第二章DCS相关规范11335.pdf

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1、第二章 相关规范 2.1 化工企业常见工艺管道标志 化工企业常用工艺管道涂色，色环和流向标志见图 2.1-1。水、蒸汽、有机溶剂、无机盐溶液、气体、煤气、二氧化碳、酸、碱等工艺介质的色标见表 2.1-1。图 2.1-1 管道涂色、色环和流向标志 A碳钢、低合金钢或隔热外护层需涂漆的管道；B不锈钢、有色金属或隔热外护层不需涂漆的管道 表 2.1-1 管道涂色、色环和流向标志举例 介质名称 裸管或隔热外护层需涂漆者 不锈钢、有色金属或隔热外护层不需涂漆者 整体基本色 色环、流向标志 外环色 中间环色 水 绿 饮用水、新鲜水 绿 蓝 绿 蓝 热水 绿 褐 绿 褐 软水 绿 黄 绿 黄 冷凝水 绿 白

2、 绿 白 冷冻盐水 绿 灰 绿 灰 消防水 绿 红 绿 红 锅炉给水 绿 浅黄 绿 浅黄 热力网水 绿 紫红 绿 紫红 蒸汽 铝色 高压蒸汽4-12Mpa（绝）铝色 标志字母 HP 中压蒸汽1-4Mpa（绝）铝色 标志字母 MP 低压蒸汽1Mpa（绝）铝色 标志字母 LP 消防蒸汽 铝色 红 红 不涂色 介质名称 裸管或隔热外护层需涂漆者 不锈钢、有色金属或隔热外护层不需涂漆者 整体基本色 色环、流向标志 外环色 中间环色 液体 灰 有机溶剂 灰 白 灰 白 无机盐溶液 灰 黄 灰 黄 气体 黄褐 煤气 黄褐 灰 黄褐 灰 二氧化碳 黄褐 绿 黄褐 绿 酸或碱 紫 有机酸 紫 白 紫 白 无机

3、酸 紫 桔黄 紫 桔黄 烧碱 紫 红 紫 红 纯碱 紫 蓝 紫 蓝 压缩空气 浅蓝 浅蓝 不涂色 氧、氮 浅蓝 黄 浅蓝 黄 真空 浅蓝 红 浅蓝 红 2.2 石油化工分散控制系统设计规范 2.2.1 DCS工程设计程序 2.2.1.1 基础工程设计（初步设计）1、拟订 DCS 监控方案 根据基础工程设计（初步设计）的工艺管道及仪表流程图（P&ID）,统计 DCS 输入/输出（I/O）电的数量，控制和检测回路数及复杂控制的要求，初步作出 DCS 的配置。2、完成初步询价工作 3、向有关专业提交初步设计资料 根据 DCS 配置提出 DCS 中央控制室的面积、房间划分，以及向结构、建筑、暖通、电气

4、、消防、电信及概算专业等提交初步设计资料，初步制定控制室设备平面布置图。2.2.1.2 详细工程设计（施工图设计）1、本阶段有关 DCS 的工作氛围技术谈判、工程设计及应用软件组态。2、技术谈判阶段应完成如下工作：（1）、编制 DCS 系统配置条件，I/O 点一览表等；（2）、编制“DCS”询价书技术部分（见附录 A）；（3）、进行 DCS 技术谈判、技术评估；（4）、确认合同技术附件，内容包括：硬件配置图、硬件清单、软件清单、技术服务条款、组态和培训的安排和计划、验收要求、备品备件与特殊维修仪表清单、项目进度表、各阶段供需双方的职责等；（5）、参加 DCS 工程设计条件会议。主要内容包括：确

5、认硬件规格及调整供货范围，确定双方工作范围，商定双方互提的图纸及资料内容、深度、交付日期、份数、交付方式和地点、双方的通信联络，确认项目进度表和工程设计中必需的技术要求和技术参数（入安全栅,特殊仪表与 DCS 的信号匹配等）。签署 DCS 工程设计条件会议议定书。3、工程设计阶段应完成如下工作：（1）、复杂控制系统框图；（2）、顺序控制、逻辑控制、时序控制原理图；（3）、系统配置图（制造厂提供）；（4）、机柜硬件配置图（制造厂提供）；（5）、控制室设备平面布置图；（6）、各类机柜的布置及接线图；（7）、辅助仪表盘、辅助操作台布置及接线图；（8）、室内仪表电缆、电线平面布置图；（9）、I/O 卡

6、件接线表或回路接线图；（10）、供电系统图；（11）、接地系统图；（12）、向有关专业（结构、建筑、电气、暖通、消防、电信等）提出详细设计技术条件。4、应用软件组态阶段应完成如下工作：（1）、系统配置图；（2）、DCS 监控数据库（包括数据输入、调试及修改等）；（3）、工艺流程图画面；（4）、顺序控制、逻辑控制、时序控制、批量控制等的组态；（5）、当前和历史数据记录分组；（6）、报警分组、分级；（7）、报表；（8）、外围设备接口组态；（9）、历史数据库组态；（10）、其它组态。2.2.2 系统技术规格 2.2.2.1 一般规定 1、所选用的 DCS 应是集成的，标准化的过程控制和生产管理系统，

7、且必须是具有运行经验、成熟可靠的系统。2、DCS 系统的硬件、软件配置及其功能要求应与装置的规模和控制要求相适应。2.2.2.2 过程控制和检测 1、控制器应能满足过程控制的要求，具备连续过程控制、程序控制和批量控制等功能。系统应具备 PID 参数自整定功能。2、系统应有数据存储的功能，可将各种工艺参数、检测信号、操作过程、报警事件等数据按需要存入硬盘，并可随时调用。3、过程 I/O 接口应包括 AI、AO、DI、DO、PI 等类型，还应具备智能变送器接口，串行和并行通信接口（如 RS232C，RS422，RS485 等）常用可编程序控制器（PLC）接口等。4、冗余方式（1）、控制器的中央处理

8、器、通信、电源等主要部件必须有 1：1 冗余配置；（2）、控制器中用于控制的多通道 I/O 卡应有冗余配置，控制回路的 I/O 点应有独立的 A/D（D/A）转换器。2.2.2.3 人机接口 1、操作站是操作人员监视和控制生产过程、维护设备和处理事故的主要人机接口，操作站主机的硬件和软件应具有高可靠性。2、操作站所有的外设及接口（硬盘驱动器、软盘驱动器、显示器、通用键盘、鼠标或球标、打印机等）应是通用的。3、操作站的操作系统应是通用的、标准的。4、操作站硬件配置应满足以下最低要求：32位总线；32位或64位中央处理器（CPU）；大于或等于32M随机存储器（RAM）；带有小型计算机系统接口（SC

9、SI）；操作站带有硬盘驱动器；使主机能够单独自启动；操作站应能配置光盘驱动器（CDROM）或磁带机等。5、操作站的软件操作环境应符合下列要求：（1）、对网络上的数据资源，应能分成不同的操作区域或数据集合，并可根据需要进行监 视、控制等不同操作，操作站应能对网络上的任一控制器或检测器的数据进行存取。（2）、操作站应具备不同级别的操作权限和不同操作区域或数据集合的操作权限，操作权限由密码和钥匙的方式限定并在组态中划分，供不同岗位的人员使用。6、操作站可运行组态软件或作为工程师站的终端，并可配备工程师键盘，使其具备工程师组态环境，对网络上的设备可进行诊断和数据维护。7、数据处理能力应符合下列要求：（

10、1）、系统应满足所有数据的记录需要，可由用户选定记录的参数、采样时间和记录长度，并可对记录的数据进行编排处理和随时调用；（2）、硬盘上的永久记录应能转存到其它存储设备上；（3）、操作站应具有完善的报警功能，对过程变量报警和系统故障报警应有明显区别。应 能对过程变量报警任意分级、分区、分组，应能自动记录和打印报警信息，区别第一事故报警，记录报警顺序。2.2.2.4 系统管理及工程实施 1、系统管理的内容应包括系统常驻数据的管理、各设备的在线诊断、软件数据的维护、各设备的定义及组态修改、图形管理，以及生产管理软件、用户应用程序、过程数据的进一步处理和文件服务等。2、工程实施应包括系统及设备的组态、

11、调试、修改、测试、装载等。3、系统管理及工程实施可由工程师站来执行，也可由工程师环境的操作站实施。4、工程师站应为网络上独立运行的通用工作站（或其它工业级计算机），必须运行通用的操作系统（如 UNIX、WINDOWS-NT）和网络管理软件，应由 X-WINDOW 图形功能。5、工程师的基本配置应高于操作站，应能满足所配备的全部软件的运行需要。2.2.2.5 通信网络 1、DCS 的通信网络应符合 ISO/IEEE 的通信标准，具有开放系统的特点。通信速度应不低于 1Mb/s，有长距离通信能力（大于 1km）。网络设备应是对等通信方式，应能在线上网和下网，在线加入或摘除网络设备不应影响其它正常工

12、作设备的运行。2、DCS 的通信网络必须能与工厂管理网（如：TCP/IP 等）相连。2.2.2.6 系统维护与故障诊断 1、系统的各种插卡应能在线带电插拔、更换。2、冗余设备必须具备在线自诊断、故障报警、无差错切换等功能。3、系统必须具有完善的硬件、软件故障诊断及自动记录故障报警功能，并能提示维护人员进行维护。2.2.2.7 先进控制（高级控制）及生产管理 1、系统应满足集成化生产的需要，应能根据用户的需要挂接通用工作站或小型机，以运行较大型的先进控制（高级控制）和优化控制软件。2、系统应能与工厂管理网上的设备进行数据通信。2.2.3 DCS硬件配置 2.2.3.1 操作站 操作站的配置，应符

13、合下列要求：1、按操作区域来配置操作站；（1）、按操作区域来配置操作站；（2）、对重要的工段或关键设备，配置专用操作站；（3）、根据顺控或自动保护联锁系统的需要，按岗位、生产线、操作单元的划分并根据其复杂程度配置操作站或操作台。2、操作站显示器的规格，宜选用对角线尺寸大于或等于 47cm，分辨率高于 1024768256（色）彩色阴极射线管显示器（Cathode Ray Tube 简称 CRT）。3、一个操作区应至少配有 2 台带主机的操作站。4、操作站配置的数量应符合下列要求：50 控制回路以下可配置 2 台；50 100 控制回路可配置 2 3 台；100 150 控制回路可配置 3 4

14、台；150 250 控制回路可配置 4 7 台；250 控制回路以上可根据需要配置。5、操作站必须配有操作员键盘，根据需要可选配鼠标、球标、触屏和工程师键盘。6、操作站除配置必要的硬盘驱动器以外，根据需要可配置软盘驱动器、光盘驱动器或磁带机。7、操作站宜配置报警打印机和报表打印机各 1 台，根据装置规模和实际需要可适当增加或减少台数。8、全厂性 DCS 可设置 1 台彩色打印机（用于屏幕复制）。9、除特殊需要外，不宜 DCS 之外在设置记录仪。10、除特殊需要外，不宜 DCS 之外在设置手操器。11、除某些重要报警参量或紧急停车系统需要专设报警灯屏显示外，不宜在 DCS 之外设置闪光报警器。1

15、2、必要时可设置辅助操作台，以安装记录仪、手操器、信号报警器以及联锁、紧急停车、机泵等控制开关或按钮等。2.2.3.2、控制站 2.2.3.2.1 过程接口单元 1、各类 I/O 卡技术规格必须与现场信号源或负载匹配。2、过程接口的冗余，应符合下列规定：（1）、控制回路的多点输入/输出（I/O）卡应冗余配置；（2）、重要的检测点的多点输入/输出（I/O）卡可冗余配置。3、过程接口的备用，应符合下列规定：（1）、各类控制点、检测点的备用点数为实际设计点数的 10 15%；（2）、输入输出卡件槽座（位）的备用空间为 10 15%。4、距中央控制室较远的检测点，宜采用分散安装的远程 I/O 或远程控

16、制站。5、过程接口关联设备的配置，应符合下列要求：（1）、根据信号源与 DCS I/O 卡的连接需要设置转换器或隔离器；（2）、凡信号来自或送至爆炸危险区域，且按照防暴要求采用本安防暴技术时，应在I/O 接口现场侧设置安全栅；（3）、凡开关量接口的容量不能满足负载的要求或需将开关量隔离时，应配置继电器；（4）、变送器、安全栅、隔离器等的参数必须与 DCS 匹配。2.2.3.2.2、控制单元 1、控制单元功能应符合下列要求：（1）、控制单元应有常规控制功能和一般复杂控制功能；（2）、控制单元应有 PID 调节参数的自整定功能；（3）、控制单元负荷不宜小于 50%，最高不应超过 75%；（4）、控

17、制回路执行周期，应根据控制对象确定。2、控制单元的 CPU、通讯接口及电源均应 1：1 冗余配置。2.2.3.2.3 数据采集单元 1、当 DCS 设有数据采集单元时，一般检测回路的输入信号应尽量接至数据采集单元；2、数据采集单元的功能应满足常用的数据处理、报警、记录等需要；3、相关参数尽量在同一单元内；4、检测点扫描周期应根据检测对象确定；5、数据采集单元的 CPU 和通讯可 1：1 冗余配置。2.2.3.3、通信总线 1、通信总线（包括接口控制设备和电缆）必须 1：1 冗余配置。2、通信总线应符合国际标准。3、通信距离应能满足装置（或工厂）的实际要求。4、通信速度至少应为 1Mb/s。5、

18、通信总线的负荷不应超过 60%。2.2.3.4 工程师站 1、工程师站的配置应符合如下要求：（1）、根据 DCS 系统配置的需要配置工程师站；（2）、全厂规模、联合装置或大型装置的 DCS 应配置工程师站；（3）、小规模装置可不设置专门的工程师站，可由操作站完成组态功能或与其它装置共用工程师站。2、工程师站可配置激光打印机。2.2.3.5、应用计算机及通信接口 1、对大型装置和联合装置，可根据工厂管理的需要配置相应的网络接口。2、DCS 应具有连接常用可编程控制器（PLC）的通信接口。3、可根据先进控制（高级控制）和优化控制软件的运行需要配置应用计算机。2.2.4 DCS软件配置 1、系统软件

19、 （1）、DCS 应配有标准化的通用的操作系统。（2）、应根据需要配备通用的数据库管理软件、高级语言等工具软件。（3）、应根据硬件设备和需要配备计算机接口或网络接口软件。2、过程控制和操作软件 （1）、DCS 必须配备完整的过程控制和检测软件。（2）、DCS 必须配备完整的生产操作和数据处理软件。（3）、应根据需要配备批量控制等软件。（4）、应根据软件产品情况和控制需要配备控制站或操作站运行的专用的复杂控制、先进控制（高级控制）软件。3、组态软件 （1）、DCS 必须配备完整的组态软件，主要有数据库组态、过程控制组态、流程图组态、数据记录组态、报表组态等。（2）、应根据软件产品情况和需要配备其

20、它组态工具软件。4、应用软件（1）、应根据软件产品情况和生产需要配备电子表格、数理统计等软件。（2）、应根据软件产品情况和生产需要配备电子历史数据记录、管理及报表软件。（3）、应根据软件产品情况和生产需要配备其他应用软件。5、软件版本（1）、软件版本应为最新的、成熟的正式版本。（2）、在合同保证期及以后一年内，供货方应免费提供最新版本的系统软件、控制和操作软件、组态软件及升级服务。2.2.5 DCS询价、报价及评估 2.2.5.1 询价 1、基础工程设计（初步设计）阶段（1）、本阶段询价依据为基础工程设计（初步设计）的工艺管道及仪表流程图（P&ID）。（2）、初步统计 DCS I/O 点数量、

21、控制回路数量、应用程序数量、流程图画面数量和初步配置控制站、操作站、各种设备（如打印机、工程师站、应用计算机、辅助操作台等）数量。（3）、完成初步询价书。2、详细工程设计（施工图设计）阶段（1）、本阶段询价依据为详细工程设计（施工图设计）的工艺管道及仪表流程图（P&ID）和仪表索引表或仪表规格表。（2）、编制 DCS 询价书（技术部分）。主要内容包括 DCS 控制检测规模、DCS 硬件配置、DCS 系统功能、文件交付、技术服务、培训、组态、质量保证、工厂验收等。2.2.5.2、报价要求 1、供货方应对其报价作全面的说明，包括 DCS 技术规格、功能、投运业绩等。2、报价应提供 DCS 系统配置

22、图及硬件清单，系统软件清单及功能描述。3、报价中应分别列出各类硬件、软件、备品备件、技术服务、工程项目实施等各项内容的分类价格。4、供货方应将其 DCS 的新技术、新版本、最佳配置方案介绍和解释。5、报价应明确说明所有不符合询价书要求的项目和替代方案。6、报价应列出硬件、软件的选择。7、报价应包括备品备件（一年使用量），专用工具及专用仪器清单。8、报价应对系统的完整性做出保证。2.2.5.3、技术评估 1、DCS 总体性能应满足询价书提出的各项要求，具体包括以下内容：（1）、系统功能；（2）、硬件配置及功能；（3）、软件配置及功能；（4）、冗余、容错配置；（5）、操作功能和组态环境；（6）、其

23、它。2、DCS 制造厂业绩、技术支持能力、售后服务等的评价。3、性能/价格比评价。2.2.6 DCS应用软件组态 1、组态方式 DCS 组态工作宜由设计单位和最终用户合作完成，供货方作技术支持和确认。2、组态内容（1）、接受和审查 DCS 供货方在条件会议和条件会议以后提供的 DCS 硬件清单、硬件系统配置图和 I/O 卡布置及分配图等。（2）、参加 DCS 组态培训。（3）、按（二）-2-（4）的内容进行组态工作。（4）、组态应在用户订购的 DCS 设备上进行，最终达到运行条件。2.2.7 DCS验收 2.2.7.1、工厂验收 2.2.7.1.1、工厂验收（Factory Acceptanc

24、e Test 简称 FAT）前必须具备下列条件：1、DCS 在制造厂调试完毕并有测试报告；2、由 DCS 制造厂根据合同技术附件、系统硬件配置、系统软件功能和有关标准等编制出厂验收程序。2.2.7.1.2、工厂验收应由 DCS 制造厂和用户（包括最终用户和设计单位）共同完成。2.2.7.1.3、工厂验收内容应符合下列要求：1、系统配置检查（1）、设备、部件的型号、规格、数量、外观应符合要求；（2）、软件的规格、数量、版本应符合要求。2、功能测试（1）、操作站标准功能，流程图画面，分组画面，详细画面，报警画面等的显示及操作，打印制表等功能应符合要求；（2）、控制功能应符合设计要求。3、系统性能测

25、试（1）、系统信号处理精度测试（AI、AO、DI、DO、PI 等，抽样 10%以上）；（2）、系统冗余功能（货容错功能）测试。4、工厂验收不接触 DCS 供货商按合同规定应承担的义务。2.2.7.2、现场验收 2.2.7.2.1 现场验收（Site Acceptance Test 简称 SAT）的前期工作应符合下列要求；1、设备开箱检验：各设备和部件的规格和数量应符合装箱单，运输过程中应无损坏；2、设备安装检查和通电：设备安装、电源系统、接地系统应符合要求，且全部准确无误（第一次通电启动应由 DCS 现场服务人员确认）；3、配合施工单位检查 DCS 与现场接线的工作，确保输入信号、输出信号、信

26、号转换、地址分配等准确无误；4、装载软件，装载组态数据，操作站、控制站和工程师站应正常运行；5、启动系统的硬件测试程序（制造厂提供），所有硬件（100%）应正常。2.2.7.2.2 现场调试和验收工作应以最终用户为主，设计人员参加，制造厂负责技术指导。2.2.7.2.3 系统测试、现场验收应符合下列要求：1、系统测试、现场验收程序、由 DCS 制造厂提供，经用户认可。2、系统测试、现场验收应包括以下内容：（1）、审阅 DCS 工厂验收结果，现场调试记录；（2）、系统功能测试（同 FAT 的内容）；（3）、现场信号处理精度测试（100%）；（4）、系统冗余功能测试；（5）、测试 DCS 与其他系

27、统或仪表（如 PLC、工业色谱等）的通信；（6）、连续正常运行 72 小时以上。2.2.7.2.4 作出最终测试验收结论并正式签字。2.3 集散系统的安装与调试 2.3.1 集散系统的安装 严格的说，集散系统应由两部分组成。第一部分是中心控制室内的集散系统软件、硬件设备、电源部分和内部电缆，这一部分通常称为集散系统。第二部分是现场仪表，只有现场仪表与作为控制的集散系统紧密配合，集散系统才能真正发挥作用。集散系统由硬件和软件组成。集散系统的硬件安装包括盘、柜、机的安装和它们之间的连线，系统工作接地，电源及基本控制器、多功能控制器的安装，安全接地与隔离。2.3.1.1 集散系统安装的外部条件 集散

28、系统安装的外部条件就是控制室和操作室具备使用的条件。集散系统的控制室和操作室要求高于常规仪表的中控室，对室内温度、湿度、清洁度都有严格的要求。在安装前，控制室和操作室的土建、安装、电气、装修工程必须全部完工，室内装饰符合设计要求，空调启用，并配有吸尘器。其环境温度、湿度、照明以及空气的净化程度必须符合集散系统运行条件，才可开箱安装。集散系统的安装对安装人员也有严格的要求，安装人员必须保持清洁，到控制室或操作室工作必须换上干净的专用拖鞋，以防带灰尘进入集散系统装置内。有条件，要尽量避免静电感应对元器件的影响。调试时，不穿化纤等容易产生静电的织物。2.3.1.2 机、柜、盘安装 机、柜、盘要求整体

29、运输到控制室，在安装前拆箱。目前，虽然国内有少量厂家生成 DCS系统，但大多数还是从国外引进。引进装置开箱安装时，要遵守有关“开箱检验”的规定。开箱时，要有设备供应部门人员、接、保、检部门人员在场，共同检查外观质量，设备内部卡件、接线的缺陷情况，随机带来的质量保证文件、技术资料，三方人员都要详细登记，认真做好记录。三方人员共同核对，共同签字认可。质量保证文件要妥善保管，交工时，随交工资料一起转交甲方（建设单位），技术资料另行保管，以备安装、调试时使用。集散系统硬件包装箱在运输、开箱、搬运时必须小心，防止倾倒和产生强烈的振动，以免造成意外损失。机、柜、盘的安装顺序与常规仪表箱安装顺序相同。要制作

30、槽钢底座。集散系统控制室通常有 500mm左右的防静电、防潮地板，因此底座的高度要考虑好。强调稳定性和强度。底座要磨平，不能有毛刺和棱角。要及时除锈和作防腐处理。然后再用焊接法（有预埋铁）牢固第固定在地板上。盘、柜、操作台用 M10的螺栓固定在底座上。2.3.1.3 接地及接地系统的安装 集散系统对接地的要求要远高于常规仪表。它分为本质安全接地、系统直流工作接地、交流电源的保护接地和安全保护接地等。各类接地系统、各接地母线之间彼此绝缘。各接地系统检查无混线后，方能与各自母线和接地极相连。系统直流工作接地有时又称为数据高速通路逻辑参考地（Logic ground），要求最高，不同机型有不同要求，

31、一般不能超过 1 ，因此必须打接地极。在底下水位很高的地方容易做到，但在地下水位不高的地方却很困难。尽管困难，也必须要达到小于 1 的要求，因此有时要采取一些特殊减小电阻损失的措施。其它系统接地要求是接地电阻小于 4 。安全保护接地还可以与全厂系统接地网连起来。组成系统的模件、模块比较娇贵，有的怕静电感应，有的经受不了雷电感应。安装时要注意说明书中对接地的要求。2.3.1.4 接线 集散系统的接地主要有两大部分。第一部分是硬件设备之间的连接，第二部分是集散系统和在线仪表包括执行器的连接。1、硬件设备之间的连接 这种连接在控制室内部进行，大多采用多芯（65 芯或 50 芯）屏蔽双绞线或同轴电缆，

32、用已标准化了的插件插接。这些电缆又称作系统电缆。插接件很多，要仔细、谨慎，绝对部能误插、错插。通常情况是由一个人或一个小组主接电缆，主接插接件，另一个人或另一个小组按图审核。若审核没问题即算通过。审核有问题，两人或两个小组共同商量，找出错接、误接的原因，正确接线后，最好由第三者重新审核（主要是错接部分）。总之，要保证接线准确无误。2、集散系统和在线仪表的连接 这是控制室与现场仪表的连接，量大点多。这种连接由两种基本形式。第一种形式是一根电缆从头到底。也就是现场仪表或现场执行器连接的两芯电缆一直到控制室集散系统相应的模件接线端子上。第二种形式是从控制室用主电缆（一般为 30 芯）到现场点集中的地

33、方，通过接线盒，再分别用两芯电缆到每一个一次点上。这两种电缆敷设形式都很普遍。通常引进项目以多芯电缆为多。不管采用哪一种接线方法，每组信号都要经过三个接点。一般的集散系统都有上百个回路，它的接点可多达 4 5万个，而每一个接点都必须准确无误，牢固可靠，并且要求排列整齐、美观。集散系统与现场在线仪表的连接，通过各个回路的调试，可方便地检查出接线的错误，但很耽误时间。因此，要求一个人接的线，由另一个人来校核，以便尽早发现问题。2.3.1.5 电源 集散系统对电源要求远高于常规仪表，电源必须可靠且安全，对供电系统的安全性要求很高。通常，它采用双回路供电，自动切换。一旦两个回路都停电，还要有不间断电源

34、瞬时接上，以保证系统运行在安全状态。2.3.1.6 基本控制器、多功能控制器的安全接地与隔离 基本控制器、多功能控制器室集散系统的基本组成，集散系统许多优于常规仪表的功能都要靠它们去完成。但它们对静电却很敏感，特别是组成它们的集成模块，很容易受静电感应而被破坏。调试人员穿化纤衣服或用化纤手套产生的静电，击穿了集成模块的例子时有发生。解决的办法是重在预防，除通电后，尽量不用化纤织物外，加强它们的安全接地是重要手段之一。因此，每个装置都应有各自的接地系统。保证系统安全的另一措施是隔离。隔离的目的是为了防止感应。通常隔离的办法是采用隔离变压器和采用光电法隔离。2.3.2 集散系统的调试 各种不同的集

35、散系统，调试的方法也不同，但总的内容与步骤如下。2.3.2.1 调试前的检查 调试前的检查是为了保证开机顺利、可靠。通常集散系统不经检查是不允许送电，不允许开机的。并且在每次送电前，每次开机前，都应进行必要的检查。检查的主要内容如下。1、环境检查 检查环境（主控室、现场控制站、分析室等与系统有关的环境）的空气温度、湿度、室内照明是否已达到集散系统的使用条件。为此要在第一次使用前检查空调系统、照明系统及空气净化系统的运行是否正常，是否符合要求，若有一项不符合，就不具备开机条件。停机之后再开机，若停机时间很长，仍要按上述要求检查。若停机时间不长，在一、二天内，并且不是因环境条件的原因而停机，则可稍

36、为放松些，只要检查环境温度是否达到要求，温度是否符合要求，净化度是否在控制值内即可。2、导线绝缘电阻的检查 这项检查可视为抽检。每一个回路都有保险丝予以超载保护，可以抽检几个回路。检查方法是导线与设备断开，用 500V兆欧表测绝缘电阻。具体要求是：信号线路绝缘2 M，补偿导线之间的绝缘电阻0.5M，低于 4V DC 的超低压线路绝缘0.1M，系统电源带电部分与外壳的绝缘5 M。3、供电检查 供电检查分两个步骤。第一是装置的供电系统检查，包括 UPS（不间断电源）的检查。第二是供电单元的检查，包括熔断管容量检查核负载性能试验。特别要检查每个模件的两个供电装置是否接在不同的相线上。2.3.2.2

37、调试的主要方法 2.3.2.2.1 系统调试的覆盖方法 1、硬件调试项目覆盖 将所有单元、台件分类制定调试表格，将具体的检查、确认、测量所要求的正确状态，标准数据和允许误差填好。调试时按表格次序逐一检查、测量，并填入实际结果状态和数据。2、软件调试覆盖 计算机软件已经经过制造厂调试。现场调试工作主要是检查使用系统软件。对相应软件进行结构性测试和功能测试，其主要内容有：（1）、根据操作站说明书和操作卡对系统基本功能逐项试验。（2）、根据设计组态数据表或规格书对程序和模块的组态数据进行校对，修改完善。（3）、利用功能画图、窗口、菜单等设计程序图，通过冷态调试对应用程序进行试验。（4）、在系统调试中

38、进行参数给定、程序启动和投入过程控制。3、单回路调试 根据回路接线图，将输入、输出信号按模拟量输入、输出数字量 输入、输出和毫伏、伏、毫安、脉冲、接点等类型分类，并按其范围和特点分成调试组，排出调试顺序。无论一个回路的调试分几部分完成，每完成一部分即用色笔在回路图上对已调试的线路和单元作上标记。标记布满，则表示该回路调试覆盖完毕，简单清晰。同时要做好相应的数据记录，要点是：（1）、输入信号从回路的起点开始，输出信号到回路的终端元件。注意，回路的分支、指示、记录、报警等回路都可同时试验。（2）、每个回路调试前，再测试核对一次线路，正确无误后通电。调试完毕后，在现场挂牌，投入运行，并在可能的条件下

39、，及时向建设单位交接。4、联锁回路调试覆盖 利用设计提供的信号联锁逻辑图或将线路图整理成逻辑测试图，对联锁系统进行逻辑功能调试。其要点为测试前核对逻辑图。逻辑“1”和“0”的 条件结果需双重测试。在逻辑图上做标记。不遗漏设计需要的逻辑功能，也不能出 现多的逻辑功能。5、程序控制系统调试覆盖 按程序去逐步测试。对每一步的进行条件、各元件状态、程序时间全面检查、试验。2.3.2.2.2 系统调试的模拟方法 系统调试中采用综合模拟方法。采用这种方法的目的是在系统投入生产过程以前完整、真实地模拟过程参数，进行系统状态调试。1、从输入信号模拟 从系统输入端送入模拟过程变量相应信号，使用 0.05级数字万

40、用 表和数字压力表作标准表，保证精度上的要求。2、输出负载模拟 冷态调试时，现场负载不接入。对模拟量输出负载，可在控制室内 有关盘中输出输入端子上接入与负载相当的小功率电阻，使其在屏幕上正常显示。当数字输出信号的负载需要时，可用信号灯模拟。热态调试前拆除模拟负载。3、系统模拟 系统模拟主要使用在重要且复杂的联锁系统，采用冷态调试。制作模拟板。数字信号用开关和信号灯模拟。模拟信号可由简易电子元件线路产生。4、故障模拟 故障模拟的主要目的是为了检查计算机系统对故障的检测诊断和冗余功能。送入越限信号、故障信号、测试操作站的显示状态。用切断电源、切断负载、拔出插件（卡），人为调整和加临时跨接线灯方法模

41、拟故障状态，测试操作站对相应故障的检测诊断和冗余功能。2.3.2.3 调试人机对话 利用 DCS操作站等人机接口的功能，如各单元插卡的发光二极管显示，以及现场的显示操作部分等，或必要时在端子上插入临时的人机接口，提高系统调试的速度、效率和准确性。其要点是：数据通道按三级优先权通讯。对不同的功能画面，扫描周期不同。注意调试中相应等待、监视、延时，不要急于对话。延时也包括调节单元的滞后，如向调节阀发出输出改变信号后，需等待阀的行程动作时间。与现场联系要使用对讲机。2.3.2.4 DCS系统现场调试中的故障诊断与处理 DCS系统尽管有许多优越性，给现场安装、调试及系统运行带来了很多方便，然而要保证控

42、制系统输入输出点顺利开通，所有回路、调节、联锁、检测及报警系统安全、正确、可靠地投入运行，仍然必须注意现场安装、调试的高质量与高效率，及时排除隐患。根据以往的经验，在施工过程中要注意以下几个方面的问题，并采取相应的措施。2.3.2.4.1 DCS系统早期故障 1、尽管制造厂已对 DCS的软件、硬件进行过检查和测试，引进的 DCS系统出国检验 人员也认真进行过软件、硬件的检查与测试，但范围与时间有限，不一定能充分发现故障。并且经过运输、存放和安装，也有可能产生新的故障。2、工程设计、制造厂的设计存在着不完善和缺陷。尤其是各专业设计不够严密，或者 条件不清楚，存在着缺陷和错误。3、安装和接线不良造

43、成的故障。4、系统元件质量引起的故障。5、现场环境因素的影响，如温度、湿度、灰尘、振动、冲击、干扰、鼠害等造成的故 障。6、调试投运期间，操作人员不熟练引起的误操作和损坏。2.3.2.4.2 现场常见的硬件故障 1、系统插卡和元件故障 可能产生的原因是元器件质量不良；使用条件不当；调 整不当；错误的接线引入不正常电压而形成的短路。2、线路故障 可能产生的原因是因电缆导线端子、插头损坏或松动而造成接触不良；或因接线错误、调试中临时接线、拆线或跨接线不当；或因外界腐蚀损坏等。这类故障常是隐蔽的。3、电源故障 供电线路事故，线路负载不匹配，可引起系统或局部的电源消失，或 电压波动幅度超限，或某元器件

44、损坏，或某些误操作，产生电源故障。这类故障常常影响范围较大。2.3.2.4.3 软件方面的故障 1、程序错误 设计、编程和操作都可能出现程序错误，特别是联锁、顺控软件，不少问题往往是由于工艺过程对控制的要求未被满足而引起的。2、组态错误 设计和输入组态数据时发生错误，这可调出组态显示进行检查和修改。组态错误引起信息传递处理出错。2.3.2.4.4 故障测试的基本途径 1、现场调试工作主要包括三各部分，硬件测试、软件测试和系统调试。硬件调试和软件调试也可以和现场安装后对 DCS系统的设备检验工作结合起来进行。系统调试是安装后投入运行前对软件、硬件的综合性的最终检查。故障的诊断和处理过程步骤如图

45、2.3-1 图 2.3-1 故障的诊断和处理过程 2、可以充分利用制造厂提供的故障检查流程图和故障诊断表。2.3.2.4.5 故障的位置及处理 1、故障的 CRT显示 DCS系统能及时对挂在总线上的各回路进行周期诊断。通过检查如发现异常现象，其内容就被编成代码，经由总线的操作站传递信息，从而在 CRT上显示和报告故障发生的位置。通过 CRT了解故障情况后，应进步通过机、柜的有关插卡上的系列发光二极管的显示状态。查询不正常状态的故障内容。插卡外部的故障则要逐步检查分析。2、常用的故障定位方法 （1）、直接判断法 根据故障现象、范围、特点以及故障发生的记录，直接分析、判断产生的原因和故障部位，查出

46、故障。（2）、外部检查法 对些明显的有外表特征的故障，通过外观检查，判断故障部位，如插头松动、断线、碰线、短路、元件发热烧坏、虚焊、脱焊等等。有的故障，特别是暂时性的故障，可以通过人为摇动、敲击来发现。（3）、替换对比法 对有怀疑的故障部件，用备件或同样的插卡部件、元件进行替换，或相互比较。但要注意，替换前，要先分析排除一些危害性故障，如电源异常、负载短路等引起元件损坏的故障，若不先行排除，则替换上的插件会继续损坏。（4）、分段查找法 当故障范围不明时，可对故障相关的部件、线路进行分段。逐段分析检查、测试或替换。（5）、隔离法 可与分段查找法配合使用。将某些部件或线路暂时断开，观察故障现象变化

47、情况，逐步缩小怀疑对象。2.3.2.4.6 组态错误处理 调试中若发现组态错误，可以核对组态表格和组态数据。对组态的修改和键锁操作，应有专人负责。对于点标记组态，除核对组态表外，还要在调试过程中根据组态功能逐点核对。对调试中某些输入信号，有时还需临时改变组态数据，以便于回路调试，调试完后仍复 2.3.2.4.7 程序错误处理 应用软件的编制，一般在设计阶段已经完成，因而现场调试时，难免会有一些程序上的修改，包括程序输入错误和控制上的变化修改。每种机型都有特定的编程语言，在调试中可以对程序进行检查和运行。如对程控程序调试运行中的故障，可以通过 CRT上的顺序错误代码、故障代码及顺序状态说明符号，查明其意义并进行处理。逻辑控制程序常以梯形图在屏幕上显示。现场调试中要将逻辑图和梯形图进行核对。先 查出梯形图的逻辑缺点，然后对系统进行逻辑测试，确认已改正错误后，再与现场连通。2.3.2.4.8 离线诊断 在系统调试中如发生故障无法进行在线诊断，可进行离线诊断。操作站的离线诊断主要是利用专用设备（诊断磁盘和维修用插卡）进行测试，检查有关功能。以上各项调试工作归纳在图 2.3-2。图 2.3-2 DCS调试系统图