工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施解析

邱志順

（大冶有色金屬集團控股有限公司，湖北 黃石 435101）

在整個工程實踐過程中，設(shè)計和施工不僅作為實踐活動的核心環(huán)節(jié)，同時系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝和調(diào)試也在施工中占據(jù)重要地位，但若是在系統(tǒng)現(xiàn)場安裝和調(diào)試措施應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題，不僅會延誤整個工期時間，嚴重的話還會使得設(shè)備遭受損壞，而且現(xiàn)場安裝和調(diào)試措施還在一定層次上關(guān)系到系統(tǒng)日后的運行情況。據(jù)目前工業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀可看出，相對于傳統(tǒng)電氣或者是自動化系統(tǒng)方法而言，運用科學(xué)合理的調(diào)試措施，是工業(yè)自控系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)之一。因此，將針對工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施，展開較為深入的分析。

1 工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

據(jù)目前工業(yè)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀可看出，工業(yè)正在廣泛運用自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包含分布式控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)等類型。首先，針對分布式控制系統(tǒng)特點進行分析，具備的特點是分散控制、集中管理；其次，針對現(xiàn)場總線系統(tǒng)特點進行分析，現(xiàn)場總線是屬于借助智能化現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)之間的全數(shù)字、多站網(wǎng)絡(luò)，主要通過一根通信電纜把現(xiàn)場所有設(shè)備中具備的某種通信協(xié)議實現(xiàn)連接，并且還能夠把I/O通道分散到現(xiàn)場設(shè)備，促使安裝和布線方面的費用能得到有效降低，以此來達到分散控制效果。對于現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)和管理要求而言，需要把企業(yè)的經(jīng)營決策和管理等相關(guān)內(nèi)容實現(xiàn)有效結(jié)合，并且還需要把生產(chǎn)過程自動控制、市場營銷等多個層次方面的系統(tǒng)連接成為網(wǎng)絡(luò)，以此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[1]。

針對自控系統(tǒng)而言，共具備五個特點，分別體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，不論是分布式控制系統(tǒng)還是現(xiàn)場總線系統(tǒng)，都需要借助網(wǎng)絡(luò)體系實現(xiàn)系統(tǒng)的通信；其二，不論是現(xiàn)場控制站還是現(xiàn)場設(shè)備單元，都需要通過一系列的特性模塊或板卡進行構(gòu)建而成，并且還要依照系統(tǒng)的實際情況，進行整改相關(guān)配置信息，確保該系統(tǒng)具有一定的擴展性；其三，自控系統(tǒng)需要面對現(xiàn)場對象，進行接收現(xiàn)場輸入/輸出信號；其四，對于工業(yè)的自控系統(tǒng)而言，該項系統(tǒng)屬于軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)，并且系統(tǒng)本身具備的功能是由軟件體系進行實現(xiàn)；其五，在工業(yè)自控系統(tǒng)中，每一個自控系統(tǒng)都需要依照工藝標準實現(xiàn)系統(tǒng)化的監(jiān)控功能。

2 工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試程序分析

據(jù)工業(yè)項目的施工要求而言，需要完全配合工藝等工期和項目監(jiān)理，從而科學(xué)合理的完成現(xiàn)場安裝與調(diào)試程序。而且依照工業(yè)自控系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)也可看出，現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施都需要從自控系統(tǒng)的基本組成部分進行，比如系統(tǒng)的通信、系統(tǒng)的配置等多個方面，以此來創(chuàng)設(shè)出完善的現(xiàn)場安裝和調(diào)試程序[2]。

針對調(diào)試工作而言，相關(guān)人員應(yīng)當完全以循序漸進的方式完成工作，并且還要針對所有調(diào)試信息實現(xiàn)記錄，最終形成項目的調(diào)試報告。

3 工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施分析

基于工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)狀，與工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試程序分析為基礎(chǔ)，從做好前期準備工作、做好防干擾措施、單體試車的調(diào)試等多個方面，針對工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施，展開較為深入的分析，使得調(diào)試工作能夠順利進行。

3.1 做好前期準備工作

要想確保工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施順利開展，人員就要做好前期的技術(shù)準備工作，包含：掌握工藝流程與設(shè)備、掌握控制系統(tǒng)設(shè)計資料、實驗室調(diào)試、軟件組態(tài)等。所謂掌握工藝流程與設(shè)備，其主要原因是因為大部分自控系統(tǒng)都是為工藝提供服務(wù)，所以，只有人員全面掌握工藝流程以及工藝對生產(chǎn)設(shè)備的控制要求等，才能明確自控系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝和調(diào)試內(nèi)容，從而發(fā)揮其功能具備的意義和作用；掌握自控系統(tǒng)設(shè)計資料，其中包含操作站功能及主要機型、控制站功能及配置情況等，通過全面掌握自控系統(tǒng)設(shè)計資料的方式，有效掌握各個儀表亦或者是執(zhí)行器的功能和分布情況；實驗室調(diào)試是指針對商檢之后的產(chǎn)品開展實驗室調(diào)試，其中包含質(zhì)量檢驗和性能檢驗等，然后在通過系統(tǒng)配置進行安裝所有板卡，并且還要使用軟件平臺進行激活硬件平臺，從而實現(xiàn)連接網(wǎng)絡(luò)；軟件組態(tài)是指依照已經(jīng)掌握的自控系統(tǒng)設(shè)計資料信息和系統(tǒng)配置情況，進行創(chuàng)設(shè)系統(tǒng)I/O信號點總表，在I/O信號總表當中需要包含所有規(guī)格、名稱及其現(xiàn)場位置等信息，并依照I/O點表在軟件平臺下實現(xiàn)組態(tài)編程[3]。

3.2 做好防干擾措施

在電纜敷設(shè)的過程中應(yīng)當借助有效措施，進行消除敷設(shè)過程中遭遇到的干擾，也就是電纜敷設(shè)時的防干擾措施，其中包含I/O信號電纜與通信電纜。首先，針對I/O信號電纜敷設(shè)的防干擾措施進行分析：在I/O信號電纜敷設(shè)的過程中，主要是運用信號線不與動力線平行敷設(shè)，盡可能避開大的用電設(shè)別，使其信號線免于強磁場的干擾；若是在投資條件允許的背景下，現(xiàn)場模擬信號應(yīng)運用屏蔽電纜的方式避免遭受干擾，但是缺點就在于投資比例較高；線路在敷設(shè)的過程當中還應(yīng)當盡可能避開上、下水及工藝金屬管道；其次，針對通信電纜敷設(shè)的防干擾措施進行分析：針對通信電纜敷設(shè)而言，主要是針對信號衰減問題采取的措施，當普通的通信電纜長度增加1m的時候，相對應(yīng)信號N也會衰減0.8dB，而每個分支器信號就會衰減14dB，而每一個電纜接頭信號就會衰減1dB。針對這類問題可采取以下幾點措施：合理規(guī)劃好電纜的敷設(shè)方向，并且還要實現(xiàn)緊密的連接措施；可以通過運用單總線的方式，借助統(tǒng)一標準的通信干線通過分支器實現(xiàn)連接，不能運用呈星狀放射形敷設(shè)；分支器最好是接近控制站和操作站；在敷設(shè)的過程當中應(yīng)盡可能避免與動力線平行敷設(shè)，且避開感性用電設(shè)備。

3.3 單體試車的調(diào)試

單體試車的調(diào)試目的在于明確自控系統(tǒng)是否被實際運用，同時還能起到檢驗設(shè)備運行狀態(tài)信號與現(xiàn)場儀表等作用，是屬于工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施中必不可少的手段。首先，在進行單體試車的調(diào)試時，需要遵循的前提條件是：應(yīng)當把現(xiàn)場就地電氣設(shè)備、儀表的安裝和接線等工作完成，在保障所有設(shè)備都能正常運行的狀態(tài)下開始現(xiàn)場設(shè)備安裝和接線工作[4]；其次，主要的實施方法是：在操作站上，需要通過操作畫面的方式，針對其設(shè)備進行“啟動或停止”的操作，并在操作畫面上提供的信號變化情況進行評判是否正常；最后，針對單體試車的調(diào)試安全措施是：相關(guān)人員需要在進行此項調(diào)試工作時，確保整個工藝流程現(xiàn)場環(huán)境不具備復(fù)雜性，同時還需要把注意力投放在被調(diào)試的設(shè)備旁和電控柜旁，并且還要有專業(yè)人員進行現(xiàn)場觀察，從而在保障安全性的情況下，確保調(diào)試工作的順利進行。

3.4 有效控制網(wǎng)絡(luò)通信

在工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試措施中，有效控制網(wǎng)絡(luò)通信是確保調(diào)試工作順利開展的基礎(chǔ)。目前，常見的調(diào)試方法主要體現(xiàn)以下幾個方面：其一，需要人員能夠針對已經(jīng)敷設(shè)好的通信電纜，開展校線、衰減測試等，尤其需要是“對長距離”；其二，要對通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)有效連接，在連接中高度重視通信電纜接頭、分支器接線和終端電阻的連接等；其三，針對現(xiàn)場的實際情況開展全面檢查，包含控制站、操作站等，并且還需要針對各個節(jié)點設(shè)備進行通電；其四，根據(jù)控制系統(tǒng)中具備的通信協(xié)議標準，以及接口設(shè)備的要求等，進行設(shè)置通信參數(shù)和接口參數(shù)，確保網(wǎng)絡(luò)能夠正常工作。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于工業(yè)自控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝與調(diào)試工作涉及面較廣，且出現(xiàn)的問題也呈現(xiàn)多元化、隨機化發(fā)展，因此，針對技術(shù)人員的綜合處理問題能力有著較高要求。技術(shù)人員應(yīng)當運用科學(xué)合理的措施解決問題，并且還要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，合理安排安裝與調(diào)試程序，從而科學(xué)合理的進行現(xiàn)場安裝和調(diào)試工作，最終確保安裝與調(diào)試任務(wù)的順利完成。