DCS系统调试优化技巧

为确保集散系统正常运行，必须认真细致地进行调试工作，DCS的调试分为3个部分：工厂调试、用户现场离线调试和在线调试。

8.6.2.1　工厂调试

工厂调试是集散系统调试的基础，它是在生产厂专业人员的指导下，用户对硬件、系统软件和应用软件（向厂方购买的应用软件包）进行应用性调试。目的是在专家指导下学会软件包的使用方法，了解软件包结合用户的工艺过程能实现何种功能。另外，在制造厂应完成复杂回路（如前馈等）和特殊设备（如智能变送器等）的调试。在局部调试完成后，还需要进行全方位的调试，包括每一个I／O点从其相应回路的调试，同时要观察相关的标准画面。

1.硬件调试

TDC-3000系统对系统硬件提供了一套测试软件，通过测试软件的运行就可完成系统硬件的测试。另外通过系统菜单（System Menu）可查看网络级的状态信息，包括网络组态文件和LCN状态显示，重要的画面有NCF状态显示、LCN全貌显示，操作台、接口和节点的状态显示。

2.用户应用软件的调试

用户应用软件调试包括网络组态文件、区域数据库、用户数据点、用户流程图画面、CL／PM和CL／AM程序、LM阶梯图、BUTTON键的调试以及控制回路的测试。

1）网络组态文件的调试

应用软件调试首先应检查用户的网络组态文件。因为它规定了单元的名称、操作员站名称和区域的名称，同时还规定了系统中许多属性，确定了LCX网络上的节点的组态、历史模块HM的分卷组态。如果检查发现上述各项内容有不合适的地方，则应及时进行修改并重新对HM进行分卷。

2）区域数据库的检查

区域数据库是系统数据和操作的格式定义。因此在用户数据点调试之前，必须先检查它的属性内容是否正确，检查内容主要包括：单元分配、路径目录、总貌、操作编组、过程模件编组、区域趋势、单元趋势、单元摘要、批量摘要、系统状态、报警画面、标准报表、过程日记、系统日记、实时日记、报表、打印区和LCN报警等。具体方法是在工程师菜单下选择“AREA DATA BASE”项，进入“AREA CONDIFURATION”子菜单，再按工程师键盘上的COMMAND键，即出现选择区域数据库画面，由此调出所需查看属性的区域。

3）用户数据点的调试

用户数据点是DCS工作的基础，它的编制直接关系到DCS是否能长期、稳定地运行，所以对用户数据点必须仔细地调节测试，以确保正确无误。

用户数据点包括PM的调节PV点、调节回路、数字复合点、逻辑点、模入／模出点、数字输入／输出点、脉冲输入点、时间点、数值点和标志点；AM的调节PV点、时间点、数值点、用户数值点和标志点等。在检查中必须注意各个参数之间的匹配，任何不适当的选择应在调试中逐点予以修正。

除了对数据点进行单点调试外，还须对数据点按回路进行联调，一般来讲，在用户数据点调试阶段，可结合工艺过程，构成一检测控制回路图，再按信号流程逐点调出相应数据点进行回路的调试，以确保控制作用正常，切换无扰动。

4）用户流程图画面的调试

用户流程图画面的编制同数据点的建立一样，工作量占用户应用软件编制工作量的1／3以上，因此流程图画面的调试也是应用软件调试工作的重要部分。这部分的工厂调试主要检验触摸目标（Target）、条件（Condition）和变体（Variant）等设置是否达到了设计时的预想目标，是否能响应用户数据点库的内容。画面上数据是否能真实反映实时数据，棒图是否能随着数据点库的变化而相应地变化，流程图画面是否超出了编译区域等方面。除了常验证以上这些内容外，还要对流程图画面的布局、管线、设备、数值、文本及背景颜色的协调性进行调整，使整幅画面文字、图形、色彩都十分和谐。

5）用户程序的调试

用户程序的调试包括CL／PM和CL／AM的调试。CL／PM程序的调试主要结合用户的应用数据库进行编译调试，调试过程中编译器将自动给出有关出错信息，据此用户可及时进行修改。编译调试完成后，还可通过PROCESSMODULE的详细画面，按步执行CL／PM程序，以检验程序的读写功能是否正确无误。

CL／AM的调试与CL／PM类同，只是要注意与CL／AM程序相关的设备和PM、LM等是否处于正常工作状态。

6）LM阶梯图程序（LADDER LOGIC）的调试

在工厂调试阶段，对阶梯图的调试一般有纯模拟方式和半模拟方式两种方式。

（1）纯模拟方式的调试。通过编程器或PC完成阶梯图程序的编制后，使LM执行强制（Force）功能，即以软件手段强制改变输入数据点的状态，从而观察输出线图的变化，以检查逻辑关系的正确与否，这种调试不涉及I／O卡，故称为纯模拟方式调试。纯模拟调试过程中输入、输出状态的变化，可在编程器或PC机的CRT上观察，也可直接观察输入、输出卡上的状态指示灯。

在纯模拟方式调试过程中，对某些影响整个系统的信号，如紧急总联锁系统中的全线停车信号，调试时应先分步进行，然后进行系统联调。另外，对于比较重要的联锁信号，调试时除应注意输出线圈的状态外，还应特别注意不同组合的输入变化对输出的影响。

（2）半模拟方式的调试。通过输入卡上接线直接改变输入状态而进行的调试称为半模拟方式。这种方式在检查阶梯图逻辑合理性的同时，也检查了输入卡的硬件质量。模拟输入信号由信号发生器供给，数字输入信号通过接点的短接与否实现“开”“闭”状态输入。

7）BUTTON键的调试(www.xing528.com)

BUTTON调试用于测试BUTTON键是否按组态的功能进行操作。如果没有达到预期目的，就个性组态，直到满意为止。

在LM中的强制功能是调试过程中必不可少的，它对信号控制能力具有最高级别，即使试车阶段仍然会经常用到它。如果没有强制功能，将使调试过程变得相当烦琐，且容易出错。

8）回路的测试

回路的测试是DCS用户软件工厂调试阶段中至关重要的部分，它需要制造厂提供有关的测试工具，如电流表、万用表、信号发生器、电线和专用接线工具等。回路测试包括对用户编制的应用软件的测试和I／O通道的测试。如果有智能变送器、安全栅等其他装置，可一并联入系统进行全面的测试。必要时还可以与用户的CL／PM、CL／AM程序的调试结合进行。

TDC-3000回路测试的具体办法是在AI端加信号发生器，然后在AO端用电流表测试输出值、对DI与DO通过接点的短接与输入信号来完成测试。

8.6.2.2　现场调试

现场调试是在工厂调试的基础上进行的真正的在线调试，不允许有任何错误与疏漏。特别对于危险性极大的化工生产装置，任何差错都会带来意想不到的后果。

现场调试主要检查以下几个方面：现场仪表的安装与接线，以及它与DCS的通信；检查数据点组态、操作画面、程序控制和紧急联锁。

现场调试需要工艺、电气和设备等各专业配合，调试之前需做好各方面准备。首先是安装工作全部完工，设备完好无损，接地符合要求，通信系统可靠，后勤保障充沛；其次是调试大纲、调试方法和各类调试报告均应准备齐全，对参加调试的操作工应进行培训，使之达到熟练操作的程度；最后是成立调试小组，统筹安排现场调试阶段的工作。例如，有关气密试验、工艺管线吹扫和分段式进行数据点的调试等。

1.数据点调试

数据点调试包括现场仪表接线及安装的检查、现场仪表的通信检查及数据点组态检查等方面的内容。

数据点调试报告有模拟输入／输出数据点调试报告、数字输入／输出调试报告和脉冲输入数据点调试报告。测试中同时应注意报警、联锁功能的检查。

调试完毕后，应认真填写专门的调试报告，测试者需在报告上签字确认并对调试结果负责，未经调试小组同意，不得随意修改调试数据。

2.控制程序的调试

控制程序的调试分为连续控制程序调试和非连续控制程序调试。

1）连续控制程序调试

连续控制程序调试是在系统提供的标准操作画面上进行的，用户在现场给出输入信号，考核调节回路输出是否正确。一般经离线调试后的连续控制程序出问题的可能性较小。

2）非连续控制程序调试

非连续控制程序是指顺序和批量控制程序，这些程序一般都有专门的操作界面，在操作过程中有提示信息。非连续控制程序的调试比较复杂，调试时应准备好各种所需的现场条件才能启动程序，仔细考察运行结果，一般复杂的顺序控制调试不会很顺利，出了问题应先检查程序逻辑，再看数据点组态和程序语句匹配与否。无论调试怎么复杂，调试要求的现场条件必须从现场加入，这是顺控程序调试中必须遵守的。因为这样可以进一步检查数据点的调试结果和现场变送的情况，确保试车运行过程中不出差错，对某些经常用到的顺控程序，由于其程序千差万别，调试人员只能自行设计调试报告，并在调试完成后签字确认。

3.操作画面的调试

操作画面的调试就是调试出由用户自行设计编制的流程图操作画面。作为工艺过程的主要操作界面，其调试是与数据点的调试、控制程序的调试及联锁系统的调试同时进行的。这一调试的关键是要求画面能真实反映工艺过程的状态。

4.紧急联锁系统调试

紧急联锁系统的运行直接关系到装置的安全生产。它的现场调试必须谨慎、细致。对于直接关系到装置安全的联锁部分，必须在整个调试过程中，每天调试一次。

紧急联锁系统的调试方法是按逻辑框图逐项进行的，在现场制造联锁源，观察联锁结果是否正确，如出现问题应检查阶梯图程序。

在现场调试阶段试验紧急联锁系统，由于和试车有关的各项准备都在同步进行，如压缩机单机试车、工艺管线气密性试验等可能对联锁试验系统带来干扰，所以联锁系统调试小组必须谨慎行事，服从现场统一指挥。