水厂控制系统调试及试运行（自来水厂的调试与试运行）

控制系统调试及试运行

一、系统结构

水厂生产过程的计算机控制按集中管理，分散控制的原则设计。系统采用三层结构，即由信息层、控制层、设备层三个层次构成。

中控室自控设备安装

（1）信息层包括2台主服务器．2台生产监控操作员站、工程师站、通信服务器、网络设备、打印机等

（2）控制层由提升泵站控制PLC站、进出水及加药控制PLC站、滤池及反冲洗控制PLC站、排泥水处理控制PLC站及个别工艺设备系统附带的PLC控制单元构成；现场控制站主要由可编程序控制器（PLC）、工业级交换机利0模块等构成。

现场远程子站安装

（3）设备层由根据工艺流程控制及监测需求配置的现场仪表、设备控制箱柜、电力仪表和断路器操作机构等构成。

二、通讯网络

信息层与控制层设备之间采用100M环形工业以太网连接，控制层核心工业以太网拟采用具有QoS设置安全机制的网管型光纤交换机，当网络过载或拥塞时，QoS能确保重要业务量（比如被定义为最高优先级数据通讯业务）不受延迟或丢弃，具有生产监控的高可靠性。

设备层与控制层设备之间采用常规I／0信号与工业现场总线通讯相结合的连接方式。

老堡水厂计算机监控系统可通过通信服务器将数据传送到水务局集控中心，并接受集控中心的调度指令

三、控制方式

宣威市城区供水项目主要工艺设备全部采用现场手动控制和上位机实现的远程手动控制操作（下称远程控制）以及PLC自动控制操作（下称自动控制）三级操作方式，其优先级由高到低在控制箱面板上设有手动／自动转换开关现场手动控制具有最高优先级，转换开关置于手动位置时，操作人员只能手动控制；只有在转换开关置于自动位置时，才可由PLC按照预先编好的程序进行PLC自动控制，在需要人工干预的情况下，操作人员可以通过触摸屏或上位机系统的组态软件远程控制处于自动控制状态下的设备，该设备会自动中断自动控制状态切换到远程控制状态，操作完成后，再自动切换回自动控制状态，受控工艺设备的运行情况、故障以及仪表测量系统等的采集信号均通过PLC控制系统被传送到中控室上位机，操作人员可根据实际情况，方便灵活、安全可靠地切换到各种操作方式进行控制。

四、系统功能

（1）主服务器通过网络实现工艺过程及设备实时数据采集及监控，以直观的多媒体图形界面反映工艺流程、各工艺单体子流程以及成套工艺设备的子流程画面，其中包括有关工艺参数、设备运作情况以及事故、系统报警等信息。系统还具有多级访问、操作权限管理，数据存贮、处理、显示和打印各类数据的历史、实时趋势曲线、统计图表、生产报表、事故报警报表等功能，所有自控软件（包括编程软件、组态软件、网络管理软件等）出厂前进行模拟调试，并现场进行实际安装及调试。

五、试验及调试

控制系统调试应按照功能结合水厂工艺要求分区、分块、分层进行调试和试运行，并在现场工艺设备和电气设备手动调试完成的基础上进行，应从用电设备开始逐层向上调试，在下层设备调试完成的基础上进行上层调试，最终调试整个环网系统，以V型滤池为例，其调试运行流程如下：

设备验收→V型滤池及反冲洗泵房现场受控设备单机调试→1～6#V型滤池I/O子站编程调试→滤池及反冲控制PLC站（PLC3）编程调试→中控室服务器及操作站编程调试→各子系统调试完成→整系统联动调试

（1）系统试验

1）综合控制系统在回路试验和系统试验前应在控制室内对系统本身进行试验。试验项目应包括组成系统的各操作站、工程 网站、控制站、个人计算机和管理计算机、总线和通信网络等设备 的硬件和软件的有关功能试验。

2）综合控制系统的试验应在本系统安装完毕，且供电、照 明、空调等有关设施均已投入运行的条件下进行。

3）综合控制系统的试验应按批准的试验方案进行。

4）综合控制系统的硬件试验项目应包括下列内容：

a.应进行盘柜和仪表装置的绝缘电阻测量。

b.应进行接地系统检测和接地电阻测量。

c.应进行电源设备和电源插卡各种输出电压的测量和调整。

d.应对系统中全部设备和全部模块插卡的通电状态进行 检查。

e.应对系统中单独的显示、记录、控制、报警等仪表设备进行 单台校准和试验。

f.应通过直接信号显示和软件诊断程序，对装置内的模块插 卡、控制和通信设备、操作站、控制站、计算机及其外部设备等进行状态检查

g.应进行输入、输出模块插卡的校准和试验。

5）综合控制系统的软件试验项目应包括下列功能：

a.系统显示、运算处理、操作、控制、报警功能的检测试验。

b.系统诊断、维护功能的检测试验。

c.系统冗余功能的检测试验。

d.系统总线、网络通信功能的检査试验。

e.系统记录、打印、拷贝等功能的检测试验。

f.与工程有关的组态数据的检査确认。

g.控制方案、控制和联锁程序的检査。

6）可编程序控制器应进行下列试验：

a.应模拟输入条件进行逻辑、控制功能试验，同时应检测逻辑控制输出。

b.具有模拟量控制的系统，应进行模拟量输入和模拟量输出试验，同时应进行运算、控制功能试验。

7）分散控制系统应进行下列试验：

a.应进行系统通信功能试验。

b.应进行系统操作画面功能试验。

c.应模拟输入进行运算功能、控制功能、报警联锁功能试验,在操作站应查看对应功能显示，同时应测量相应控制输岀值。

d.应进行系统冗余功能、断电恢复功能试验。

e.系统报表打印、拷贝、历史数据查询等功能试验。

f.工程师站操作、维护、修改功能检査试验。

8）现场总线控制系统应进行下列试验：

a.应进行系统通信线路检査，通信功能检査试验，总线地址分配检査。

b.应进行总线系统供电检査试验。

c.应进行系统操作画面功能试验。

d.应模拟现场总线设备进行系统运算、控制、报警联锁功能检査试验,应进行操作画面试验。

e.应进行系统冗余功能检测试验。

f.应进行系统报表、打印、历史数据查询等功能检査试验。

g.应进行工程师站操作、维护、修改功能检査试验。

（2）回路试验和系统试验

1）回路试验应在系统投入运行前进行，试验前应具备下列条件：

a.回路中的仪表设备、装置和仪表线路、仪表管道应安装完毕。

b.组成回路的各仪表的单台试验和校准应已经完成。

c.仪表配线和配管应经检査确认正确完整，配件附件齐全。

d.回路的电源、气源和液压源应已能正常供给，并应符合仪表运行的要求。

2）回路试验应根据现场情况和回路的复杂程度，按回路位号和信号类型合理安排。回路试验应做好试验记录。

3）综合控制系统可先在控制室内与现场线路相连的输入输出端为界进行回路试验，再与现场仪表连接进行整个回路的试验。

4）检测回路的试验应符合下列要求：

a.在检测回路的信号输入端输入模拟被测变量的标准信号,回路的显示仪表部分的示值误差，不应超过回路内各单台仪表允 许基本误差平方和的平方根值。

b.温度检测回路可在检测元件的输出端向回路输入电阻值 或毫伏值模拟信号。

c.现场不具备模拟被测变量信号的回路，应在其可模拟输入信号的最前端输入信号进行回路试验。

5）控制回路的试验应符合下列规定：

a.控制器和执行器的作用方向应符合设计文件要求。

b.通过控制器或操作站的输出向执行器发送控制信号，检测执行器的全行程动作方向和位置应正确。执行器带有定位器时应同时试验。

c.当控制器或操作站上有执行器的开度和起点、终点信号显示时，应同时进行检査和试验。

6）报警系统的试验应符合下列要求：

a.系统中有报警信号的仪表设备，包括各种检测报警开关、仪表的报警输出部件和接点，应根据设计文件规定的设定值进行 整定。

b.在报警回路的信号发生端模拟输入信号，检测报警灯光、音响和屏幕显示应正确。报警点整定后宜在调整器件上加封记。

c.报警的消音、复位和记录功能应正确。

7）程序控制系统和联锁系统的试验应符合下列要求：

a.程序控制系统和联锁系统有关装置的硬件和软件功能试验应已完成，系统相关的回路试验应已完成。

b.系统中的各有关仪表和部件的动作设定值，应根据设计文件规定进行整定。

c.联锁点多、程序复杂的系统，可先分项、分段进行试验，再 进行整体检测试验。

d.程序控制系统的试验应按程序设计的步骤逐步检査试验，其条件判定、逻辑关系、动作时间和输出状态等均应符合设计文件规定。

e.在进行系统功能试验时，可采用已试验整定合格的仪表和检测报警开关的报警输出接点直接发出模拟条件信号。

f.系统试验中应与相关的专业配合，共同确认程序运行和联锁保护条件及功能的正确性，并应对试验过程中相关设备和装置 的运行状态和安全防护釆取必要措施。