泸天化液氨充装站仪表设备安装\调试总结
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摘要：本文简要介绍液氨充装站的主要组成，以及辅助设备的运行原理和功能，并着重探讨了建设过程中DCS控制系统的调试过程及方法。
关键词：液氨充装站，DCS系统调试，制冷装置调试，批量控制器
中图分类号：TB6文献标识码： A
1前言
根据泸天化股份公司的生产和发展需要，浓硝车间新建了液氨充装站。该项目新增一个液氨球罐，以及相关配套的充装卸载系统和冰机冷却系统，还有废气、废水回收等辅助设施，新建现场仪表电气控制室等。硝区维修部主要承担了DCS控制系统以及部分仪表设备安装、调试等方面的工作，我当时作为其中的一员，有幸参与了液氨充装站的建设和调试工作。
2主要工作内容
2.1 DCS系统
本项目采用的是WebField ECS-100 DCS控制系统。该控制系统由控制站(包括机柜、机笼、供电单元、各类卡件和端子板)、操作站(包括PC机、显示器、系统软件包)、通信网络(交换机)等构成。现将在项目中DCS控制系统的主要安装、调试过程总结如下：
（1）、在前期工作中，根据危险与可操作性（HAZOP）分析、设计资料、现场实际和要求编制施工和调试方案。在完成好准备工作后， 进行DCS系统控制站硬件以及操作站软硬件安装。
工控机经正确组装并通电正常后选择一台作为工程师站，并将DCS工程师软件狗（外观像一个U盘）安装于该计算机；另一台作为操作员站的计算机则安装操作员站软件狗。工程师站（操作站）软件包括操作系统软件和组态运行软件的安装，操作系统采用Windows 2000，组态软件版本为AdvanTrol-Pro2.65。
（2）、DCS系统控制站硬件以及操作站软硬件安装完成后，还要进行DCS系统上电前的仔细检查，确认无误后再逐级送电，上电正常后就可以进行相应的DCS组态。包括I/O点组态、自定义变量、常规控制回路、自定义控制算法、趋势、画面分组、操作权限等的设置。组态完成后需要正确编译、下载和。
（3）、DCS系统I/O信号通道检查。在组态正确编译、下载和都通过后，为了检测控制站I/O卡件工作是否正常,必须进行I/O 卡件通道测试。其主要测试方法如下所示:
A)、模拟量输入(AI),利用电阻箱来模拟热电阻的输入信号，检查实时监控画面中相应位号显示的值与该阻值对应的温度值应一致；利用标准信号发生器模拟电流输入信号，检查实时监控中画面相应位号的值应一致。
B)、模拟量输出(AO)，即通过在实时监控画面上相应的控制回路给定阀位值，使回路输出应与用电流表在端子后测出相应的电流，结果显示一致。
C)、开关量输入(DI)，即将导线短接/断开相应的端子，观察到对应卡件通道开关量指示闭合/断开。
D)、开关量输出(DO)，即在实时监控画面上点击开关输出量使其发出闭合信号，用万用表测量相应通道为短路；开关输出量发出断开信号时，万用表测得相应通道为断路。
经过以上测试，DCS系统的I/O卡件通道显示与输入基本一致则卡件工作是正常的。
（4）、完成以上所述DCS系统的各项测试工作后，再将现场仪表设备的信号接入DCS系统，并根据DCS控制站端子接线图进行正确接线。下一步就是进行DCS系统调试。
A)、系统冗余卡件的测试。主要包括主控卡、数据转发卡和I/O冗余卡件的冗余测试。将控制站互为冗余的两块主控卡中的工作卡的一根网线拔出，观察到另一块主控卡能从后备状态切换至工作状态。将控制站互为冗余的两块数据转发卡或I/O卡件中的工作卡拔出，观察另一块数据转发卡也能从后备状态切换至工作状态。
B)联锁调试。
①、联锁设计原则。工艺联锁原理是以安全联锁逻辑进行设计和修改，工艺正常时触点闭合，工艺异常时触点断开。每个联锁输入信号在DCS上都设置了闭锁式旁路软按钮开关。工艺联锁的报警颜色分为黄色和红色两种，黄色表示该工艺信号值已超出报警值但还未到达联锁跳车值，红色表示该工艺信号值已超出联锁值并且发出了真实的联锁跳车信号。
②、按设计控制要求对系统所有联锁组态进行逐项调试，以检查其相关逻辑关系是否满足联锁保护设计要求。最后在工艺、电气、设备等相关专业人员的配合下，进行全部联锁的调试内容。在调试过程中发现问题及时进行纠正，并修改和完善部分的联锁经设计院确认后最后做出书面的更改通知。
完成以上DCS系统的所有检查和调试记录后相关人员需确认签字，并存档保存。
2.2制冷装置（冰机）介绍
制冷装置采用的是防爆冷水机组，该制冷装置设置有两台（一备一用）。冰机内部有高压故障保护、低压故障保护、热继电器保护、故障保护、相序保护、智能模块保护，这些模块在冰机通电后自动持续检测，正常时触点闭合，故障时触点断开，冰机压缩机组停车。
冰机设有流量开关保护：流量开关触点是常开的，当乙二醇泵正常运行后，介质流量到达要求时，流量开关应闭合（判断为正常），当流量不足时触点断开（判断为故障），故障信号发出10秒后，开关仍未闭合，则立即停冰机压缩机组。冰机出口温度也设置了联锁去电气启停冰机压缩机组。
2.3批量控制器介绍
批量控制器采用的是艾默生公司生产的，用于液氨的充装系统。
在设定好批量控制器流量单位、脉冲/单位、扫描方式、输出方式等相关参数后，用水进行调校，即在10分钟时间内通过质量流量计的实际介质质量与流量计的计量进行比较，比较结果显示质量流量计是满足计量要求的。由于我们之前使用水来调试，而在实际充装过程中介质为液氨，因此充装系统投用后再次充液氨进行实际调校，并对批量控制器相关参数做进一步的修正。
3总结
经过这几个月以来的不懈努力，虽然其中充满艰辛和挑战，但是在各个专业人员密切配合下，最后圆满地完成了所承担的任务。液氨充装站的建成为公司灵活安排生产提供了可能，我从中有几点体会与大家分享，如有不对之处请各位批评指正。
（1）、需要注意的是安装卡件时要佩戴防静电手套，以免卡件上的电子元器件因静电损坏而造成不必要的损失。卡件跳线按在机笼上地址编码进行，并放入相应的槽位中，冗余设置的卡件还需要进行冗余跳线的设置。
（2）、制冷装置、充装系统、液氨充装泵等重要设备均设有紧急停止按钮，如遇紧急情况可在DCS实时监控画面上按下紧急停止按钮以便紧急停止相应设备，防止事故的进一步扩大。
（3）、模拟量输入/输出(AI /AO)测量点最好按0%、25%、50%、75%、100%五个点选取，且通道测试的误差还应满足测量精度要求。
（4）、启动批量控制器之后充装切断阀会自动打开，准备充装就绪，若切断阀仍处于关闭状态则需分析和检查批量控制器或切断阀出现故障并进行相应处理。
参考文献
[1] 中控ECS-100（X）硬件说明书. 浙江中控技术股份有限公司
[2] 中控ECS-100（X）软件说明书. 浙江中控技术股份有限公司
[3] 中控综合实验手册. 浙江中控技术股份有限公司
[4] BLSF80DZ防爆冷水机组使用说明书. 南京五洲制冷（集团）公司
[5] 3700型变送器 (MVD)或3350型设备现场安装型安装指南.艾默生电气公司. P/N 20001023， Rev. B2005年8月