02分散控制系统DCS系统受电及软件恢复调试方案Word文件下载.docx

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4.1软件检查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（7）

4.2试验项目与技术要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（8）

4.3计算机系统运行维护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（16）

5计算机系统的上电、试验与投运．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（17）

5.1上电准备工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（17）

5.2现场控制站上电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（17）

5.3操作员站、工程师站和功能服务站等上电．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（17）

6仪器设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（18）

7调试组织及分工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（18）

8调试工作安全注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（18）

　DCS系统受电及软件恢复调试方案

1编写目的

苏州工业园区华能电厂二期2X600MW超临界机组分散控制系统（DCS）采用西屋公司的Ovation系统。

其功能涵盖了数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）、汽轮机控制系统（DEH）、给水泵汽轮机控制系统（MEH）等各项控制功能，是一—套软硬件一体化的完成全套机组各项控制功能的完善的控制系统。

每台机组配置一套DCS系统，每套DCS系统控制网络均为环网结构。

在两台机组的DCS环网之间设置一—个公用环网，公用系统控制器即挂接在该公用环网上。

编写本方案的目的是规范DCS系统受电及软件恢复的调试行为，确保设备、人身不受伤害。

保证系统调试保质、保量、有序进行。

本方案适合于苏州工业园区华能电厂二期4号机组DCS系统的调试。

DCS受电由DCS现场服务工程师执行，调试方到场配合协助。

2编制依据

中华人民共和国能源部

《电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇）》SDJ279-90

电力工业部文件

《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》

电力工业部建设协调司文件

《火电工程启动调试工作规定（1996年版）》

中华人民共和国电力行业标准

《火力发电厂那个分散控制系统运行检修导则》DL/T744-2001

苏州工业园区华能电厂二期工程

《单元控制室布置图》60-F3242S-K0102

《DCS电源施工图》60-F3242S-K0204

3DCS上电恢复应具备的条件和要求

3．1一般性质量要求

●电子间照明、通风、消防符合要求；

●集控室内光线充足，具备操作人员操作监视的条件；

●电子设备室、工程师室内和控制室的环境温度、湿度、清洁度，应符合有关规程或生产厂的规定；

●电子间的相关制度体全。

安全、保卫工作到位；

●机柜已就位，柜体周围不存在安装杂物，控制室干净卫生；

●电源接线完成。

电气专业设备受电完毕，且已将电源送至DCS电源柜的上端口。

电源等级、质量符合要求；

●由DCS设备接地接线完毕、接地电阻、接地方式符合DCS供应方要求；

●有电源回路的电源熔丝和模件的通道熔丝应符合使用设备的要求，如有损坏应作好记录；

●计算机设备的外观应完好，无缺件、锈蚀、变形和明显的损伤；

●检查各计算机设备应摆放整齐，各种标识应齐全、清晰、明确；

●对于有防静电要求的设备，检修时必须作好防静电工作，工作人员必须带好防静电接地腕带，并尽可能不触及电路部分；

设备应放在防静电板上，吹扫用设备应接地；

●清洁用吸尘器必须有足够大的功率，以便及时吸走扬起的灰尘。

设备清洗必须使用专用清洁剂；

●各设备内外的各部件应安装牢固无松动，安装螺钉齐全；

●检查电缆敷设捆扎整齐美观，设备的各种标志应齐全清晰。

3．2操作员站、工程师站和功能服务站质量要求

●内部各连线或连接电缆应无断线，各部件设备、板卡及连接件应安装牢固无松动，安装螺钉齐全。

●壳内外部件及冷却风扇清洁、无灰、无污渍。

冷却风扇转动应灵活。

●检查设备电源电压等级应设定正确。

●接通电源启动后，设备应无异音、异味等异常现象发生，检查冷却风扇转动方向应正确，转动正常无卡涩；

设备自检过程无出错信息，设备应能正常地启动并进入操作系统，各状态指示灯及界面应显示正常；

3．3主控制器及功能模件质量要求

●带有后备电池的主控制器或模件，其后备电池应按照制造厂的有关规定和要求进行检查更换；

检查主控制器或模件的掉电保护开关或跳线设置应正确。

●对每个需清扫的模件和插槽编号、跳线设置做好详细、准确的记录。

●对模件进行清扫、检查，外观应清洁无灰、无污渍、无明显损伤和烧焦痕迹；

主控制器若配有冷却风扇，则应检查和清扫冷却风扇。

模件上的各部件应安装牢固；

插件无锈蚀、插针或金手指无弯曲、断裂；

跳线和插针等应设置正确、接插可靠；

熔丝应完好，型号和容量应准确无误；

所有模件标识应正确清晰。

●模件检查完毕，机柜、机架和槽位清扫干净后，对照模件上的机柜和插槽编号将模件逐个装复到相应槽位中，就位必须准确无误，到位可靠。

●模件就位后，仔细检查模件的各连接电缆（如扁平连接电缆等）应接插到位且牢固无松动。

若有固定螺丝和/或卡锁，则应将固定螺丝拧紧和域将卡锁入扣。

●模件通电前，应再次核对模件熔丝齐全，容量正确。

模件通电后，各指示灯应指示正常。

3．4计算机外设质量要求

3．4．1CRT和大屏幕显示器

●停电，断开CRT或大屏幕显示器的电源连接。

●CRT或大屏幕显示器外观检查应清洁无灰无污渍；

内部检查电路板上各元件应无脱焊，各部件连线或连接电缆应正确、无松动；

外部检查CRT信号电缆应无短路、破损断裂等现象；

风扇和设备绝缘符合要求。

·

●CRT或大屏幕显示器检修装复后上电检查，CRT或大屏幕显示器画面清晰，无闪烁、抖动和不正常色调，亮度、对比度、色温、聚焦、定位等按钮功能正常；

仔细调整大屏幕显示器，整个画面亮度色彩应均匀。

●检查大屏幕显示器散热风扇运转应正常。

3．4．2打印机

●外观检查应清洁无灰无污渍，内部电路上各元件无脱焊及断线现象；

●检查打印机各开关、跳线和各有关参数设置正确。

●对于激光打印机，上电执行打印机自检程序，检查打印字符是否正确，字迹是否清楚，应无字符变形、黑线或墨粉黏着不牢现象。

3．5I／O电源、系统电源和机柜电源质量要求

3．5．1上电前检查

●电源熔丝符合规格要求的；

●测量变压器一、二次之间和一次端子对地间的绝缘电阻≥50MΩ

●通电前检查电源电压等级设置应正确；

通电后电源装置应无异音、无异味；

温升应正常；

风扇转动应正常、无卡涩（否则更换风扇）；

根据要求测量各输出电压应符合要求。

3．5．2上电检查试验

●启动整个子系统，工作应正常无故障报警，电源指示灯应指示正常。

●对每对冗余的电源，关掉其中一路，检查相应的控制器应能正常工作，若有异常进行处理或更换相应电源。

3．6主时钟和GPS标准时钟装置

●检查主时钟各通信接口连接正确，通信电缆完好无损。

启动主时钟，将主时钟与标准时间校准。

●检查GPS天线插头应接插可靠牢固无松动，GPS天线应无破损断裂，安装应垂直，四周应无建筑物或杂物遮挡。

●检查GPS标准时钟装置各通信接口连接正确，通信电缆完好无损。

开启电源，装置进行初始化和自检，应无出错，初始化和自检结束后，GPS卫星锁定指示应正常。

若GPS失步，则装置内部守时时钟应工作正常。

●启动各工作站的时钟校正功能，校正各工作站时间显示，使其与主时钟或GPS标准时钟装置同步。

4DCS软件恢复应具备的条件和要求

4．1软件检查

4．1．1操作系统检查

●各计算机通电启动，检查机器应无异常和异声；

●通常操作系统上电自启，整个启动过程应无异常，无出错信息提示；

●检查并校正系统日期和时间。

●检查各用户权限、口令等设置应正确，符合系统要求。

检查各设备和文件、文件夹的共享或存取权限设置应正确，符合系统要求。

●检查硬盘剩余空间大小，应留有一定的空余容量。

若有可能，应启动磁盘碎片整理程序，优化硬盘。

若有必要，则备份该磁盘或卷的全部内容，然后将其格式化，再从备份中恢复该磁盘或卷的全部内容。

4．1．2应用软件及其完整性检查

●在DCS系统逻辑修改等工作完成后，再次进行软件备份。

●启动计算机系统自身监控、查错、自诊断软件，检查其功能，应符合厂家要求。

●检查存储设备应有一定的容量储备。

●启动应用系统软件，应无异常，无出错信息提示；

对于上电自启的系统，此过程在操作系统启动后自动进行。

●根据厂家提供的软件列表，检查核对应用软件应完整。

●根据系统启动情况检查，确认软件系统的完整性。

●分别启动各工作站的其他应用软件，应无出错报警。

●使用提供的实用程序工具，扫描并检查软件系统的完整性。

4．1．3权限设置检查

●检查各操作员站、工程师站和其他功能站的用户权限设置，应符合管理和安全要求。

●检查各网络接口站或网关的用户权限设置，应符合管理和安全要求。

●检查各网络接口站或网关的端口服务设置，关闭不使用的端口服务。

4．1．4数据库检查

●检查数据库访问权限设置应正确，应符合管理和数据安全要求。

●对数据库进行探寻，检查各数据库的有关信息应正确，各数据库或表的空间使用状况，应保留不小于25％的空余空间，磁盘的可用空间应不小于50％。

●检查数据库日志记录，若已满，则应进行清除或立即备份数据库。

4．2试验项目与技术要求

4．2．1系统冗余性能试验

（1）各操作员站、功能服务站和现场控制站的冗余切换试验

●人为退出现场控制站中正在运行的主控制器，这时备用的主控制器应自动投入工作。

在主控制器的切换过程中，系统不得出错或出现死机情况。

●对于并行冗余的设备，如操作员站等，停用其中一个或一部分设备，应不影响整个DCS系统的正常运行；

试验时可通过停电或停运应用软件等手段进行，然后检查系统运行情况，除了与该设备故障相关的报警外，应无其他任何异常现象发生；

同样进行反向试验，系统状况应相同。

●对于冗余切换的设备，当通过停电或停运应用软件等手段使主运行设备停运后从运行设备应立即自启或立即切换至主运行状态；

然后检查系统运行情况，除了与该设备故障相关的报警外，无其他任何异常现象；

同样进行反向切换试验，系统状况应相同。

（2）功能模件冗余切换试验：

●模件通电前，检查模件熔丝应齐全、容量正确。

●模件通电后，检查各指示灯应符合正常的实际状况指示。

●冗余模件应能相互切换，取出主运行模件的熔丝或复位主运行模件或将主运行模件拔出（模件可带电插拔时），系统应能正常无扰动的切换到从模件运行或从模件改为主运行模件，系统除模件故障和冗余失去等相关报警外，应无其他异常报警发生；

同样进行一次反向切换，系统状况应相同。

（3）通信网络冗余切换试验：

●在任意节点上人为切断每条通信总线，系统不得出错或出现死机情况。

切、投通信总线上的任意节点，或模拟其故障，总线通信应正常工作。

●总线及总线冗余检查，总线电缆无破损、断线，端子接线正确，牢固无松动，接插件接插牢固、接触良好；

检查总线终端电阻值正常，接线牢固。

HUB、总线模件通电后指示灯正常。

●通过诊断系统或总线模件工作指示灯检查总线系统工作正常，无异常报警；

检查冗余总线处于冗余工作状态。

●切断主运行总线模件的电源或拔出主运行总线的插头及模拟其他条件试验二条冗余总线的切换，总线应自动切换至另一条运行，且指示灯指示正常；

检查系统数据不得丢失、通信不得中断、系统工作应正常，I&

C报警正确；

同样进行一次反向切换试验，系统状况应相同。

（4）系统（或机柜）供电冗余切换试验：

●对于系统或机柜自投供电或N+1冗余供电，应进行供电切换试验。

在电源切换过程中，控制系统应正常工作，中间数据及累计数据不得丢失。

●切断工作电源回路，检查备用供电自动投入，系统工作正常，无出错报警，数据不得丢失；

●对于1+1冗余供电系统，切断任一路供电系统应工作正常，无出错报警，数据不得丢失。

（5）控制回路冗余切换试验：

●计算机控制系统投运，与控制回路相关的主控制器和模件投运正常。

●利用手操器等设备使控制回路输出一个固定的值或状态，将相关的在运行状态的主控制器或输出模件复位和断电，观察控制回路输出应无变化和扰动；

检查备用主控制器或输出模件的运行状态应正确；

反向再做一次控制回路试验，结果正确。

4．2．2系统容错性能试验

（1）在操作员站的键盘上操作任何未经定义的键，或在操作员站上非法输入一系列命令，检查操作员站和系统的反应，应不出错或出现死机情况。

（2）切除并恢复系统的外围设备，这时控制系统应不出现任何异常情况。

（3）任意拔出一块I／O模件，屏幕应显示该模件的异常状态，控制系统应自动进行相应的处理（如切到手动工况、执行器保位等）。

（4）在拔出和恢复模件（模件允许带电插拔）的过程中，控制系统的其他功能应不受任何影响。

（5）计算机控制系统通电启动后，关闭CRT和打印机电源（正在打印时和未打印时分别进行），然后再打开电源，检查操作员站屏幕和系统应无异常反应。

4．2．3系统性能参数测试

（1）在条件具备的情况下应测试下列计算机控制系统性能参数，并做好记录存档。

（2）通过系统工具或其他由制造厂提供的方法检查每个现场控制站的内存和历史数据存贮站（或相当站）的外存的容量及使用量。

内存余量应大于总内存容量的40％，外存余量应大于总存贮器容量的60％。

（3）通过系统工具或其他由制造厂提供的方法检查所有现场控制站的中央处理单元的负荷率应不超过40％；

计算站、数据管理站等的中央处理单元的负荷率应不超过40％。

（4）通过系统工具或其他由制造厂提供的方法检查数据通信总线的负荷率应不超过30％，对于以太网则应不超过20％。

（5）通过连续切换操作员站CRT画面10次，用秒表测量每幅画面完全显示的时间，计算其平均值，检查操作员站画面实时性反应时间应不大于2s或不低于厂家的出厂标准。

（6）通过组态并打印计算机控制系统测点清册，检查I／O点的投入率及完好率，投入率应不小于99．5％，完好率应不小于99．5％；

查明并记录不可用测点的原因。

4．2．4抗干扰能力应进行试验的项目

（1）现场引入干扰电压的测试

●用变压器作干扰源，从现场电流、热电偶、热电阻信号回路中引入共模干扰电压和差模干扰电压，在现场控制站I／O输入端子处测量实际共模和差模干扰电压值，测试方法见附录A。

●若现场引入干扰电压的测试条件无法满足时，也可在模拟量信号精确度测试的同时，在现场控制站I／O输入端子处测量从现场引入的共模和差模干扰电压值。

●实际测得的最大共模干扰电压值应小于输入模件抗共模干扰电压能力的60％。

●实际测得的差模信号引起的通道误差应满足下列公式要求：

Un％／（10^NMR／20）≤0．05％

NMR=201g2√2Uac／|Umax—Umin|式中Un％——输入端子处测得的交流分量峰峰值与该点满测量之比；

NMR——为差模抑制比；

Umax——加干扰后测得最大值；

Umin——加干扰后测得最小值；

Uac——输入的量程中值信号。

（2）抗射频干扰能力的测试：

用频率为400—500MHz、功率5W的步话机作干扰源，距敞开柜门的机柜1．5m处发出信号进行试验，计算机系统应正常工作，测量信号示值应基本无变化。

（3）用手机作干扰源发出信号，逐渐接近敞开柜门的机柜进行试验，记录计算机系统出现异常或测量信号示值有明显变化时的距离。

4．2．5测量模件处理精度测试

（1）模拟量输人信号精度测试：

●每块模件上选取一个通道，用相应的标准信号源，在测点相应的端子上分别以正、反向输入量程的0％、25％、50％、75％、100％信号，在操作员站或工程师站（手操器）读取该测点的显示值。

同模件其余通道仅输入测量量程的50％信号进行检验。

●记录各测点的测试数据，计算测量误差，应满足下表1—1的精度要求。

表1—1输入模件通道精度标准

信号类型

精度要求（％）

回程误差

（％）

通道

抽样点的方和根

电流（mA）

±

0．2

0．15

0．1

脉冲（Hz）

0.15

电压（0-1VDC）

热电偶（mV）

0．3

0.2

0．15（0-1VDC）

热电阻（n）

（2）脉冲量输入（P1）信号精度测试：

●每块模件上选取一个通道，用标准频率信号源，在测点相应的端子上分别以正、反向输入量程的10％、25％、50％、75％、100％信号，在操作员站或工程师站（手操器）读取该测点的显示值。

●记录各测点的测试数据，计算测量误差，检查触发电子，均应满足生产厂出厂的精度或表1—1要求。

（3）模拟量输出（AO）信号精度测试

●每块模件上选取一个通道，通过操作员站（或工程师站或手操器），分别按量程的0％、25％、50％、75％、100％设置各点的输出值，在I／O站对应模件输出端子用标准测试仪测量，并读取输出信号示值。

●检查操作打印记录，应与实际操作相符。

●记录各点的测试数据，计算测量误差，应满足表1-2的精度要求。

表1—2输出模件通道精度标准

AO信号类型

回程误差（％）

电压（V）

脉冲（1h）

（4）脉冲量输出（PO）信号精度测试：

●每块模件上选取一个通道，通过操作员站（或工程师站或手操器）分别按量程的10％、25％、50％、75％、100％设置各点的输出值，分别在各输出端子上用标准频率计测量并读取示值。

同模件其余通道输入测量量程的50％信号进行检验。

●记录各测点的测试数据，计算测量误差，应满足生产厂出厂精度或表1-2要求。

（5）开关量输入（DI）信号正确性测试：

●每块模件上选取一个通道，通过短接/断开无源接点或加入／去除电平信号分别改变各输入点的状态，在操作员站或工程师站（手操器）上检查各输入点的状态变化。

●记录各点的测试状态变化，应完全正确无误。

（6）中断型开关量输入通道的正确性检查：

用SOE信号发生器在调好事件序列间隔后，连到端子板信号输入端，在操作员站上观察SOE报警列表中显示的时间顺序和打印记录，应与输入信号一致。

（7）开关量输出（DO）信号正确性测试：

●每块模件上选取一个通道，通过操作员站（工程师站或手操器）分别设置0或1的输出给定值，在I／O站相应端子上测量其通／断状况，同时观察开关量输出指示灯的状态。

●记录各点的测试状态变化，应正确无误。

4．2．6进行热插拔试验

当相关输入信号不变时，模件重复两次插拔，CRT对应的物理量示值应无变化。

4．2．7进行通道输出自保持功能检查

●在操作员站上对被测模件通道设置一输出值，在I／O站相应模件端子上读数并记下此值；

将该I／O站系统电源关闭再打开，在相应端子上再次读数并记下此值。

●该输出量断电前后的两次读数之差的一半所计算的示值最大误差值，也应不大于模件的允许基本误差。

4．2．8系统应进行下列几项功能试验

（1）系统组态和在线下载功能试验

●打开工程师站中的系统组态软件，按照组态手册离线建立一个组态方案，如有可能则进行编译生成，检查确认组态软件功能应正常。

●计算机控制系统通电启动后，通过工程师站组态工具，将现场控制站中一主控制器或一功能模件的组态回读到工程师站中，然后再将此组态下载到原主控制器或原功能模件中，检查确认整个操作过程中计算机控制系统应无出错或死机等现象发生。

（2）操作员站人机接口功能试验

●通过功能键盘或轨迹球／鼠标，在操作员站上对各功能逐项进行操作，检查各CRT画面显示应正常，各功能键或按钮与各功能画面连接应正确，所有操作对应结果应正确无误。

对于一些非法操作，软件应具有容错能力。

●检查操作员站权限设置正确，以操作员级别登录正常。

●检查各主要流程画面、主要参数监视画面、实时趋势曲线显示画面等显示正常，各动态参数和实时趋势曲线应自动刷新，刷新时间应符合要求。

●检查各报警显示画面和报警窗口显示正常，报警提示和关联画面连接正确，报警确认功能正常。

●检查历史数据检索画面显示正常，输入正确的需检索的数据（如测点名、测点编号）和检索时间段，系统应正确响应，并显示相应的历史数据报表或历史数据曲线、历史事件报表、操作记录、报警记录等。

若请求打印，则打印结果应与显示结果相同。

●检查报表管理功能画面显示正确，选中一张报表进行随机（召唤）打印，系统响应正确，检查报表内容正确。

●选择一幅流