解析集散控制系统的现场安装与调试

喻琪

摘要：集散控制系统在工业生产中实行自动化作业，操作简单，功能强大。它在工业生产中发挥着不可替代的作用。本文对集散控制系统的组成、安装环境及安装和调试方法进行了简要的分析。

关键词：集散控制系统；现场安装；调试

随着我国工业水平的不断提高，我国正在促进工业现代化发展。集散控制系统又称DCS系统，它是工业生产中应用最多的系统。它的功能强大，操作简便。工业生产中大部分系统控制都依赖集散控制系统。但集散控制系统在安装过程中的要求较高。若达不到要求，会大大影响其工作效率，甚至会导致工作出现差错。因此，集散控制系统的现场安装与调试对其工作效率十分重要。

1.集散控制系统的简单介绍

集散控制系统种类繁多，不同工业生产根据自身的生产特点选用不同的集散控制系统。虽然不同工业生产中的控制系统种类不同，但其工作原理都是一样的。其组成、安装和调试方法也都大同小异。

下面本文就以CEVTOM这种集散控制系统为例，简单介绍该系统的组成。该系统是日本发明生产的。它主要有操作站、控制站、MC端子板柜、工程师站、PRT打印机、过程控制网络六部分组成。EOPS操作站是监视、操作工业生产，将人的操作指令传送给机器的主要设备。EFCD控制站是现场I/O处理单元，对工业生产过程进行实时监管。MC端子板柜主要起信号调控的作用。它将工业现场的模拟信号转换成控制系统可识别的数字信号。也将控制系统的数字信号转变成现场生产设备可识别的模拟信号，从而控制现场生产设备执行生产制造工作。ENGS工程师站可在32位的Windows网络平台上运行，完成系统组态 。它同时也具有监控和系统操作站的功能。PRT打印机就是将控制系统的处理方法打印成纸质信息。便于工程技术人员参考和分析。过程控制网络是连接ENGS工程师站、EOPS操作站、EFCD控制站的桥梁。在它们之间进行数据和信息的转化、传递及整合。集散控制系统的各部分分工明确，但又相互联系，共同完成集散控制系统对工业生产的控制与监管[1]。

2.集散控制系统安装时的环境要求

集散控制系统必须在机房和控制室建筑安装完成后，检查其是否达到控制系统的安装条件。检查合格后再对控制系统进行统一规划安装。在对地面进行第二次抹面之前应该安装仪表盘型钢，安装时型钢基础要平直、牢固。还要注意外形与仪表盘尺寸保持一致。规定直线度和倾斜度的偏差范围都要在1㎜/m内。安装完成后还要对型钢基础做防锈、防腐工作。表盘、箱柜用防锈螺栓与型钢连接。机室安装完毕后，要先清理杂物、打扫卫生，并准备灭火器、防鼠器、吸尘器等基本器物。室内要有照明设施及持续供电设备，并安装空调，使室内的温度和湿度保持在安装环境要求的范围内。机室和控制室要有完整合格的接地系统，接地电阻符合要求。最后要保证控制室设备齐全并能够对其进行封闭式管理。设备开箱前后，要仔细检查。开箱前，包装应完整无破损；开箱后，内部包装应无破损、积水、潮坏等现象，箱内防震、防倾斜标志正常。当控制室内温度低于4℃时，不宜对设备进行开封，防止因温度太低使水凝结，损坏设备[2]。

3.集散控制系统的安装与检查

集散控制系统的现场安装应严格按照厂商的操作说明来完成。控制室安装坏境合格后在设备开箱前后进行检查，检查无异后进行机柜安装。

3.1控制系统的安装过程

首先将集散控制系统的各个设备组分准备就绪。安装前根据平面布置图找准每个设备的位置与安装方法。再将设备移至相应的位置，将机柜运输时的固定件拆卸，按安装要求接地。接上电源，在接通电源前应检查供电设备和电源配电盘是否正确无误。再将各站外输单元接通电源，接通时应注意各站相应的接通要求。控制系统各站内部电源正常情况下应处于关闭状态，此时打开开关，开启内部电源。待这一系列的操作完成后，仔细检查设备的接地状态和电源连接情况，确保无误后再参考系统配置图，在各个位置插入相应的控制站模块。接通内部的信号电缆，再将网络通信电缆按要求连接。在集散控制系统各站都安装完毕后，需要连接系统的各个节点。有信号、接地、通信、供电四个方面节点的连接。连接完成后再对整个控制系统进行全面的检查[3]。

3.2安装后的系统检查

首先应在上电前进行检查。以确保系统供电时设备不受损坏，控制系统能够正常工作。进行上电检查时，先逐个打开各站电源开关，对各站通电，检查其是否正常工作。再按顺序接通各站与显示器电源，然后将控制站总电源打开，最后按先前顺序打开各站I/O电源。确保上电后系统正常工作后进行硬件测试。按照厂商预设的硬件检测程序，对控制系统各个设备进行系统自检。确保系统间信号正常传递，机柜与各个单元设备及操作站工作状态良好。

4.集散控制系统的调试方法

集散控制系统投入使用之前需要进行调试，否则会影响其正常工作。集散控制系统的调试主要有系统软件调试和各个站点的调试。

4.1集散控制系统站点设备的调试

首先要检查各个站点的空载电压是否符合厂商规定的标准电压。调试时拔下除电源外的功能卡板，使其处于空载状态。观察电源卡板输出电压是否符合标准。若超出了允许偏差范围，则需对电压进行校准，空载电压调试后需对负载电压以及过载能力进行调试。以保证以后系统各站点正常工作。然后再调试端子板柜的信号传输及调整功能。在端子上输入模拟调试信号，在操作站显示器上，调整信号调制器的范围，使其范围符合规定。在端子输出端接上电压表，调整电位计使端子输出值也符合标准。

4.2控制系统的软件系统调试

系统的软件调试就是检查系统软件、回路系统及组态是否正常。在厂家的协助下进行系统、应用软件的复原调试，以检测是否有完整的应用软件以及软件的版本是否达标。这直接关系到系统是否能够正常运行。通过组态测试使通信、外设系统初始化，能够正常执行功能。最后需要进行系统测试，以检测集散控制系统是否能够按照工业要求监测控制工业生产。系统调试有单回路调试、特殊系统调试、复杂回路调试等。集散控制系統的调试是在所有设备安装完成后，并且其余调试工作完成且符合标准后进行。因为系统调试需要一个完整的回路。通过系统调试检验系统组态、硬件、软件是否符合该工业生产检测控制标准。以便集散系统能够正常工作，更好地应用于工业生产[4]。

5.结束语

随着我国科学经济的不断发展，工业生产也在向着现代化发展。集散控制系统是将计算机、信息处理、人机接口、监测控制等技术结合在一起的一种工业控制系统。它具有很强的功能优势，是目前工业生产中应用最多的控制系统。但集散控制系统的种类繁多，现场安装与调试技术也有差异，这就要求厂商生产制造时对其现场安装步骤及调试方法做出详细的讲解。以便工作人员操作。集散控制系统对工业生产控制十分重要。我们需不断完善其功能，提高其工作能力并逐步规范该控制系统，使其现场安装起来更加简便，调试工作更易进行。将其更好地应用于工业生产。

参考文献：

[1] 卫明社.DCS系统的安装与调试[J].建材技术与应用，2005，（5）：21-22.

[2]薛剑文.浅谈集散控制系统（DCS）的安装环境与调试要求[J].科技风，2009，（19）：233，235.

[3]赵志勇.集散控制系统的现场安装与调试[J].科技资讯，2009，（32）：35.

[4]亚森江·依布拉音.解析集散控制系统的现场安装与调试[J].科技与企业，2014，（9）：142-142.