，按确认键后若报警消除，则报警正常）。6.1.9联锁系统调试：由于循环流化床锅炉和汽轮机组逻辑联锁保护系统较多，联锁保护系统是安全生产的重要保证。也是保证机组安全运行所在，因此在施工中要认真对待，反复熟悉设计图、仔细核对逻辑原理图和接线图。根据DCS上逻辑图条件要求，检查逻辑控制站的逻辑组态，进行模拟动作试验，并在试验中和DCS厂家一同确认，直至符合设计的联锁、整定值要求，确保无误。联锁系统调试时，应切断电气动力供电线路，用接触器的吸合与释放模拟机泵的启动、运行、停车。按设计提供的联锁逻辑系统图，对每个子联锁系统，按子系统逻辑要求在系统的信号输入端（中间柜端子或FAT柜端子上）模拟联锁条件输入一个或多个信号（或在电气控制室操作相应的开关），在操作站的CRT上调出流程图画面或控制分组画面，逐点核对相应的动作点的动作状态及流程图画面上机、泵的颜色变化与输入信号是否相对应，是否符号联锁逻辑及功能组态要求，检查系统的动作结果应与设计结果相一致（对子联锁系统的每个联锁条件均应进行试验）。否则应重新检查系统回路的正确性、组态的正确性以及供货商提供的软件程序，对于每个子联锁系统要逐项进行调试。对于跳车联锁系统，应根据设计要求，对每个联锁条件应进行逐个模拟试验，直至全部符合要求。所有的试验调试项目，都应及时做好调试记录，并经监理工程师仪控部等有关负责人签字确认。7通讯接口数据点检查本工程辅助系统PLC的数据采集和控制，均由西门子公司负责，在通讯正常后，可模拟信号输入，检查各点的状态应正常无误，控制输出必须正确可靠。8电动阀门的调试电动机送电前用500V兆欧表进行绝缘检查，绝缘电阻应不小于0.5MΩ。按照热力系统对阀门行程的要求，调整行程开关，按照制造厂规定的转矩特性曲线，调整力矩开关。检查阀门在全行程内应动作平稳、灵活、无跳动。行程时间应符合要求；阀位指示表或指示灯的显示应与阀门位置相符。在就地控制箱中，热继电器、电流继电器等应按规定值进行整定，并应在整定完后加漆封。对每个电动阀门回路按以上步骤调试合格后，在相应的DCS操作站上操作电动阀门，检查阀门的开关方向、阀位回讯及阀位状态显示是否正确。9质量目标及保证措施认真贯彻ISO9002标准，严格按照施工图纸、说明书、有关技术文件及验收规范施工，根据项目部质量体系要求，确保优良工程，争创“钱江杯”。在调试施工中，所使用的计量器具，必须经计量部门检定，有合格证书并在有效期内的方能使用。认真执行谁施工谁负责工程质量的原则，施工人员要做到自检、互检，并要认真做好检查记录，交工资料齐全，数据真实、准确。施工质量必须符合《电力建设施工及验收技术规范》和《工业自动化仪表安装工程施工及验收规范》中的有关规定，不符合要求不交工。10保证安全技术措施严格贯彻执行“建筑安装企业安全条例及建安工人安全技术操作规程