管理版/设备・论坛 2 310万元,完成燃煤火力发电厂65t/h循环流化床焚烧 锅炉技术改造项目(原为煤粉炉)。为了提高系统的运 行控制精度和效率,热工自动化控制系统引入了DCS控 制系统。 一不允许未经同意私自变更设计。 2.接地系统是DCS系统通电之前必须认真检查的 项重要工序。接地系统屏蔽外界干扰信号,防止设备 事故发生,对系统的稳定运行非常关键。对接地系统的 主要要求如下。 施工安装、设备调试试运行阶段是工程质量形成的 重要过程,影响质量的因素有人、材料、环境和施工工 艺。其中施工工艺按施工阶段划分,分为设备安装和调 试工艺。 一(1)DCS系统的接地和屏蔽应符合设备生产厂家 的技术要求或《工业计算机监控系统抗干扰技术规范 (CECS81:96)》。 、人力资源的组织和培训 (2)DCS系统接地应可靠,接地电阻值应稳定, 且不大于1 Q。 1.抽调具有丰富实践管理经验和较高专业知识水平 的人员组建施工项目部,明确职责权限,组织施工队伍。 (3)DCS所有盘柜都应垫置绝缘胶垫,在每台盘 2.编制操作性强的施工作业指导书,对施工人员进 行高标准、严要求的岗前培训,组织学习施工技术规范 及质量验收规范。组织设计交底和施工图纸会审,使施工 参与人员熟悉设计图纸,掌握关键工程部位的质量要求。 3.对每个施工人员的工作任务、范围及职责进行分 配,建立质量责任和奖惩制,签定质量责任书,严格规 定某环节施工如果出现质量问题,责任应该归咎于施工 参与人员,通过强制手段提升员工责任心。对于施工工 艺质量好的给予奖励,对存在质量问题的进行曝光、通 报批评及经济处罚。 二、材料和设备的准入和检验 1.严格审查材料供应厂商的资质、质量合格证明。 2.在施工之前对量值传递的标准器具进行送检;多 功能信号发生器(电流、电压、频率)、活塞压力计、 高精度数字万用表、高精度电阻箱、制造厂提供的各种 专用工器具进行检查并确保完好。 3.制定严格的检验制度,核实设备、电缆型号、规 格与数量是否与设计图纸相符;电缆外观检查有无损伤; 检查电缆的绝缘;严禁使用有明显机械损伤的电缆,避 免材料质量问题造成的返工及质量事故。DCS系统的很 多现场问题是由于测量仪表(如变送器等)和执行机构 (如执行器、电动门等)精度差、可靠性差引起的,在 安装之前,把好仪表入口关,严审生产许可证、出厂合 格证、仪表说明书,注意对新产品仍然要严格按热工自 动化测量仪表的检定标准和规范进行检测,确保其精度 和工作可靠性,并作好检测记录。 4.保护现场材料,避免产生锈蚀等质量问题。成品 保护和备品备件也应质量控制。 三、重视DGS设备的安装环境 DCS是精密度很高的电子设备,对环境的要求很严 格,必须在设备基础、DCS设备预埋件、室内装修已完成, 照明及空调系统已投用,环境清洁度及振动幅度、温度 及湿度符合DCS制造厂家要求的情况下才能进行安装, 防止温度过高、积尘脏污等环境因素造成设备质量隐患。 四、设备安装工艺 1.严格按设计要求施工,发现图纸问题及时提出, 台柜下安装一块钻孔铜排,做为该处唯一接地点,各盘 台柜的钻孔铜排又用绝缘软电缆接至汇流接地铜排。绝 缘合格才能安装下一个盘柜,盘柜全部安装完成后,要 对绝缘电阻进行测试。 (4)特别注意屏蔽电缆的屏蔽层,应当严格依照 施工规范正确接地。 3.DCS电源的稳定十分关键。DCS断电可能导 致系统失去控制而发生安全事故。DCS通常采用两路 220VACUPS电源供电。 4.电缆敷设及盘柜接线。 (1)动力电缆、控制电缆、信号电缆分层敷设, 一般动力电缆在上层,中间层为控制电缆,最下层为信 号电缆。如在实际施工中曾发生电动1、]开关状态线与操 作电源220V线共用l根电缆,造成开关状态线始终有 80—180V交流感应电压,致使部分设备无法正常运行。 后来将电动门开关状态线单独放1根电缆,与操作电源 分开,问题才得到彻底解决。 (2)电缆敷设必须绑扎牢固、排列整齐,避免直 角弯折。 (3)尽量远离热源,电缆与保温层平行敷设时相 距不小于500mm,交叉敷设时相距不小于200mm,电 缆与非保温热表面相距不小于lm。电缆夹层的出口处 必须用耐火材料严密封闭。 (4)通信线敷设时要有专用桥架,不要离变频控 制柜和其他电缆太近,以免受到干扰,影响正常的通信。 (5)严禁不同信号合并使用同一根电缆。现场接 地的信号和现场不接地的信号不得用同一根多芯电缆 传送。 (6)盘柜接线非常重要,在施工前应编制好接线 图,给各控制点统一标号,接线必须正确、牢固、美观。 导线在端子的连接处留有适当的余量,芯线的端头有明 显的不易脱落、褪色的回路编号标志。为保证接、改线 工作的顺利进行必须注意:①DCS所有外部接、改线工 作均由施工单位完成,内部接、改线工作由DCS厂家完 成;②施工单位在接、改线前应通知调试单位拔出相关 模件;③已经改动完的接线,施工单位在改动时必须征 中国设备工程2014.08 9 管理版/设备・论坛 得调试单位的同意。 五、DCS系统的调试质控重点 1.首先应做好DCS的受电工作,否则可能造成模件、 CPU甚至主机的损坏。 (1)受电前应特别注意检查: ①电源回路的绝缘、系统的接地电阻是否满足要求; ②各分路电源开关应在断开位置;③全部功能模件应在 拔出位置。 (2)受电中应主要注意的事项: ①受电顺序应从总电源开关、机柜电源开关到模件和 子模件逐级进行;②受电应逐机柜、逐系统进行,待一个 机柜及系统受电测试完毕且恢复正常后,方可给下一机柜 及系统受电;③受电过程中如遇问题发生,应立即停止受 电工作,待分析查明原因,排除故障后再行恢复受电。 2.DCS断电保护。检查UPS电源工作状态和容量, 必须确认UPS电源在“市电供应”和“逆变状态”两种 状态转变中,零线、火线位置不变;对于冗余电源,应 分别切换,确认系统运行正常。 3.系统误差与报警功能检测。 在检测系统信号端输入模拟信号,操作站显示值的 误差不应超过基本允许误差。系统校验点不得少于3点。 带报警点的检测系统同时进行报警功能检查,增大 或减小输入信号,确认报警笛是否响,报警总貌画面上 是否有报警信息显示。 当在线仪表发生损坏时,DCS应能及时显示、报警, 必要时可启动联锁保护。 4.检验模板的接线。 (1)模拟量输入板。在模拟量输入端子上输入0%、 50%、1O0%的模拟信号,检查显示是否正确,量程和 越限报警是否符合设计,必要时调整零位、满度。 (2)模拟量输出板。通过手操和软件强制等手段, 在操作站上强制输出0%、50%、100%的模拟量输出 信号,用高精度数字万用表测量现场是否有对应4mA、 12mA、20mA变化。 (3)开关量输入板。在现场输入闭合、断开的数 字信号,输入卡上对应的指示灯应点亮,显示器上应有 对应状态改变指示。 (4)开关量输出板。在操作站上强制输出ON、 OFF信号,输出卡上对应的指示灯应点亮,对应的输出 继电器应动作,现场应有对应闭合、断开变化。 5.整定连续调节系统的参数。 (1)调出组态文件,对照调节系统原理图,检查 其组态应符合调节控制系统要求。 (2)按变送器、调节器、执行机构的传递函数并 根据调节系统要求,计算设定调节系统静态参数,并对 系统组态进行初步修改和设置。 (3)调节系统的模拟试验。把调节器输出设定到 10 中国设备工程2014.08 手动状态,用手动方式输出4—20mADC信号,检查现 场执行器全行程动作应良好,精确度合格;同时确认流 程图画面上相应阀的颜色发生变化。 6.系统逻辑功能和联锁保护试验。 注意锅炉压力调节、给水调节、汽温控制系统、燃 烧调节系统的调试。确保点火逻辑、风机动作、给水泵 动作、炉膛吹扫逻辑、锅炉跳闸保护逻辑功能的正确动作。 在调试中,根据联锁、程控系统的组态图,在不影响设 备安全的情况下,最大限度地模拟现场实际运行工况。 用短接线来满足启动或联锁的初始闭合信号。按试验顺 序,分别进行手动联锁、自动联锁和机组联锁试验,手 动联锁和自动联锁试验检查机械设备和阀门开停(启闭) 动作信号、动作时间、控制室内状态显示和声光信号等 是否满足工艺要求。机组联锁保护系统应在润滑油、密 封油系统正常运行的情况下进行试验。在所有启动条件 均满足时,机器方可启动;任一条件不满足时,机器均 不启动。在运行中,某一条件超越停车设定值,应立即 停车;启动、运行、停车时的音响、灯光应符合设计要求。 7.信号隔离与抗电磁干扰。 对信号采取隔离措施。由于DCS中指令的电源接 地直接接至大地,而电动阀门的地线不接地,导致电源 不匹配使阀1]不能正常动作,加装隔离器后DCS的电源 浮空,与就地一致。常见的有送风机动叶、引风机静叶、 一次风机导叶等执行机构,均需加装隔离器。同时还应 采取防止“汽包水位高、低”和“炉膛压力高、低”逻 辑信号受到干扰。试验时用5W对讲机在机柜附近通话, 应对系统无任何影响。 在DCS系统附近不应使用较大的动力电器设备,在 控制室内不应使用对讲机、手机等,避免磁场干扰。磁场 干扰往往是在DCS安装调试过程中最容易被忽视的问题。 六、整套启动及试运行阶段 DCS系统联校、联锁安全试验完毕后,具备了单机 试运条件,将转入配合试车阶段。根据工艺单机试运计 划,编制试车方案,配备专职技术人员和熟练工人。 1.随着机组启动进程和运行要求逐步投入DCS的 各个控制功能。 2.对即将投入的功能,应先认真检查该功能的所有 环节,均无异常后方可投入。 3.在运行过程中任何人员不得擅自解除DCS系统 的任何功能,特殊情况,则要有上级主管部门或调试指 挥部的书面通知。 4.对过程中发现的问题列出清单,分析原因,逐个 整改。 5.调试合格填写系统调试记录,由参与各方有关人 员现场共同确认,并在确认单上签字。 6.竣工图纸、从施工到竣工的全部记录、系统操作 (下转第13页) 管理版/设备・论坛 功能按钮,以方便桥式起重机在运行过程的测量和桥式 起重机静止时的复核测量。装置软件主流程见图3。 置能够满足检验测量要求,稳定性较好。 表1 实验室测量数据与标准计量量块数据对比 相邻两次测 量数据差值 5.21 6.12 11.58 19.48 -30.58 —11.58 -29 64 精密量块变 化量 5.12 6.14 11.26 19 88 -3012 —11.26 -30.12 偏差 一O.09 O.02 —0.32 0.4 0.46 0 32 —0.48 表2轨距偏差测量装置测量数据 mm 测量点 点1 点2 点3 点4 点5 微距激光测距传感器 1测量数据 62.5 523 50.8 55.1 56.2 第1次 微距激光测距传感器 测量 2测量数据 47.2 59.3 50.7 51.7 5O 7 测量数据之和 1O9.7 111.6 101.5 106.8 106.9 微距激光测距传感器 1测量数据 63.0 65.O 51 8 54.1 56.0 第2次 测量 微距激光测距传感器 图3桥式起重机轨距偏差测量装置软件主流程图 2测量数据 47.1 46 1 49.4 52.2 51.O 4.上位程序设计 测量数据之和 110.1 111.1 1O1.2 1063 107.0 轨距偏差测量装置储存数据与个人电脑连接后,自 微距激光测距传感器 1测量数据 61.O 6O 49.8 55.0 56.5 动生成数据报表及直观图形显示,同时,筛选不合格点 第3次 微距激光测距传感器 生成单独表格。检验人员根据身份认证进入系统,通过 测量 2测量数据 49.1 50.5 51 7 51.7 50.5 串口的设置,把储存在SD卡中的数据导入上位机,即 测量数据之和 110 1 1l1.3 101.5 106.7 107 0 可生成图形和数据表格。与本检验单位内部报告系统设 三次测量之和最大差值 0.4 0.5 0 3 0.5 0.1 有接口,可将报告系统需要数据导人电子报告。 二、桥式起重机轨距偏差测量装置的应用 三、结语 本装置实验室和实地测试效果及测试精度均符合设 目前,国内对桥式起重初牟力距变化测量仍普遍采用钢直 计主要技术指标。表1为本装置实验室测量结果与精密 尺、钢卷尺、手持激光测距仪等测量设备进行测量,测量难 计量量块对比数据。该实验室测量过程中,采用桥式起 度和工作强度都较大,测量结果受人为因素和环境变化影响 重机轨道作为数据采集面,增加环境灰尘浓度、烟雾浓 较大,特别是起重机跨度较大时,钢尺下垂和误差累积等因 度,模拟工作现场环境进行测试。 素难以保证测量精度。本装置研制新型轨距偏差测量装置, 从表1对比数据可以看出,实测数据的变化量与精 减轻了检测人员工作强度,提高了测量精度和测量速度。 密量块的变化量偏差控制在±0.5ram,符合设计指标, 参考文献: 满足桥式起重机轨距偏差测量的使用要求。 [1]刘宏.起重机“啃轨”的危害及处理卟甘肃冶金,1997,67(1): 将该装置安装于QD32t一22.5m桥式起重机小车轨 39-42. 道上进行轨距偏差实地测量,安装于小车的主动轮侧, 『2]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB/ 微距激光测距传感器安装与轨道面垂直,用直角尺定位, T10183—2005桥式和门式起重机制造及轨道安装公差【s】. 且两侧安装位置在同一截面,测试数据见表2。 北京:中国标准出版社,2006 三次轨距偏差测量值最大差值为0.5ram,说明该装 (收稿日期:2014-03-04) (上接第10页) 说明书和维修手册完整。 达100%,调节控制系统投入稳定,调节品质优良,得 七、总结 到了用户及现场调试单位的肯定与好评,保证了火电厂 系统通过连续无故障稳定运行72h,参数检测、监 机组的稳定运行和供电网的安全可靠。 控、显示正确,系统控制运行稳定;在异常情况下,联 参考文献: 锁系统、报警保护装置工作正常,达到设计质量要求, 『11刘相宏,庄能DCS控制系统安全验收评价及预防措施的探讨 最大限度地缩短了整个控制系统的调试时间,确保了工 卟新疆电力技术,2011(01). 程的按时投产运行。试运过程中,热工系统自动投入率 (收稿日期:2014-03-27) 中国设备工程2014.08 13