中国核电工程有限公司田湾项目部 江苏连云港 22202
摘要：DCS设备作为核电厂的中枢神经，直接参与控制着整个核电厂的设备，大到主泵、汽轮机，小到阀门、仪表，几乎所有系统都有信号传送到DCS设备。作为一个庞大的神经中枢，由无数的小神经中枢组成，一共多达270余个机柜及12000多根电缆。现场在复杂的环境中积累了不少安装管理的经验和问题。本文从控制机柜安装、主控室设备安装和通道试验三个方面入手，对安装过程中产生的问题及经验进行总结及反馈，为之后的管理工作提供参考。
关键词：DCS 控制机柜 主控室 通道试验
1、DCS设备概述
DCS是分布式控制系统（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括：控制机柜和工程师站，完成机柜和I/O的设置。管理级主要是指电站计算机信息与控制系统，主要是主控室操作人员通过人机界面（HMI）对电厂主要设备进行监控。
2、控制机柜安装
2.1、设备安装
机柜的安装流程遵循下图（附图1）。
附图1
2.2、接地安装
DCS接地是关系到硬件设备正常运行、确保系统安全的关键问题，当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时，有效的接地系统可以迅速将过载电流导入大地。接地系统能够为DCS系统提供屏蔽层，消除电子噪声干扰，并为整个控制系统提供公共信号参考点。当接地系统发生问题时，会造成人员的触电伤害及设备的损坏，因此良好的接地可对人员和设备提供安全保护。
2.3、1E级控制机柜安装管理
TRICON机柜在安装流程及技术要求上基本与NC/NC+机柜一致。所以主要总结一下管理方面的经验与不足。经验有以下几点：
①对于机柜运输路径上门框、桥架可能会影响机柜运输问题，与安装单位现场实地测量后，设计了专用运输小车，并全程进行模拟运输试验，确保运输顺利。在机柜到达之前安排土建单位对运输路径上的所有门板进行了临时拆除，以方便机柜运输。
②提前与安装单位对安装计划含（人力、工具、材料）进行多次讨论确认，对于施工工具如力矩扳手、吸盘钻，及工人倒班期间的工作交接进行了重点关注。另外要求安装公司从福清项目部调拨有经验人员参与某核电的安装工作。
③提前启动部分施工工作，现场组织机构、服务支持人员保障完善。
④提前搭建测试平台，将TRICON测试平台安装委托下达安装单位，包括光缆、网线、测试小车等测试工具的安装，有充分的时间进行准备工作。
⑤成立TRICON安装小组组织机构，提前协调厂家、设计人员到场进行24小时服务，确保现场技术力量。
3、主控室设备安装
3..1、设备的安装
①首先需依据设备布置图，控制其垂直度、水平偏差以及盘面偏差和盘间缝隙。对不满足要求的盘台需用垫铁进行找平，在地面划出各机柜的安装线。然后根据机柜底座上的螺栓孔位置确定基础上地脚螺栓孔的位置，并做出标识。
②将机柜移开安装位置，在安装基础上的标识处钻孔攻丝。然后将第一台设备找平、找正用螺栓固定在基础上，第二台设备与第一台设备靠齐找平，再依次进行后续设备安装。最后将螺栓按照厂家技术文件要求拧紧至规定力矩值。
3.2设备的成品保护
①施工过程中需严格控制施工人员不得触摸机柜内部端子排，防止人体静电对内部元件造成损坏。
②施工过程中需对灰尘进行控制，安装完成后需用塑料布将设备包裹起来。另外，需定期对房间进行清洁，要保证空调在运行状态。
③对设备的易碎部位使用脚手架搭设硬保护，并粘贴物项保护标识牌，同时要对设备进行巡检并填写巡检记录，防止物项损坏。严格控制区域的工作票制度。
4、回路试验
4.1、检测回路
检测回路由现场一次仪表和DCS组成。通过检查回路配线的正确性，做相应的回路模拟试验，检验系统回路能否达到设计要求为目的。在检测回路的信号发生端（变送器、检测元件处）输入模拟信号源，观察DCS终端是否有指示。常见的检测回路的模拟信号如下：
发送温度信号或毫伏信号模拟热电偶热端温度的变化。 试验时可拆开热电偶端子上的补偿导线，将毫伏信号发生器接入线路，替代热电偶输入信号进行校验；
对（压力、差压、液位、流量等）变送器回路试验时，首先应关闭变送器的导压管的进口阀，然后可在相应的变送器上接入压力校验仪向变送器输入相应的压力模拟信号，依次给出变送器测量范围的0%、50%、100%，观察DCS工程师站计算机显示对应各点的输出值；
4.2、控制调节回路
根据设计要求，在调节阀的输入端输入模拟信号进行开环试验。首先，把手/自动切换开关定在手动上，由手动输送信号，观察调节阀的动作情况。当输入信号从小到最大时，调节阀的开度是否也从最小到最大（或从最大到最小），调节阀的动作是否连续、流畅、无卡涩现象。最后是按最大、中间、最小三个信号输出，观查调节阀在各刻度点的指示和动作方向以及工程师站调节器的指示部分是否正确均满足设计要求。如果调节阀动作时各刻度点的基本误差超过允许误差，就要对调节阀进行重新单体校验。
4.3、报警与联锁回路
报警与联锁回路由现场仪表的报警接点、KIC、DI/DO模块报警装置、以及控制盘上的继电器、按钮、信号灯、电铃（电笛、蜂鸣器）等组成。 信号、报警与联锁回路的回路调试首要任务是回路检查，其次则是检查报警动作和显示报警相一致，并符合设计要求。
依据设计给定报警设定值，在系统回路的信号输入端（如现场工艺管线上压力、流量、温度开关、调节阀的限位开关等）输入该仪表单回路相对应模拟信号或进行短接发出模拟报警信号，观察控制室仪表盘上相应的指示灯和声响是否报警。在消音、确认、复位状态下，灯光和音响均应符合设计要求。对于系统回路内联锁状态检查，应检查其相关的继电器动作是否正确，所接控制设备的节点，应用万用表测量，由通到断或由断到通，确保动作灵敏、准确、可靠。
5总结
①施工前期的充分准备。包括项目间的实地调研、经验交流会、开工前准备会；建立完善可行的管理组织机构，详细的工作计划，将每个机柜、每根电缆、每个通道工作落实到具体人。可以大大提高现场的工作效率。
②施工过程中的及时跟进和迅速反馈处理机制。现场反馈到施工协调问题，如需敷设临时电缆、光缆，需在墙壁上临时开孔用以穿电缆。现场反馈设计问题，如电缆端接位置与已有电缆冲突，信号没有正确反馈。现场反馈厂家问题，如缺少接线端子，和机柜通信无法建立。需要现场的施工、设计、采购人员能否在场及时处理，将直接制约现场的施工进度。
论文作者:官长杰,徐天水
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/29
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