DCS系统的安装与调试

1、DCS系统的安装与调试 摘要从DCS对环境的要求、接地的要求、电缆敷设的要求等方面，阐述了DCS的安装要求，对DCS调试中存在的主要问题进行分析，并提出一些针对性的改进措施。 关键词DCS系统 集散控制 调试 中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：16717597(2008)01 DCS系统简称集散控制系统，采用计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合对控制设备和部分现场设备进行集散控制，DCS系统通过操作站对整个工艺过程进行监视、操作、管理，通过操作站对工艺过程各部位进行分散控制。某纸机的生产控制采用DCS系统控制，其DCS系统的安装、调试工作从安装开始到机组移交生产

2、，贯穿机组调试工作的始终，以下以某锅炉安装为例，着重阐述了DCS的安装要求，对DCS 调试中存在的主要问题进行了分析，并提出了一些针对性的改进措施。 一、DCS的安装要求 （一）DCS对环境的要求 安装DCS设备时，安装环境对DCS的运行状况有很大的影响，因此要十分重视DCS 设备的安装环境。安装DCS 设备必须在其安装位置的室内装修、消防、空调等安装工作结束，环境清洁，温度、湿度适宜，必要时能投用空调的情况下才能开始，以避免因温度损伤和积尘脏污造成以后的设备运行隐患。计算机系统附近不应该用较大的动力电器设备，不应在计算机室内使用较大功率的对讲机、手提电话等，环境磁场强度应限制在计算机系统规范

3、所允许的最小磁场强度以下。 （二）DCS对接地的要求 控制系统的接地是为了给整个系统提供一个统一的、公共的、以大地为零的基准电压参考点。DCS的接地设计要求不得通过非DCS设备接地；不得接到高压设备所用的接地点，非系统的设备不得通过DCS系统接地；不得把接地接到结构上。在DCS的安装调试时注意单点接地、机柜的接地、接地电阻。当供电或设备出现故障时，通过有效的接地系统承受过载电流，并迅速传至大地；还可以为DCS设备提供屏蔽、消除干扰。因此，正确的接地是保证控制系统能够稳定、安全运行的关键之一。 DCS对接地有非常严格的要求。经验表明，在调试、试运阶段，很多热控系统的故障是由于接地不当引起的。曾有

4、某锅炉工程DCS系统因接地不良，仪表电缆的屏蔽线不起作用，感应电不能迅速传至大地，造成DCS/IO控制柜内的电源模块、DI INPUT模件烧坏。 在接地系统中，比较容易出现的问题有:（1）连接头未压焊或焊接不牢造成虚焊，（2）螺栓连接点因震动而引起松动，（3）连接点因腐蚀引起接触不良，（4）接地极电阻增大，接地极同电网断开，（5）地线布线不合理。 （三）对电缆敷设的要求 DCS首先要选择较好信号电缆，模拟量信号使用屏蔽对绞电缆；开关量信号使用一般对绞控制电缆连接，重要的开关量输入信号也应考虑采用屏蔽电缆，通讯电缆用无源同轴电缆或光缆。电缆敷设时，I/O信号电缆应在电缆槽中敷设，电缆槽的盖板应接

5、地；单根信号电缆在钢制的电缆管中敷设，钢管接地；电缆敷设时动力电缆、控制电缆、信号屏蔽电缆应分层敷设，信号电缆与动力电缆交叉敷设时宜成直角，平行敷设时，必须满足两者最小间距的要求。否则产生较强的感应电压。 实践证明，电磁干扰已成为影响仪表显示、自动投入和保护正确动作的重要因素。在抗电磁干扰的诸多方法中，行之有效的措施之一是严格按照强、弱电缆分层排放的原则进行电缆安装敷设。另外，电缆应尽量远离和避开热源，以免损坏电缆。 二、DCS 调试中的主要问题 （一）在DCS调试过程中首先要做的是DCS的受电工作 如果受电工作做得不够仔细，可能造成模件、CPU，甚至主机的损坏。 受电前应主要注意的事项:电源

6、回路的绝缘，系统的接地电阻是否满足要求，各分路电源开关应在断开位置，全部功能模件应在拔出位置，必要时应对供电电源波形进行检查。 受电中应主要注意的事项:受电顺序应从总电源开关，机柜电源开关，到模件和子模件逐级进行；受电应逐机柜、逐系统进行，待一个机柜/系统受电测试完毕且恢复正常后，方可给下一机柜/系统受电；受电过程中如遇问题发生，应立即停止受电工作，待分析查明原因，排除故障后再行恢复受电。 （二）在调试过程中经常遇到烧坏模件的情况 虽然烧坏模件的原因很多，但最主要的还是由于接线错误或就地一些原因导致外回路强电窜入。为防止模件烧坏，应注意以下事项：（1）模件I/O通道测试前，先将模件的外部接线断

7、开，松开模件的电源保险，再插入模件，送上电源保险。模件测试工作完成后，必须将模件推出。（2）DCS与外接设备传动试验前，先检查端子柜与外回路的接线应正确无误，用万用表检查该设备对应模件所有接地情况以及对地交流、直流电压，不应有强电窜入。检查无问题后再插入模件进行试验，试验结束后将模件推出。如该模件上另一设备需要传动时重复上述工作。只有该模件上的所有设备均做过传动试验后方可将模件置于插入位置。（3）对于未做传动或系统调试的模件，不应在插入位置。（4）尽量不要带电插拔模件。（5）加强安装与调试的协调工作，避免同一系统的交叉作业。 （三）缺陷处理 在某锅炉试运过程中，调试人员就地处理引风机的1个温度测点，不慎将另外1个好的温度测点的线解除，导致机组跳闸。可见机组运行过程中缺陷的处理一定要非常慎重。缺陷处理前，应先填写缺陷处理单，同运行人员联系并经过批准后再进行处理。 （四）信号隔离 在很多现场调试过程中，发现凡是就地电动调节执行机构的电动调门在指令回路中均需加装隔离器。主要原因是由于DCS中指令的电源接地直接接至大地，而电动调门的地线不接地，导致电源不匹配使得调门不能正常动作。加装隔离器后DCS的电源浮空，与就地一致。 三、结语 分散控制系统DCS，是一个庞大而繁杂的系统，其子系统多又分散，信号与距离远而易干扰，根