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[摘 要]本文先通过对仪表自控系统的特点分析，结合施工经验，对仪表自控系统在安装调试过程中主要环节的方法进行了详细的介绍，同时对安装调试的过程中经常出现的问题和解决方法进行了探讨，总结了施工过程中积累的经验。
[关键词]仪表自控系统 安装 调试
中图分类号：F592 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0060-01
引言
在尼日尔AGADEM油田地面建设工程中，仪表自控系统有三个系统组成：SCADA系统、DCS系统和SSS系统。这个三个不同的系统，再加上现场终端的各种各类的仪表，构建成了一个复杂的、多级化的庞大控制网络。整个仪表自控系统是一个软硬结合体，在安装调试过程中还会遇到不同厂家的产品，而且AGADEM油田处于撒哈拉沙漠地带，风沙极大，现场施工难度可想而知。如果安装方法和调试方法不当，就会耽误施工进度，甚至对仪表设备造成损坏。因此，合理有效的安装方法和调试方法，对自控仪表系统能顺利投产运行至关重要。
现场仪表自控系统施工的特点
（1）环境恶劣。AGADEM油田地处撒哈拉沙漠腹地，地表表面均为蓬松的沙子，气候炎热干燥，沙尘暴频繁。夏季最高气温46度，最大风速46m/s，平均风速11.3m/s，年降雨量6mm。这种环境极大地增加了施工难度，也加速了仪表设备的损坏速度。
（2）控制系统复杂。在尼日尔工程中的三个仪表自控系统中，与现场仪表和其它电气设备传输数据的I/O点，有2000多个。各个控制系统又还有着逻辑联锁控制、PID控制、泵的自动启停控制、油气流量压力液位的自动调节控制。这个三个控制系统还需相互进行通讯，而且，DCS系统还得与计量橇、天然气压缩机橇、火炬橇等10个橇块通讯。
（3）现场仪表设备种类繁多。现场仪表设备有十几种，既有采集生产运行数据用的雷达液位计、磁翻板液位计、差压液位计、油水界面仪、压变、温变、流量计，又有起着执行作用的各种调节阀、关断阀，还有起着安全监督作用的火焰探头、可燃气体探头。现场的这些仪表设备加起来数量接近1000，在场站里也比较分散，而且它们还是好几个厂家生产的。这给安装和调试带来了不少的麻烦。
安装与调试关键步骤及技术经验
前期技术准备
在各项施工之前，先做好各种准备工作，这样才能提高以后施工调试的效率。
（1）熟悉掌握各种图纸和技术资料。摸透施工设计图纸，掌握各种控制、联锁回路的用意，及时与图纸设计人员沟通，解决相关的疑问。仔细查看各种仪表的技术资料，了解它们的性能参数，并掌握相关的安装方法和调试方法。
（2）熟悉现场的生产工艺流程。仪表自控系统最终都是为现场的生产工艺服务的，了解了生产工艺之后，才能明白各个控制系统要实现的功能及其意义。并且，还要熟悉掌握透工艺对生产设备的控制要求。
（3）吃透各个控制系统的技术资料，仔细想想它们是如何实现各种控制功能的。熟悉各个控制站的功能及配置情况，通信网络的结构及各节点的分布情况， 现场I/O 信号的名称、种类、数量及在现场的分布情况，现场各电气设备功能及分布情况，各仪表及执行器的功能及现场分布情况等。
电缆敷设
电缆敷设极为关键，也是一个看似简单，实际操作起来并不容易的事，施工方法不当，就容易造成电缆打结、排列混乱。稍微疏忽大意，就也很容易漏放、错放。在敷设电缆之前，仔细揣摩电缆布置图和现场平面图，尽可能的规划出最为捷径的电缆线路。信号电缆、系统电缆、电源电缆和接地线有不同的走向和出线方式。在敷设电缆时，先敷设端子柜至系统柜的专用电缆，再敷设配电柜至各用电点电源电缆，最后敷设系统电缆。I/O信号电缆敷设时，不要与动力线平行敷设，并尽量避开大的用电设备，使信号免受于强磁场的干扰。每敷设好一根电缆，就要及时的在电缆两端用记号笔写上电缆编号，以便利于电缆查询，也便于接线时对号入座。同时，在电缆表上做好标记，这样哪项电缆敷设，哪项电缆还没有敷设就会一目了然，避免了漏放和错放。为确保电缆的连接性能，在电缆敷设前后都做绝缘性和通断性试验，对同轴电缆做阻抗特性及品质特性测试。
仪表设备安装和接线
仪表设备安装。根据设计图纸，将各种仪表按照位号对应安装到现场的管线和设备上。有些仪表对安装方向、角度都有要求，如有不对，就可能影响仪表的测量精度，所以在安装前需要仔细阅读说明书。安装过程中，特别注意不能碰撞仪表，造成损坏。仪表上的挠性管安装方向都得竖直向下，防止雨水进入。要是挠性管方向相反竖直向上，如果挠性管松动了，在下雨天，雨水极易顺着挠性管与仪表的接口处流进仪表内部，腐蚀仪表和信号线路。因为地处沙漠环境，气温高，日照强烈，所以安装时需要注意调整仪表的方向，避免仪表显示屏直晒，并且表头上方都得加上遮阳罩。
仪表系统接地
仪表系统接地很关键，大体分为保护接地和工作接地，前者是处于电气保护的目的，后者则是用于抑制外界磁场对仪表信号的干扰。如果处理不好就容易造成静电对仪表设备的损坏，或使外界磁场干扰仪表的正常工作，影响其信号检测和传输。仪表盘柜端要做好工作接地和保护接地，二者必须隔离分开。所有的电缆屏蔽线都只能在盘柜端做好单侧接地，现场端则要悬空。对于安装在高空上的仪表特别需要做好防雷保护，仪表和电缆保护钢管都得做好接地措施。
中控室控制系统与现场联通测试
线路检查。在设备通电之前，需要检查控制系统机柜的进线电源线路，以及给仪表供电的出现电源线路，确保其正负极接线正确，保证其工作电压正常。对于现场仪表与中控室连接的电缆，直接从仪表终端查验到中控室盘柜端，用现场短接和负极接地测试的方法，来测试线路的通断性能，以及正负极是否连接正确。如果有问题，再去检查现场的仪表接线箱，这样可以提高工作效率，还能避免有差错。
单体调试
单体调试的目的是确认控制系统能否驱动现场设备的实际运行， 同时检验设备的运行状态信号、现场仪表与执行器的信号能否反馈到控制系统。这一调试目的也是检验系统必不可少的单动功能实现状况的必要手段。
（1）仪表设备单体通电测试。给现场仪表供电，查看各个仪表的工作情况，检验当时在实验室无法校验的仪表，并用手抄器和调试软件对产生数据偏差的仪表进行校正，对比现场仪表显示的数据与远传到中控室的数据。对阀门和各种执行机构，通过在中控室用组态软件对其发出各种指令，核对它们的执行动作。查看现场设备反馈到中控室的信号，检查组态软件上的各种信息和状态指示，看是否与现场一致。
（2）对电气联锁先进行空投实验。将现场各电气设备主回路断开，二次控制回路投入运行， 使现场设备不运行， 而I/ O信号正常发生，避免了电气设备的因反复调试操作而频繁启停。在反复调试过程中，逐项对系统的各项功能进行验证，如顺序控制、联锁控制、报警反馈、单台设备的启停控制等。对电气仪表设备的各个信号指示灯进行验证，并仔细查看产生各个I/O信号的继电器、接触器、开关等的动作情况进行检查。
结束语
本文是对在尼日尔AGADEM油田地面工程建设中，总结出来的一部分经验。在工程项目中出现的问题的随机性很强，特别是在调试过程中可能会经常遇到一些非常奇怪、难以预料的情况，这就需要技术人员根据现场的情况，采取灵活多变的措施来解决各种问题。
参考文献
[1] 高素萍.工业自控系统现场安装与调试措施的探讨[J]. 电气传动，2006（3）：60-64.
[2] 陳佩建，丁仁义，谢宏洲.大型机组自控工程的安装与调试[J].石油工程建设，2001（6）：16-19.
[3] 毛仲德.DCS安装的基本程序及技术关键[J].安装，1996（5）：6-9.
[关键词]仪表自控系统 安装 调试
中图分类号：F592 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0060-01
引言
在尼日尔AGADEM油田地面建设工程中，仪表自控系统有三个系统组成：SCADA系统、DCS系统和SSS系统。这个三个不同的系统，再加上现场终端的各种各类的仪表，构建成了一个复杂的、多级化的庞大控制网络。整个仪表自控系统是一个软硬结合体，在安装调试过程中还会遇到不同厂家的产品，而且AGADEM油田处于撒哈拉沙漠地带，风沙极大，现场施工难度可想而知。如果安装方法和调试方法不当，就会耽误施工进度，甚至对仪表设备造成损坏。因此，合理有效的安装方法和调试方法，对自控仪表系统能顺利投产运行至关重要。
现场仪表自控系统施工的特点
（1）环境恶劣。AGADEM油田地处撒哈拉沙漠腹地，地表表面均为蓬松的沙子，气候炎热干燥，沙尘暴频繁。夏季最高气温46度，最大风速46m/s，平均风速11.3m/s，年降雨量6mm。这种环境极大地增加了施工难度，也加速了仪表设备的损坏速度。
（2）控制系统复杂。在尼日尔工程中的三个仪表自控系统中，与现场仪表和其它电气设备传输数据的I/O点，有2000多个。各个控制系统又还有着逻辑联锁控制、PID控制、泵的自动启停控制、油气流量压力液位的自动调节控制。这个三个控制系统还需相互进行通讯，而且，DCS系统还得与计量橇、天然气压缩机橇、火炬橇等10个橇块通讯。
（3）现场仪表设备种类繁多。现场仪表设备有十几种，既有采集生产运行数据用的雷达液位计、磁翻板液位计、差压液位计、油水界面仪、压变、温变、流量计，又有起着执行作用的各种调节阀、关断阀，还有起着安全监督作用的火焰探头、可燃气体探头。现场的这些仪表设备加起来数量接近1000，在场站里也比较分散，而且它们还是好几个厂家生产的。这给安装和调试带来了不少的麻烦。
安装与调试关键步骤及技术经验
前期技术准备
在各项施工之前，先做好各种准备工作，这样才能提高以后施工调试的效率。
（1）熟悉掌握各种图纸和技术资料。摸透施工设计图纸，掌握各种控制、联锁回路的用意，及时与图纸设计人员沟通，解决相关的疑问。仔细查看各种仪表的技术资料，了解它们的性能参数，并掌握相关的安装方法和调试方法。
（2）熟悉现场的生产工艺流程。仪表自控系统最终都是为现场的生产工艺服务的，了解了生产工艺之后，才能明白各个控制系统要实现的功能及其意义。并且，还要熟悉掌握透工艺对生产设备的控制要求。
（3）吃透各个控制系统的技术资料，仔细想想它们是如何实现各种控制功能的。熟悉各个控制站的功能及配置情况，通信网络的结构及各节点的分布情况， 现场I/O 信号的名称、种类、数量及在现场的分布情况，现场各电气设备功能及分布情况，各仪表及执行器的功能及现场分布情况等。
电缆敷设
电缆敷设极为关键，也是一个看似简单，实际操作起来并不容易的事，施工方法不当，就容易造成电缆打结、排列混乱。稍微疏忽大意，就也很容易漏放、错放。在敷设电缆之前，仔细揣摩电缆布置图和现场平面图，尽可能的规划出最为捷径的电缆线路。信号电缆、系统电缆、电源电缆和接地线有不同的走向和出线方式。在敷设电缆时，先敷设端子柜至系统柜的专用电缆，再敷设配电柜至各用电点电源电缆，最后敷设系统电缆。I/O信号电缆敷设时，不要与动力线平行敷设，并尽量避开大的用电设备，使信号免受于强磁场的干扰。每敷设好一根电缆，就要及时的在电缆两端用记号笔写上电缆编号，以便利于电缆查询，也便于接线时对号入座。同时，在电缆表上做好标记，这样哪项电缆敷设，哪项电缆还没有敷设就会一目了然，避免了漏放和错放。为确保电缆的连接性能，在电缆敷设前后都做绝缘性和通断性试验，对同轴电缆做阻抗特性及品质特性测试。
仪表设备安装和接线
仪表设备安装。根据设计图纸，将各种仪表按照位号对应安装到现场的管线和设备上。有些仪表对安装方向、角度都有要求，如有不对，就可能影响仪表的测量精度，所以在安装前需要仔细阅读说明书。安装过程中，特别注意不能碰撞仪表，造成损坏。仪表上的挠性管安装方向都得竖直向下，防止雨水进入。要是挠性管方向相反竖直向上，如果挠性管松动了，在下雨天，雨水极易顺着挠性管与仪表的接口处流进仪表内部，腐蚀仪表和信号线路。因为地处沙漠环境，气温高，日照强烈，所以安装时需要注意调整仪表的方向，避免仪表显示屏直晒，并且表头上方都得加上遮阳罩。
仪表系统接地
仪表系统接地很关键，大体分为保护接地和工作接地，前者是处于电气保护的目的，后者则是用于抑制外界磁场对仪表信号的干扰。如果处理不好就容易造成静电对仪表设备的损坏，或使外界磁场干扰仪表的正常工作，影响其信号检测和传输。仪表盘柜端要做好工作接地和保护接地，二者必须隔离分开。所有的电缆屏蔽线都只能在盘柜端做好单侧接地，现场端则要悬空。对于安装在高空上的仪表特别需要做好防雷保护，仪表和电缆保护钢管都得做好接地措施。
中控室控制系统与现场联通测试
线路检查。在设备通电之前，需要检查控制系统机柜的进线电源线路，以及给仪表供电的出现电源线路，确保其正负极接线正确，保证其工作电压正常。对于现场仪表与中控室连接的电缆，直接从仪表终端查验到中控室盘柜端，用现场短接和负极接地测试的方法，来测试线路的通断性能，以及正负极是否连接正确。如果有问题，再去检查现场的仪表接线箱，这样可以提高工作效率，还能避免有差错。
单体调试
单体调试的目的是确认控制系统能否驱动现场设备的实际运行， 同时检验设备的运行状态信号、现场仪表与执行器的信号能否反馈到控制系统。这一调试目的也是检验系统必不可少的单动功能实现状况的必要手段。
（1）仪表设备单体通电测试。给现场仪表供电，查看各个仪表的工作情况，检验当时在实验室无法校验的仪表，并用手抄器和调试软件对产生数据偏差的仪表进行校正，对比现场仪表显示的数据与远传到中控室的数据。对阀门和各种执行机构，通过在中控室用组态软件对其发出各种指令，核对它们的执行动作。查看现场设备反馈到中控室的信号，检查组态软件上的各种信息和状态指示，看是否与现场一致。
（2）对电气联锁先进行空投实验。将现场各电气设备主回路断开，二次控制回路投入运行， 使现场设备不运行， 而I/ O信号正常发生，避免了电气设备的因反复调试操作而频繁启停。在反复调试过程中，逐项对系统的各项功能进行验证，如顺序控制、联锁控制、报警反馈、单台设备的启停控制等。对电气仪表设备的各个信号指示灯进行验证，并仔细查看产生各个I/O信号的继电器、接触器、开关等的动作情况进行检查。
结束语
本文是对在尼日尔AGADEM油田地面工程建设中，总结出来的一部分经验。在工程项目中出现的问题的随机性很强，特别是在调试过程中可能会经常遇到一些非常奇怪、难以预料的情况，这就需要技术人员根据现场的情况，采取灵活多变的措施来解决各种问题。
参考文献
[1] 高素萍.工业自控系统现场安装与调试措施的探讨[J]. 电气传动，2006（3）：60-64.
[2] 陳佩建，丁仁义，谢宏洲.大型机组自控工程的安装与调试[J].石油工程建设，2001（6）：16-19.
[3] 毛仲德.DCS安装的基本程序及技术关键[J].安装，1996（5）：6-9.