重催联合装置仪表系统调试方案.docx

1、重催联合装置仪表系统调试方案目 次一、工程概况-1二、编制依据-1三、施工前的准备-1四、回路调试条件的确认-3五、DCS、PLC系统的安装与检查-4六、系统回路调试的主要内容及方法-9七、部分回路的安装、调试方案-12八、施工组织-15九、质量保证体系-16十、HSE保证体系-18十一、回路调试计划-19十二、劳动力安排计划-19十三、仪表标准仪器一览表-20十四、补充-20十五、附表(JHA)-21一、工程概况(一) 施工范围本方案适用于海南炼化续建项目280万吨/年重油催化裂化联合装置仪表系统回路调试。根据全厂加工总流程安排，催化裂化装置与MTBE、脱硫脱硫醇装置(双脱)、气体分馏装置(

2、气分)组成重油催化裂化联合装置。其中重油催化裂化装置利用2#现场机柜室进行通讯，MTBE、脱硫脱硫醇装置(双脱)以及气体分馏装置(气分)所有回路设计在1#现场机柜室中。(二) 自动化控制水平及特点1. 装置工艺过程为连续生产过程，工艺介质多为易燃易爆，部分介质具有腐蚀性，自控设备的选型满足过程控制和连锁的要求，严格执行防爆、防腐有关标准、规范。本设计中选用的自控设备技术先进、质量可靠、性能优良、经济合理、具备成熟的使用经验和良好的技术支持，满足大型石化装置对自动化仪表的需要。2. 本装置工艺技术先进，运行条件严格，检测点多，控制复杂。为了优化控制以及信息管理的完善，该部分工程连同全厂其他装置统

3、一采用了美国FOXBORO公司DCS系统，通过该系统对工艺过程进行集中控制、检测、记录和报警。为全厂实现计算机数据处理和生产管理创造了条件。3. 为保证装置的安全、可靠，避免各种安全事故造成的经济损失和不良社会影响。装置另外设计了安全可靠、独立于DCS系统的安全仪表系统（SIS），由美国TRICONEX公司的TRION TMR系统来实现装置的连锁保护和紧急停车，把事故发生的可能性、危害性降到最低。4. 装置中的大部分回路采用单回路定值控制和串级控制，由DCS控制系统完成。另外，控制系统中还存在超驰（低选）控制、分程控制以及三冲量控制等。二、编制依据自动化仪表工程施工及验收规范 GB500932

4、002；石油化工仪表工程施工技术规程 SH3521-1999；石油化工施工安全及验收规范 SH3505-1999；自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GBJ131-90；海南炼化项目管理规定。三、施工前的准备1. 熟悉图纸，仔细阅读仪表回路、逻辑联锁图纸及其说明。要与工艺、设备专业会审，统一落实仪表设计要求。2. 保证调试人员有合格资质，并持有有效的合格证书，能够合格完成工作。3. 保证水、电等条件的完备。4. 保证机具及时到位及其优良性能。校验用的标准仪器、仪表必须带有合格证书，并在有效期内。5. 参加系统试验的施工人员必须熟悉图纸及仪表系统工作原理，并具有合格资质和熟练的专业调试技术。6.

5、 系统调试应配备充足的调试仪器、对讲机等。7. 参加系统调试的施工人员应会同总包、监理、业主、工艺操作人员、成套设备供应商共同确认调试方案，由相关专业人员进行试验，并应及时由调试人员做好系统试验记录。8. 制定详尽的控制室管理规定：1) 在控制室内施工人员必须持有上岗证，配戴十公司项目部分发的控制室通行证。2) 控制室内通行证专人专用，不得借给他人使用。3) 室内禁止吸烟，禁止使用对讲机、手机等无线传播设备。4) 进控制室内，必须换上室内拖鞋，不得将泥土和杂物带入室内。5) 不得在控制室内大声喧哗，嘻戏玩耍。6) 进入控制室内施工，不得随意在操作台上触屏及敲击键盘。7) 控制室内的防火、防鼠设

6、备，清洁工具放在指定的位置，不得挪至它处使用。8) 控制室内的工作人员应保持控制室及工作房间的清洁、墙壁及门的完好。9) 控制室设立门卫保安制度，对违反管理规定的人员，依据项目部管理规定进行处罚。四、回路调试条件的确认仪表系统回路测试应在机械设备预试车之前完成，它是机械设备预试车的条件之一。施工人员按照图纸和规范标准的要求全部完成仪表安装工程以及仪表单台校验工作，才能进行系统回路测试。系统回路调试主要内容： 检测调节系统回路调试； 自动控制（DCS）系统回路调试； PLC系统回路调试；1. 接地系统的确认：1) 仪表设备外壳、仪表盘(箱)、接线箱等，当其在正常情况下不带电，但有可能接触到危险电

7、压的裸露金属部件时，均应作保护接地。2) 信号回路负端接地的系统应作工作接地。工作接地应通过接地干线接到单独的接地极上，构成独立的接地系统。信号回路的接地点应在二次仪表侧，但当采用接地型热电偶和检测部分已接地的仪表时，不应再在显示仪表侧接地。3) 电缆的屏蔽层应在控制室一侧单端接地，屏蔽接地可与工作接地共用接地干线与接地极。4) 接地电阻值应符合设计规定：仪表系统保护接地电阻值宜为4，最高不得超过10；屏蔽接地和工作接地电阻不应大于10；本质安全回路接地和其它仪表接地电阻应符合说明书要求；DCS、PLC系统接地电阻应小于4；2. 系统试验现场安装条件的确认：1) 仪表设备全部安装完毕，规格、型

8、号符合设计要求；2) 取源部件位置适当，正、负压管正确无误，导压管经吹扫、试压合格；3) 气源管线经吹扫、试压、气密性试验合格，已通入清洁、干燥、压力稳定的仪表空气；4) 气动信号管经导通试验检查，配管与回路图一致，接头紧固，气密性试验符合要求；5) 有关仪表电缆，电气电缆均已安装、检查合格。6) 电气以及其它相关专业设备已具备接受和输出信号的条件；7) 现场检测仪表和执行机构已安装调试合格。3. 系统供电的确认：1) 不间断电源（UPS）及室内照明已全部施工完毕，投入正常运行；2) 电气回路已进行校线及绝缘检查，接线正确，端子牢固，接触良好，端子及电缆位号牌正确、整洁；3) 电源电压、频率、

9、容量符合设计要求；4) 总开关、各分支开关和保险丝容量符合设计要求。4. 控制柜外部设备安装、连接：1) 外部设备指打印机、报警灯屏等，其安装和连接参照详细设计文件和随机资料；2) 系统硬件检查时，应记录制造厂设置的DIP开关设置位置及硬件地址开关，插拔卡件时不得用手或工具直接触摸电子线路板，操作者应采取防静电措施；5. 系统上电前，检查所有开关必须是OFF状态。在专家指导下,严格遵照规范(SH3521-1999)要求,顺序送电。同时观察每一个节点受电后的节点状态是否正常。6. 系统送电前应会同业主代表、监理代表、设计代表和制造厂代表等有关人员对系统的安装、电源、接地、系统电缆及配线进行检查确

10、认，合格后方可送电。7. DCS上电后，对每一个卡件和设备都需进行至少48h的通电测试，以考察DCS硬件电气性能的稳定性，在一般情况下，每个DCS产品都有自诊断程序和设备测试程序，对系统的工作状况及设备的性能随时进行监测，对于状态指示灯不正常、系统工作不正常的卡件，制造厂代表需无偿进行更换或修理。五、DCS、PLC系统的安装与检查(一) DCS、PLC硬件安装检查1. PLC、DCS系统电缆的检查应按下列要求进行：1) 随机电缆（系统电缆）的型号、尺寸、及其附件和工具应齐全，并满足相关系统资料的技术参数要求；2) 随机电缆（系统电缆）的外部绝缘层应无损坏，绝缘电阻符合制造厂标准；3) 系统模件

11、之间、节点之间及相关终端之间电缆应连接正确，网络通讯电缆、总线电缆之间的连接应符合制造厂及系统的设计要求。2. 机柜及设备内部易对人身造成伤害的地方应有明显的警示标志和防护措施。3. 安全接地、工作接地应按详细设计图和系统设备技术条件要求进行检查，并符合下列要求：1) 系统设备的安全接地应与接线图一致；2) 系统设备的工作接地应与接线图一致；3) 设备内部接地网不应形成回路；4) 机柜内部安全栅接地系统应符合设计规定和本安系统要求。4. 应根据电源接线图检查电源输入/输出回路至各系统设备电源控制开关的正确性，并检查电源极性是否正确，确认电源电压等级等参数符合制造厂和设计要求。5. 应对所有的外

12、围设备如打印机、拷贝机、PC机、磁带机、投影仪等设备进行外观检查。所有外围设备均应有完整的使用说明书、相应系统软件及设备驱动程序。6. 记录制造厂设置的DIP开关缺省位置及硬件地址开关位置，插拔卡件时不得用手或工具直接触摸电子线路板，严禁用易产生静电的刷子或化纤织物等清洗各类卡件及设备，操作者应采取防静电设施，如佩带防静电手链等。7. PLC、DCS系统检查结果应由检查人、监理及业主代表签字确认。(二) DCS系统调试与检查DCS系统的调试安装工作由供货商负责，应做好配合工作。1. DCS配电盘检查（包括上电启动，电缆接线及空气开关），应确认下列内容：1) 确认配电盘内空气开关置于“OFF”状

13、态；2) 确认空气开关铭牌、位号；3) 确认全部机柜、操作站、电源开关置于“OFF”状态；4) 分别将空气开关置于“ON”状态，同时确认相应的设备电源开关为“ON”状态。2. DCS设备性能检查应符合下列规定：1) 所有相关的DCS硬件设备、电源开关置于“ON”状态；2) 从工程师站下装系统软件、应用软件及数据库；3) 启动操作站，确认系统正常；4) 向各台设备下装系统软件及数据库文件，启动局域控制网络上的全部节点，并确认系统状态显示正常；5) 系统启动检查应符合下列要求： 对于系统，应用列表命令确认、显示硬盘子目录所有文件； 对于节点，应在系统状态显示画面上，确认各局域控制网络上的节点显示正

14、确； 对于控制站，应在组显示或细目显示画面上，确认各控制站显示正确； 对于操作站，应确认图形显示（流程图）、组显示、趋势显示、细目显示、报警总貌显示； 对于打印机，应按打印键，确认能打印一屏画面； 对于冗余电源，应分别切换，确认系统运行正常。3. 网络通讯试验应符合下列要求：1) 在系统状态显示画面上，确认全部网络通道节点状态OK；2) 在系统状态显示画面上，确认网络通道的A与B电缆状态显示为绿色；3) 除去电缆A或接线端子，检查电缆B可否切换，电缆A颜色同时变成黄色，且不影响网络通道正常运行；4) 恢复网络通道的A电缆，按上述步骤检查B电缆。4. 控制站冗余试验应符合下列要求：1) 在操作台

15、上调出系统状态显示画面，确认控制站OK，在另一操作台上调出一组显示画面且含有同一位号，送4-20mA DC信号于该位号，记录测量值（PV）、给定值（SP）、和输出值（OP）值；2) 主控制站电源开关置于“OFF”状态，确认冗余的控制站自动投入控制运行，且PV、SP和OP值保持不变；3) 主控制站电源开关恢复“ON”状态，再确认PV、SP和OP值不变；4) 对冗余控制站重复步骤1-3，其结果应与主控制站相同。5. 冗余控制站的I/O卡试验应符合下列要求：1) 在操作站上调出控制站细目显示画面，确认全部I/O卡件状态OK。在另一个操作站上调出一组画面且含有同一位号，输入4-20mA信号给该位号，记

16、录PV、SP和OP值；2) 主控制站的I/O卡电源开关分别置于“OFF”状态，确认冗余控制站I/O卡自动投入控制运行，控制站细目显示画面状态正确，确认其PV、SP和OP值保持不变；3) 主控制站的I/O卡电源重新置于“ON”状态，再确认PV、SP和OP值保持不变；4) 重复步骤1-3，对冗余控制站全部I/O卡作切换试验。6. 系统组态检查应根据回路组态文件，梯形逻辑组态文件，先进控制组态文件，对DCS、ESD（紧急停车系统）软件进行检验：1) 区域名组态，确认区域名显示屏全部工序名称；2) 单元名组态，确认单元显示屏全部单元名称；3) 单元/区域控制盘面，确认单元号，控制画面上的单元分配显示；

17、4) 网络通道节点地址的分配，在系统状态画面显示中，确认每个节点地址；5) 控制站I/O卡的分配，在系统状态画面中的卡排列显示，确认控制站I/O卡的分配地址。7. DCS回路试验应根据DCS回路图或接线图，配合供货商检查输入点、输出点、控制点、运算点在控制站中运行状态。同时检查细目显示、组显示、流程图显示和报警汇总显示。1) 检测回路模拟输入应按下述要求进行： 输入4-20mA DC信号至相应位号的模拟输入卡； 增大、减小输入信号，确认在细目、组、流程图中PV值响应； 确认细目上的该回路信号描述； 确认细目上的该回路量程； 输入信号高、低报警值，确认流程图显示画面上PV值变化及颜色变化； 输入

18、超量程信号和切断输入信号，确认在流程图画面上PV值是否有“”或“BAD”状态信息。确认在报警总貌画面上的报警信息和报警打印机的打印结果，同时确认报警笛音响效果； 对于带选择开关的回路的点检查，重复上述步骤。2) 检测回路数字输入应按下述要求进行： 输入ON-OFF开关信号至相应位号的数字输入卡； 在该试验回路显示的细目画面上，确认仪表位号的描述； 改变输入状态，在流程图画面上确认颜色、符号的变化； 当该点组态为事故报警方式时，在事故报警画面上确认是否显示事故报警记录； 对于带预选开关回路的点检查，重复上述步骤。3) 单回路控制检查按下述要求进行： 输入4-20mA DC信号至相应位号的模拟输入

19、卡； 连接毫安表至相应位号的模拟输入卡； 在该试验控制回路的细目画面上，确认仪表位号描述； 在细目画面上，确认被试验控制点的PV值和SP值； 将控制方式置于“手动”状态，增加、减少输入信号值，确认PV值显示是否响应和流程图画面是否变化，同时确认SP跟踪PV值（工艺要求时）； 将控制方式置于“自动”，改变SP值，确认控制作用（正作用或反作用）； 改变输入报警值，确认流程图画面上的PV值是否响应，以及报警总貌画面中报警信息是否显示，同时确认报警笛音响效果； 改变输入信号使其低于测量值下限或高于测量值上限，确认在流程图显示画面中PV值为“”或“BAD”状态。 在流程总貌画面中显示报警信息，在报警打印

20、机上打印报警信息； 调节器控制方式改为手动，调节器输出值保持不变。同时确认报警笛音响效果。4) 串级控制主调节器按回路控制的要求试验完成之后，串级回路调节器应按下列要求试验： 将副调节器控制方式置于自动或手动，确认主调节器操作功能无效； 将副调节器控制方式置于串级控制（CAS），主调节器控制方式置于手动，增加、减少主调节器的输出，确认副调节器设定点SP是否发生变化； 将主调节器控制方式置于自动，当主调节器的设定点改变，确认副调节器的控制作用方向是否正确； 对于带选择开关回路的检查，重复上述步骤。5) 逻辑回路检查应在下列方式下确认逻辑、顺控、预置关系： 调节器控制方式自动改变功能； 电气/仪表

21、联锁。8. 串行接口数据点检查，应确认经由串行接口通讯来的数据，例如来自气相色谱分析系统、PLC系统、可编程调节器的信号是否正常工作，由供货商检查下列内容：1) 检查确定相关的通讯设备的DIP开关、跳线的设置能否满足通讯协议要求；2) 检查串行通讯电缆的连接是否正确，螺丝是否紧固；标准的国际通用串行接口有RS232C、RS422、RS485三种，检查、确认相互之间的匹配设置；3) 检查通讯设备之间和通讯设备与DCS之间的传输距离：对于采用RS232C标准通讯接口的设备，其最大传输距离应小于15m；配有调制解调器扩展时，其最大传输距离应小于50m；配有RS422、RS485标准通信接口时，其传输

22、距离一般在2km范围内；4) 检查调制解调器的型号、规格应与设计要求相匹配，状态指示灯应正常；5) 在DCS操作站上调出串行数据点相应的流程图显示画面、报警功能总貌画面、细目显示画面，在现场输入模拟信号或利用现场通讯设备上的强制（FORCE）功能，强制输入模拟信号，检查相应流程图上的显示、报警状态及报表打印功能，并逐一对下列参数和画面加以确认： 题头； 仪表位号及工艺描述； 串行输入变化量； 工程单位； 有关串行操作的触标及功能键； 报警功能的上、下限； 量程的上、下限； 通讯故障状态显示画面； 有效值确认；6) 当串行通讯发生故障时，DCS、PLC、终端设备、通讯设备应有相应的故障提示信息及

23、报警打印功能，并且现场通讯设备、DCS仍可各自独立地正常运行，不对工艺操作造成大的影响。9. 紧急停车系统（ESD）试验应检查逻辑控制站的梯形逻辑组态，根据逻辑图检查ESD盘的手动开关、报警系统是否正确实现逻辑运算控制，以ESD逻辑试验为主，常规控制回路（RCS）相关部分也应同时完成，试验过程如下：1) 将需检查的ESD逻辑控制站，输入端连接ON-OFF开关，输出端连接信号灯；2) 设置手动开关使全部逻辑条件为正常，确认所有监视信号灯熄灭；3) 将一个逻辑条件改变为非正常，确认监视信号灯应发生变化，在报警总貌画面上确认报警信息状态；4) 确认报警打印输出及报警盘上信号灯及音响；5) 逻辑条件变

24、为正常，手动复位，确认监视信号灯恢复正常；6) 每一个ESD逻辑条件试验都重复上述步骤。10. 流程图画面检查应根据DCS流程图画面设计原则进行。流程图画面必须符合下列要求：1) 操作流程图显示功能键，能调出所需的流程图画面；2) 操作组显示菜单键，在显示屏上选择所需的流程图画题头，应能调出所需流程图，并确认下列项目： 题头； 仪表位号； 描述； 过程处理变化量； 设定点； 控制方式； 工程单位； 触标； 线段和字符颜色； 软键功能； 功能键分配； 组显示画面检查；3) 检查每一流程图的控制组，确认组态是否符合工艺操作要求。在流程图画面上，选择组（GROUP）键后应能调出控制组画面，并确认下列

25、项目： 控制组画面题头； 仪表位号、名称； 每一控制组画面的连接（前后翻页键）； 标准控制组通用功能；11. 启动报表打印程序，分别打印出班表、日报、月报、年报，确认相关的打印机运行正常，根据设计要求确认各种报表的题头、字段内容、排序方式、数据类型及有特殊要求的打印内容。12. 系统软件及应用软件备份应包括下列各项（全部硬盘文件备份）：1) 操作系统软件备份；2) 子图库备份；3) 控制程序备份；4) 控制组态备份；5) 梯形逻辑（Ladder）控制软件备份；6) 流程图备份。(三) PLC系统调试与检查PLC系统调试由供应商负责，我们配合供应商进行下列检查：1. PLC系统的上电检查应包括电

26、源部分、CPU卡、通讯卡、存贮器卡、I/O卡、编程器。在进行软件调试前，所有硬件应进行上电检查。上电检查应在设备安装、系统电源电缆接线、接地系统、供电系统按设计要求施工完毕并检查合格、盘内配线符合接线图要求、各路电源正负极之间无短路现象、正负极对地电阻符合接地标准要求后进行。上电检查应符合下列要求：1) CPU卡件上电后，卡件上对应状态指示灯应正常；2) 存贮卡件上电后，电源指示灯、状态指示灯应正常；3) 其它卡件上电后，电源指示灯、状态指示灯均应正常；4) 将编程器与CPU连接，自诊断编程器应显示状态正常，使用编程器的测试功能检查PLC系统的状态，调出梯形图或程序清单，并进行检查、核对。2.

27、 I/O检查应符合下列要求：1) PLC系统的I/O检查在系统上电完毕后进行，I/O检查分为数字量输入、数字量输出回路检查；2) 对模拟量输入回路，应按I/O地址分配表，在相应端子排上用精密信号发生器加入相应的模拟量信号，同时用编程器检查PLC系统所采集到的数值，根据软件内部设定的量程来检查模拟量输入回路的精度是否符合工艺操作的要求，对带有显示装置（CRT）的系统，应按CRT上的显示值来检查PLC系统的精度；3) 对模拟输出回路，可根据软件内部设定的PID参数或其它运算控制方式，满足输出模块的条件，检查模拟量输出回路相应端子上的信号；4) 对于数字量输入回路，可根据I/O地址表，在相应端子上短

28、接，以检查数字量输入DI卡上相应地址发光二极管的变化，同时可用编程器检查相应地址的0、1状态变化；5) 对于数字量输出回路，可根据I/O地址表，使用一般PLC系统具有的强制（FORCE）输出功能，通过对应输出地址的强制开或关，观察相应地址发光二极管的变化，并从相应端子检查0、1状态的变化。3. 设计成双CPU冗余形式的PLC系统，调试中应检查主CPU和备用CPU的切换。切断主CPU电源或按备用CPU请求，备用CPU自动切换成为主CPU，系统应正常。4. 检查冗余电源互备性能，分别切换各电源箱主回路开关，确认主、副CPU运行正常。I/O卡件状态指示灯保持不变。5. 冗余I/O卡试验应符合下列要求：1) 选择互为冗余、地址对应的输入点、输出点，输入卡施加相同的状态输入信号，输出卡分别连接状态指示仪表：利用编程器在线检测功能，检查对应的I/O卡；2) 分别插拔互为冗余的输入卡，检查输出状态指示表及输出逻辑保持不变；3) 分别插拔互为冗余的输出卡，检查对应的输出状态指示表及输出逻辑保持不变；6. 通讯冗余试验时，应分别插拔互为冗余的通讯卡或除去冗余通道电缆，系统运行应正常。硬件恢复后，相应卡件的状态指示灯应自动恢复正常。7. 检查备用电池保护功能，分、合CPU卡电源开关，确认内存中程序未丢失，取出备用电池，5分钟后，内存程序不应丢失。8. 对