工业自控系统现场安装与调试措施解析

李庆同 周元翔

[摘    要]本文针对工业自控系统特点进行全方位的分析，并简单介绍了系统现场安装准备内容，例如了解工艺流程、掌握设计资料、加强系统检查等，提出具体的安装和调试措施，取得较好的成效，旨在为工作人员提供一定的帮助与和参考。

[关键词]工业自控系统;安装;调试

[中图分类号]TP273.5 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）09–000–03

[Abstract]According to the characteristics of industrial automatic control system， conduct a comprehensive analysis， and briefly introduce the content of system site installation preparations， such as understanding the process flow， mastering design information， strengthening system inspection， etc.， and propose specific installation and commissioning measures to achieve better The effect is to provide some help and reference for the staff.

[Keywords]industrial automatic control system; installation; debugging

因为工业自控系统的现场安装和调试内容比较多，对技术人员的专业技能水平提出更高要求，对于技术人员而言，要结合工业自控系统的运行情况，对系统的安装与调试程序进行优化，并妥善解决系统现场安装和调试工作中遇到的难题，在提高系统整体运行效率的同时，确保工程施工可以如期完工。鉴于此，本文深入探讨工业自控系统的现场安装和调试要点，具体内容如下。

1 工业自控系统特点分析

根据工业自控系统的运行状态可以得知，系统在实际运行过程中，主要具有以下特点：

（1）需要利用网络体系，完成系统的稳定通信。无论采取分布式控制体系亦或是总线系统，技术人员均需要利用网络体系，从而实现系统的安全通信。

（2）利用特性模块或者板卡合理配置各项信息，使得系统自身的扩展性得到有效体现。结合现场控制站与设备单元运行现状可以得知，要求技术人员结合具体情况，利用特性模块或者板卡，加强信息配置，从而有效提高系统的扩展性。

（3）自控系统要结合现场对象的运行情况，实现信号的快速输入与输出。

（4）根据自控系统的运行状态能够得知，此系统属软硬件结合系统的一种，系统自身的各项功能主要由软件系统控制。

（5）因为工业自控系统内部的子系统数量较多，各个系统具备不同控制，需要设置监控体系，对各个子系统进行全面监控[1]。

2 现场安装准备内容

2.1 了解工艺流程

由于各类工业系统均为工艺提供服务，故在实际安装的过程中，要求技术人员全面了解具体的安装流程，进一步明确各项工艺操作要求，并合理选择各类生产设备，根据各项设备的运行情况，加强安装调试，确保系统的各项功能得到良好体现。同时，技术人员还要优化系统安装调试内容，找到系统安装与调试工作中存在的主要问题，采取有效的解决措施。

2.2 掌握设计资料

技术需要全面了解设计资料，以及系统操作站的运行功能和型号要求，确保系统控制站的各项功能得到有效体现，实现资源的科学配置。由于通信网络结构比较复杂，节点数量比较多，故技术人员需要结合现场节点的具体分布情况以及I/O信号种类与名称，合理确定其现场位置，确保各项电气设备能够安全运行，仪表和执行器的重要功能得到充分体现。

2.3 系统检查

针对工业自控系统内部的各项软件与硬件产品进行全面检验，采购方与供货商共同进行检查，确保各项设备的型号与规格符合规定标准要求，双方检查完毕后，需要共同签署交换清单。同时，在软件组态的过程中，技术人员还要结合具体的设计资料，对系统进行全面配置，并制定I/O信号总表，进一步确定出各个信号的名称、规格与现场位置等，以I/O信号总表为基础，实施组态编程[2]。

3 现场安装和调试要点

3.1 提前做好防干扰工作

为了提升电缆敷设质量，在实际敷设环节，技术人员需要采取科学措施，不断消除电缆敷设环节所遇到的各项干扰，在电缆敷设过程中，采取科学的防干扰措施，可以取得较好效果。结合I/O信号电缆敷设特点能够得知，通过将信号线和动力线保持错开敷设，可以显著减少信号干扰[3]。

此外，在资金允许的前提下，技术人员根据模拟信号特点，采取屏蔽电缆的方法，可以起到良好的抗干扰效果，但是，此类措施资金投入较大。同时，各类线路敷设环节，尽量避开工程项目内部的各类金属管道。根据通信电缆敷设情况，采取有效的防干扰措施，可以避免信号出现过度衰减现象，为了进一步提升通信电缆的辐射质量，技术人员在具体工作中还要特别注意以下几个问题：

（1）科学确定出电缆的具体的辐射方向。对于技术人员而言，要结合工业自控系统的运行状态，采取有效的连接方式，可以明显提高电缆敷設质量。

（2）采用单总线连接方式，利用通信干线将各个分支器进行稳定连接，避免出现放射状敷设，能够减小外界环境对通信电缆敷设产生的不利影响[4]。

（3）尽可能将分支器靠近控制站与操作站。在实际敷设工作中，通信电缆避免和动力线保持平行敷设状态，并避开敏感用电设备，确保设备能够稳定运行。

3.2 加强单体试车调试力度

单体试车的核心目的是帮助技术人员判断工业自控系统能够投入到实际应用中，同时对各项设备的运行状态和各类仪器仪表进行全面检验，是系统现场安装和调试中的核心环节。在单体试车的过程中，技术人员要重点检查各项电气设备和仪器仪表的安装情况，在保证各项设备安全运行的前提下，重点检查设备接线情况[5]。

另外，在操作站方面，技术人员要结合操作画面特点，对各类设备实施启动或者暂停操作，并结合操作画面所提供的各类信号变化特点，加强评判。同时，技术人员还要采取有效的安全措施，在调试环节，要根据具体的工艺流程，严格控制各项设备的运行速率，并安排专业人员进行看守，在保证系统安全运行的基础上，保证系统调试工作的有序开展。

3.3 合理控制网络通信

根据工业自控系统的现场安装和调试特点可以得知，通过加强网络通信控制力度，能够保证系统调试工作有序开展，当前阶段，技术人员可以采取以下几种调试方法：

（1）对于已经敷设完毕的通信电缆，开展衰减测试，特别是长距离电缆，要进行全方面的检验。

（2）将各类通信网络进行安全连接，在实际连接的过程中，技术人员要重点检查各个电缆接头和分支器的接线情况，确保各项设备稳定连接。

（3）结合现场的具体情况，加强全方位检测，重点检查控制站和操作站[6]。

（4）根据工业自控系统的协议标准要求，包括各项接口设备的运行情况，科学设置通信参数，保证网络体系能够安全运转。

3.4 系统联调

上述工作完毕后，技术人员需要对系统进行模拟联合调试，具体措施如下：

（1）将工程现场内部的各类电气设备，尤其是功率比较大的电机，包括主要回路进行断开处理，确保二次控制回路能够稳定运行，此时I/O信号能够正常发送，方可开展空投试验。在多次调试的过程中，避免各类用电设备出现频繁的开启与关闭[7]。

（2）针对系统模拟联合调试试验中的执行器和限位开关等，进行全方面的检验，确保该系统可以安全运行。

3.5 无负荷状态下的联动

通过对系统进行单体试车之后，技术人员能够进一步了解各类现场设备的运行情况，通过模拟联合调试，对系统的控制与操作功能进行全面检验。所谓无负荷联动，主要指的是在上述调试的基础上，结合工艺的具体要求，对系统的控制功能进行检验，确保各个节点更加安全、可靠。

此外，在无负荷联动调试的过程中，技术人员还要详细记录下系统报警与参数发展趋势，并对系统的各项功能进行调试与检验。无符合联动调试过程中，技术人员要注意以下问题：

（1）制定出完善的调试方案，优化工艺流程顺序，确保各项设备的调试结果更加准确。

（2）对所有设备进行全方面检查，根据工艺流程要求以及系统的实际运行情况，认真落实无负荷联动调试方案[8]。技术人员还要根据最终的调试结果，找到系统调试工作之中存在的缺陷，及时改进。

3.6 负荷状态下的联动调试

负荷状态下的联动调试是系统调试中的最后环节，占据重要地位，和无负荷联动调试模式相比较来讲，系统在具体运行期间，最终的调试结果会影响技术人员的判断，故技术人员在具体工作中，要注意以下事项：

（1）根据系统带负荷联动调试方案内容，适当增加工艺生产和管理等内容。

（2）根据工艺生产要求对具体的调试过程进行全面监管。

（3）在具体调试环节，技术人员要严格控制间隔时间，并对各项过程控制参数进行优化，加大参数调整力度，如果系统出现生产极限状况，技术人员要密切关注系统无负荷联合调试数据，调整具体参数。

（4）针对系统调试期间所生成的各类报表，以及调试报告的具体内容，合理选择调试工艺，进一步提升系统调试结果的准确性。

（5）结合规程与规范要求，开展72h或者48h的试运行生产，并根据自动控制系统的实际验收数据，对各项参数进行有效的调整[9]。

4 结语

综上所述，通过对工业自控系统现场安装与调试要点进行科学性的分析，例如提前做好防干扰工作、加强单体试车调试力度、合理控制网络通信、系统联调、无负荷状态下的联动、负荷状态下的联动调试等等，可以确保工业自控系统安全运行，避免系统在后续运行期间出现较多故障。同时，对于技术人员来讲，要密切关注工业自控系统的运行状态，并认真观察系统各项参数，一旦发现系统出现运行故障，要及时调整运行参数，从而确保工业自控系统的重要功能得到充分体现。

参考文献

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[3] 李勇勃.浅析工业厂房建筑暖通设备安装的管控要点[J].居舍，2020（7）：123.

[4] 钱平，周腊吾，李斐然，等.基于HOG-SVM的GIS设备智能拆装机器人系统研究[J].浙江电力，2019，38（12）：93-98.

[5] 赵正聪.虹吸式屋面雨水排水系统在大型工业建筑中的应用[J].地产，2019（22）：147.

[6] 施汉生，陈民，朱嗣勇，等.大型RH精炼炉机械真空系统优化设计与应用[J].重型机械，2019（6）：58-62.

[7] 张会良，赵有贵，普文武，等.三维建模等技术在工业综合管廊内管道系统安装中的应用[J].安装，2019（5）：43-45.

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[9] 钱晓丽，陶立华，吴东辉，等.三维模型在工业管道安装工程中的应用研究[J].石油化工建设，2018，40（5）：26-28.

[10] 邱志顺.工业自控系统现场安装与调试措施解析[J].中国金属通报，2019（12）：37.