摘要：DCS系統(tǒng)是儀表自動化的核心，是工藝生產(chǎn)正常的有力保證，通過DCS系統(tǒng)可以把儀表、電氣和工藝緊密結(jié)合在一起，因此DCS系統(tǒng)的安裝與現(xiàn)場維護(hù)具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：安裝；調(diào)試；故障判斷

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、DCS概述：

DCS系統(tǒng)以其操作方便、可靠性高、控制功能多樣化、人機(jī)界面友好等諸多優(yōu)點廣泛用于自控點多、工藝復(fù)雜的大型工廠。目前常用的DCS系統(tǒng)有很多，比如國外的DeltaV（艾默生）系統(tǒng)、TDC-3000（霍尼威爾）系統(tǒng)、PROVOX（費(fèi)希爾）系統(tǒng)，國內(nèi)比較出名的JX-300（浙大中控）系統(tǒng)和HS-2000（北京和利時）系統(tǒng)。

DCS，即集散控制系統(tǒng)，是控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、CRT技術(shù)和通訊技術(shù)的巧妙結(jié)合。DCS一般由操作站、控制站、工程師站和控制網(wǎng)絡(luò)四部分組成。其中工程師站是為自動化維護(hù)和組態(tài)的技術(shù)人員服務(wù)的，它的權(quán)限相對高，操作人員不可使用此權(quán)限。操作站是工藝OCC監(jiān)控和管理的人機(jī)界面。

二、DCS的安裝

實際安裝中，DCS的安裝工作分為軟件和硬件兩個部分，軟件的安裝主要是把DCS系統(tǒng)軟件安裝到計算機(jī)，然后根據(jù)工藝要求，進(jìn)行組態(tài)，編譯，直至滿足生產(chǎn)的需求。硬件安裝一般包括卡件（DI模塊、DO模塊、AI模塊、AO模塊等）、控制器、CPU、路由器、及其儀表控制柜（模擬柜、繼電器柜、儀表電源柜配線）以及UPS和DCS接地的安裝。

在這里，我們主要介紹儀表柜的安裝、配電柜的接線和接地。

1、儀表柜的安裝

儀表柜的安裝要具備一定的現(xiàn)場條件，比如室內(nèi)的清潔度、濕度是否合格；裝潢、電氣土建施工是否結(jié)束；如是夏天屋內(nèi)最好先安裝好空調(diào)（打開），有時還需要把接地和抗干擾用的鍍鋅鋼板先鋪在地（以免先放電纜，鍍鋅鋼板放不進(jìn)去）；儀表安裝人員最好也穿上防爆防靜電的服裝，（北方氣候干燥，靜電很大，可以傷損CPU、卡件及控制器等模塊）。

對于剛來的儀表器件，應(yīng)開箱檢驗，檢驗之前，必須有設(shè)備處和儲運(yùn)處的人在場，三方確認(rèn)是招標(biāo)的部件，數(shù)量和質(zhì)量都檢測好，并進(jìn)行登記、簽字，保存好技術(shù)資料和質(zhì)量文件。搬運(yùn)的過程中也要小心，避免振動及其他意外。

配電柜的安裝，必須要做好底座。底座一般是由槽鋼制作的，具體制作的時候，要找有經(jīng)驗的焊工協(xié)同工作。要求焊接不使槽鋼變形，焊接強(qiáng)度要高，并且底座與室內(nèi)的距離符合設(shè)計院的設(shè)計要求。焊完后，應(yīng)將焊接處磨平，千萬不能有毛刺和棱邊，同時做好防腐防銹的處理。最后用膨脹螺栓固定在地上。同時別忘了儀表的接地線要焊接在底座上，底座的高度也要滿足要求，一般要參考裝潢地板內(nèi)的支撐高度。

2、接線

接線一般分柜內(nèi)接線及現(xiàn)場與柜內(nèi)的連線。柜內(nèi)的連線一般用多芯屏蔽軟線，常用的是36芯和16芯。要求這種屏蔽線的導(dǎo)線上的數(shù)字要清晰，方便接線和調(diào)試。接線最好是找有DCS接線經(jīng)驗的儀表人員，這樣一方面減少了接錯的出錯率，另一方面也提高了速度。接線的過程中也有一定的方法，比如接線最好分組，一般是兩人一組，兩人在接的過程中，可以接完一個端子排校對一下，也可以是接完幾個校對，但不要全接完了再校對，這樣校對很繁瑣，工作量大，出錯率也大，有時還會忘記。

從現(xiàn)場到控制柜的電纜一般采用1.5mm2的阻燃型分組屏蔽電纜，電纜線芯的顏色一般為黃綠紅或者是黃綠藍(lán)。由于現(xiàn)場測量及控制點較多，因此柜內(nèi)接線復(fù)雜，接線過程一定要細(xì)致，剝線時不能傷害絕緣層，以免接地，發(fā)生異常故障。其接線的技巧與柜內(nèi)接線一致。

接完也要校對，如果此時電腦組態(tài)已經(jīng)結(jié)束，也可以根據(jù)電腦顯示來進(jìn)行有針對的校線、該線。

這里強(qiáng)調(diào)下，因為接線任務(wù)比較瑣屑、繁雜，要求安裝人員不管是哪種接線，都必須整齊、美觀、不松動。接完線，要把屏蔽線編成辮子，用接線鼻子壓制后接在儀表柜體上。而且柜與柜之間也要用銅電纜掛接接地。

3、接地安裝

儀表接地分為系統(tǒng)接地、交流保護(hù)接地和本質(zhì)安全接地。系統(tǒng)接地要求最高，阻值一般不能超過1歐。一般是在室外（遠(yuǎn)離電氣接地）打接地極，并用扁鋼焊接（最好用氬弧焊），其他接地要求都是4歐。儀表接地的好壞，對儀表的檢測顯示和PID控制影響很大。具體接地的距離要參照相關(guān)書籍或DCS廠商提供的系統(tǒng)安裝手冊，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況而定。

三、DCS系統(tǒng)的調(diào)試

儀表在調(diào)試之前，一定要檢查導(dǎo)線絕緣電阻和UPS的供電情況。當(dāng)條件符合后，DCS的CPU和控制塊等儀表回路才能上電開機(jī)，在調(diào)試的過程中，千萬注意電氣的強(qiáng)電別反向送電給DCS的控制模塊，如電氣和儀表的連接線接錯，容易發(fā)生反向送電故障，反向送電的時候，電壓會先作用在儀表柜的繼電器上，可以看到繼電器的燈變成黃色并發(fā)閃，伴有關(guān)合的聲音，這時應(yīng)該趕快切斷電源，如還來不及，可以帶著手套拔下繼電器。

調(diào)試的時候最好電腦控制室儀表1人，現(xiàn)場若干人（有工藝相關(guān)人員配合，迅速找到設(shè)備），每人手里拿著對講機(jī)。調(diào)試應(yīng)該是有針對性的，如果現(xiàn)場儀表已經(jīng)安上，通過OCC顯示完全可以判斷出哪個儀表點有故障，發(fā)現(xiàn)哪個有故障，立即記錄，并讓其他儀表人員去檢查故障。另外，DCS系統(tǒng)內(nèi)部有調(diào)試的軟件，通過軟件來檢查線路的通斷等故障，比用萬用表更快、更準(zhǔn)。

在每個單獨的儀表點調(diào)試正常后，應(yīng)對液位聯(lián)鎖、壓力聯(lián)鎖等控制一個個地進(jìn)行調(diào)試，看看是否符合預(yù)先的要求，在聯(lián)鎖調(diào)試前，一定要和工藝人員聯(lián)系好，以免不必要的損失和人身傷害。調(diào)試的過程中，一般正好是工藝進(jìn)行水連運(yùn)調(diào)試，維修人員甚至幾夜不合眼，所以一定要配置好人員的作業(yè)和休息，不能連續(xù)作業(yè)，否則會影響調(diào)試的質(zhì)量和效率，甚至造成設(shè)備和人員損傷。

四、DCS系統(tǒng)的故障分析

DCS系統(tǒng)故障一般分為硬件故障和軟件故障。軟件故障多數(shù)是組態(tài)故障和程序錯誤的故障。組態(tài)故障比較常見，是設(shè)計人員輸入組態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，一般DCS系統(tǒng)的軟件里都有故障診斷分析，可以看是哪一步錯誤。程序故障一般和工藝連鎖有關(guān)系，由于工藝對控制的要求沒有達(dá)到而引發(fā)。硬件故障就是控制器、模塊和電源等DCS系統(tǒng)的故障（包括現(xiàn)場線路故障）。電源故障一般因為電氣供電的回路跳閘、UPS故障，或儀表電源柜開關(guān)跳閘及24V電源損壞。線路故障，一般是接線端子松動、現(xiàn)場導(dǎo)線損壞或者現(xiàn)場儀表有問題引起?？湍K的故障，一般是元器件本身的質(zhì)量及使用環(huán)節(jié)、錯誤的接線和不正常的電源電壓影響的。

下面我們分析一個實例：

故障描述：某煉油廠采用DeltaV控制系統(tǒng)，檢修后準(zhǔn)備啟車，OCC（工藝操作人員）突然發(fā)現(xiàn)許多罐的溫度均顯示儀表量程的最大值，而且本來應(yīng)該綠色的字體，現(xiàn)在已經(jīng)變成紅色，并且發(fā)閃，于是立即通知自動化維護(hù)人員和儀表工。

判斷分析：首先要確定計算機(jī)系統(tǒng)（包括儀表控制柜內(nèi)的卡件和柜內(nèi)接線）原因還是現(xiàn)場原因。當(dāng)時，自動化維護(hù)人員沒有發(fā)現(xiàn)計算機(jī)軟件有任何故障，但是，用萬用表測量這幾個溫度顯示最大值的鉑電阻，發(fā)現(xiàn)電路的電阻值，確實不正常。于是儀表工去現(xiàn)場測量鉑電阻，發(fā)現(xiàn)電阻值也不正常，很大。最后發(fā)現(xiàn)這些鉑電阻中，有一個鉑電阻的絕緣損壞，銅導(dǎo)線直接接觸線路的鍍鋅保護(hù)管，造成接地，處理后正常。

結(jié)論

DCS系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維護(hù)是因果關(guān)系，安裝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，會加大單機(jī)調(diào)試和綜合調(diào)試的工作量、同時正確的安裝和徹底的調(diào)試也為日后的維護(hù)打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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