DCS控制系统的安装和调试

DCS控制系统的安装和调试

唐威亚龚成

(青岛海湾化学有限公司山东青岛266000)

摘要：随着企业的快速发展，各种先进的技术类型得以被引用，DCS系统就是其中非常典型的一种。本文对DCS控制系统的安装和调试问题进行了探讨，文章从阐述DCS控制系统的特点入手，进一步介绍了了DCS控制系统的结构和DCS控制系统安装与调试的流程与过程，最后进行了DCS控制系统安装与调试案例分析。

关键词：DCS控制系统；安装和调试；特点；流程与过程；案例分析

前言

随着社会的快速进步，科学技术也实现了突飞猛进的发展，各项工程事业得到了突破性的发展成果。在许多企业中，DCS系统成为一种非常重要的系统类型，在促进企业日常运营工作顺利进行的过程中起到了极其关键的作用。

1DCS控制系统的特点

DCS系统具有三层功能层次结构（如下图所示），第一层为分散过程控制级；第二层为集中操作监控级；第三层为综合信息管理级。第一层作为上一层的基础，接收上一层的控制指令，同时又将控制结果和各控制参数送上一层，各级之间由通信网络连接。DCS将4C技术进行了高度的结合与统一，是监控领域的高级技术。在该系统中，通信是其中最为核心的技术。这种系统在实际的运用过程中，具有极高的系统性和便捷度，但缺点在于其经济成本比较高，不同生产公司的产品彼此之间不能互相转换或协同操作，不同厂家的DCS系统各有不同。该系统可以在大型的连续环节控制工作中发挥巨大的作用，比如石化、纸业等工作体系中的运用就极为广泛。

2DCS控制系统的结构

2.1分散过程控制级

此级是整个系统体系结构中的最低层，直接与生产过程现场的传感器、执行器相连，完成生产过程的数据采集、闭环控制、顺序控制等功能。构成这一级的主要装置有现场控制站、智能调节器、可编程序控制器及其他测控装置。其中现场控制站主要完成过程数据采集功能，对各种器械设施的状态进行监测、诊断，并且对所搜集的信息进行各种智能化的处理，判断其合格与否。而智能调节器是一种数字化的过程控制仪表，其内部是由微处理器CPU、存储器RAM、模拟量和数字量通道、电源等部分组成的一个微型计算机系统。

2.2集中操作监控级

集中操作监控级是面向现场操作员和系统工程师的，它以操作监视为主要任务，兼有部分管理功能。它把过程参量的信息集中化，对各个现场控制站的数据进行收集，以求做好各个生产操作流程的优化控制计算、并且寻找到最优的系统设定值，整个系统的监督控制、管理层内部的彼此关联、各种器械设施的统一管控都是该结构的功能所在。与此同时，操作指导、集中操作、综合显示、参数修改、故障解决等都是基本的操作内容。工程师站一般放在中央控制室，工作环境较好，因此选用一般的微型计算机或工作站就可以了。

2.3综合信息管理级

这是企业控制系统体系结构中的最高层，重在做好系统整体工作的指导和统筹工作，并且对内部体系各种工序的整体协调，例如该结构必须做好设置生产计划、配合生产运作，提高生产调度效率等等都是该层次的主要工作内容。总之，这一级主要完成的功能有市场分析、用户信息收集、定单能力与定货平衡、生产和分销渠道的监督、生产合同、定货的各种统计报表、生产效率、产值、经营额、利润成本以及其他财政分析报表。

3DCS控制系统安装与调试

3.1DCS控制系统的安装规划

生产DCS系统的厂家有很多，进行系统安装和调试的方法多种多样，但他们的基本设计原理和安装调试步骤是一样的，因此这些DCS系统的安装和调试方法基本类似。为了确保安装工作顺利展开，工程的实际责任人需要对设计流程进行精简处理，结合早早已设定的计划，在每日工作收工之前做彻底的全面检查，并且结合任务的完成效果做具体的操作，注意衡量工作能否可以如期顺利完成。鉴于在系统的安装工作中，需要一系列的细节，因此必须高度重视。对于其中操作不合格的地方，需要做全面的问题判断，以此寻找是增加人员辅助工作或者是采取加班的方法。

3.2DCS控制系统的安装步骤

在安装DCS设备时，首先要注意安装环，需要保证环境清洁，温度、湿度适宜，以避免因温度损伤和积尘脏污造成以后的设备运行隐患。此外，在接地的要求方面，要注意避免因连接头未压焊或焊接不牢造成虚焊、螺栓连接点因震动而引起松动、连接点因腐蚀引起接触不良、地线布线不合理等等问题。

3.3DCS调试的技术关键

所有仪表的单体调试应按检查表逐项完成、并分别记录。系统凋试要求确认所有单元、所有回路都已投入系统网络正常运行，并进行了正常的数据通信，确认回路中的仪表部件都已装好并参与了回路调试，其性能，参数符合技术要求．回路已对工艺过程起到了检测控制作用，回路与回路之间、系统与系统之间的信号传送和连锁等相互关系都符合设计和生产要求.

3.4DCS系统的调试步骤

而DCS系统的调试DCS的调试包括：硬件调试、软件调试和系统调试。硬件调试包括了接地测试、线路检测、电源测试、机柜内风扇检查、操作站通电检查等；而软件调试则是通过操作站的各项功能的检查、组态检查和系统回路调试来进行检查测试；系统调试是控制系统单独调试和与现场仪表连接起来之后的整体调试，DCS能否按照工程设计要求对生产装置过程进行检测控制，最后要通过完整的回路试验和系统综合调试来确认。

4DCS控制系统安装与调试案例分析

吉林某动力厂改扩建2×60Mw机组为单元制系统，其DCS系统要求根据业主单元制系统的特点，在机炉集中控制的原则下，以保证机组的数据传递。该项目从签订合同到最终投运之间总的时间只有6个月。我们在安装调试中，根据电力工程DCS安装与调试项目的特点，在充分利用计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，高质量、高标准的完成了工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收工作。

结语

综上所述，加强对DCS控制系统的安装和调试问题的探讨，对于促进企业发展意义重大。相关工作人员需要认清DCS控制系统的特点，并且明确DCS控制系统的结构，包括现场仪表层、控制装置单元层、工厂监控与企业管理层四层；在掌握DCS控制系统安装与调试的流程与过程——UPS容量的设计、控制室的布置、统一标记、控制柜与电缆的接地的基础上，做好DCS控制系统安装与调试案例分析，强化设计阶段的进度控制和实施阶段的进度控制效果。

参考文献:

[1]夏荣华.火电厂DCS热控自动化安装调试研究[J].中国电子商务,2012(4).

[2]程永红,秦东亮,李勇.DCS系统故障分析处理及维护防范措施[J].中国仪器仪表,2011(2).