自动化仪表安装调试技术要点

【摘 要】在我国，电站新建或改造机组在热控技术方面采用DCS已经成为发展趋势，这就涉及到了DCS的安装与调试。DCS安装质量的优劣直接决定着机组运行的效率和输电质量。为了让DCS设备的安装和调试质量得到保证，本文简要的阐述了DCS设备的安装与调试，对操作过程中可能遇到的问题进行了分析，并予以解决建议。

【关键词】DCS；设备安装；设备调试；故障分析；改进措施；问题

DCS作为电站的主力自动控制系统，是整个电力机组运行的核心，也是仪表技术和OCC操作人员的双眼。它以自身的技术力将控制技术、微机技术、图像技术有机的整合为一体，形成了一套独具特色的集监控、设置、操作和管理四位一体的自控系统装置，目前已经成为各个工业领域日常生产的核心设备，起着关键的作用。

1.DCS

1.1定义

DCS（Distributed Control System）就是分布式控制系统，又称为集散控制系统。它由集中式控制系统发展而来，是一种新型的计算机控制技术。它兼容了仪表技术、计算机技术、通信技术和控制技术，形成于生产过程控制与管理技术中。由于DCS的安装与调试始终贯穿于厂用受电前到机组移交生产这一生产过程中，所以DCS的安装调试对现场的机组运行工作来说相当重要。在我国，为了确保DCS的运行稳定性，在设备安装之后，一定要完成高质量的168小时试运行后才能开始正式运行并移交生产。在这168小时试运行过程中，要实时保持对于DCS的调试工作，避免任何问题的发生。

DCS的安装对许多方面都很挑剔，为了确保万无一失，在DCS设备安装前应该做好各方面的准备，各个环节符合标准要求后才可以进行安装工作。

DCS作为一种控制系统，安装前检查接地是为了方便整个系统能处于一个统一且大地为0的基准电压参考指标下安全运行。一旦供电或任何设备出现故障时，接地系统都能承受过载电流并迅速传入大地，同时为DCS设备提供屏蔽和抗干扰的技术支持。所以在DCS安装之前要确保接地系统的连接头是否已经安全焊接、螺栓连接点是否松动、连接点是否被腐蚀、接地地线布线是否合理等等。确认这些问题无误后，才能进行DCS的安装，这避免了热控系统由于接地不当而引起的机组故障。

电磁干扰会抬高DCS端子柜公共端的电压，并产生额外的交流感电压，导致设备无法正常运行甚至跳闸。电站在机组日常运行时应该积极采取应对电磁干扰的措施，例如按照电缆强弱分层排放的原则进行电缆的安装敷设，一定要避免电缆的走向远离任何热源和火源，保证电缆的安全。

DCS接改线的施工工作要分配明确，例如施工单位负责外部的接线工作，而由DCS厂家完成内部的接改线工作。由于DCS的接改线是电站所有设备自动化的命脉，所以一定要确保接改线施工中的调试做到准确无误。

2.DCS的安装

DCS的系统安装涉及到仪表柜、内模块、放线、接线和接地5个环节。

2.1仪表柜

首先要进行仪表柜体的制作。仪表柜在安装前要做好槽钢底座，仪表工人根据设计的图纸来进行槽钢底座的长宽高设计以及位置的固定，在设计时要留好与墙壁间的距离。量好尺寸后由焊工进行划线并下料焊接。焊接后检查底座上的焊渣和毛刺并磨平，再用水平尺进行精确找平，将底座与预埋件焊接在一起，最后用水泥抹平完工。

完成底座的施工后，就可以进行仪表柜的装运、验收和摆放。关于仪表柜的装运，有条件情况下最好用起重机进行装卸并要求平稳放置。运输时要保证绝对平稳，避免由于碰撞和外力所出现的柜体损坏现象。柜体吊运完毕后就要按照指标进行各个元器件的检查。摆放仪表柜前要用水平尺和直角尺重新再对底座进行校对测量，保证底座与仪表柜体的绝对水平和平稳。柜体落座后，要用手钻在柜体之间打口并用螺丝固定柜体，保证柜体的可靠接地。

2.2 DCS的配线

仪表的接放线是DCS设备安装的关键。放线工作包括两个方面，首先是现场仪表到配电室之间的放线，其次是仪表配线室继电器柜到MCC配电柜之间的放线。放线工作需要多名OCC操作人员共同协作。

仪表的接线也很重要，这其中就包括打线号、分配线号管等工作。接线之前必须在地面上放置镀锌板作为绝缘。在仪表配电室内的各种设备电缆配线要做到整齐规范和平行美观，绝对不能有电缆交叉或跨越的情况出现，也要避免电缆配线时所产生的应力作用。另外，操作人员在配线过程中要佩戴防静电手套并保证校线工作的高质量。如图1.

图1 DCS系统接地示意图

3.DCS的调试

3.1 DCS的静态调试

DCS在安装结束之后就要进行调试，调试伊始要先做DCS的受电工作，这关系到模件、CPU甚至主机能否安全运行。在受电工作前前应该注意检查电源回路的绝缘情况、系统的接地线路电阻是否满足标准要求、功能模件是否全部拔出其位置、各分路子电源是否已经断开开关以及对应的电源波形检查情况。全部检查合格后才可以进行静态调试的受电工作。

受电的顺序应该从总电源开关开始，然后是机柜电源的开关、模件、子模件这样依次逐级进行受电。在受电过程中，必须要等上一个机柜或系统在受电测试完毕并开始恢复运行后才能对下一个机柜或系统进行受电。如果受电过程中遇到任何问题都要立刻停止受电工作，本文中就提到了几个受电过程中可能发生的故障问题。

例如烧损模件的问题。造成模件烧损的原因众多，最主要的原因就是由于接线错误而导致的外回路强电流窜入。所以在调试过程中，应该防止模件出现烧损情况。

首先，模件的I/O通道在测试之前应该先把其外部接线断开，确定电源保险断开后再插入模件，然后再送回电源保险，测试完毕后将模件推出；其次，DCS在与外接设备传动试验之前，先要检查外回路与DCS端子柜是否接线正确。检查设备所有的模件接地的地交、直流电压是否正常，确定没有强电流窜入。另外，如果模件没有做任何系统调试或者传动试验，不应该插入设备位置，而且不能进行带电插拔模件作业和同一系统的交叉作业。

3.2 DCS的动态试运行

3.2.1系统AP死机

系统AP死机问题经常会出现在DCS的动态试运行中，这是因为在调试过程中对设备进行大量修改而造成的系统垃圾堆积；亦或是系统功能区分和匹配的不合理所导致的计算机负荷过重。所以在机组动态试运行过程中尽可能不要对系统组态进行任何修改。此外平时也要注意系统垃圾的定时清理，避免运行时出现故障。

3.2.2信号隔离

DCS设备的调试需要在现场完成，所以要在设备回路中加装隔离器，其原因是因为DCS设备的接地电源直接连接大地，但是电动调门的地线却不接地，这就可能导致电源由于无法匹配使调门动作受阻。加装隔离器可以让DCS的电源不接触地面，这样就与就地电源连接一致。例如引风机静叶、送风机动叶或一次风机导叶等执行机构都会在DCS运行时加装隔离器。

4.总结

DCS作为工业自动化控制仪表系统，它的安装和调试要求精确并标准，一切流程都要按照规范的设计来进行。另外，对于仪表材料的招标和后续仪表的验收工作也应该做到谨慎，因为它们都直接关系到DCS的安装和调试质量。