優(yōu)化天然氣處理廠的自控系統(tǒng)對磁翻板液位計進行聯校測試

文章通過蘇里格天然氣處理廠建設投產前期自控系統(tǒng)的測試與現場儀表聯校工作全面的介紹，提出系統(tǒng)測試工作所需要注意的問題，為系統(tǒng)投運后的正常運行與現場生產提供可靠保障。

蘇里格天然氣處理廠在施工建設時都配套建有自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)從功能上劃分為以下三部分：用于生產運行數據監(jiān)視與控制的DCS系統(tǒng)、用于處理廠火災與可燃氣體檢測的FGS系統(tǒng)、用于處理廠事故狀態(tài)下緊急關斷并安全停車的ESD系統(tǒng)。系統(tǒng)測試即是對按照設計圖紙集成完畢的系統(tǒng)硬件、按照控制方案編寫出來的控制程序進行全面測試，確保整個系統(tǒng)各個部件良好運行，控制程序完全符合設計方案。

儀表聯校是在系統(tǒng)已進行過初步測試的基礎上，對整個自控系統(tǒng)進行現場儀表的聯動測試，并對人機交互界面的軟件組態(tài)進行檢測，以保證現場儀表工作正常、能夠按照控制方案的要求進行過程控制、故障報警及安全切斷。

自控系統(tǒng)的3個組成部分：檢測單元、處理單元、執(zhí)行單元分別在處理廠生產運行中承擔著眼睛、大腦及手的角色，即現場各類變送器將各物理參數遠傳回中心控制室，送入自控系統(tǒng)控制器參與控制邏輯的分析運算，并根據運算的結果，由各類執(zhí)行機構對現場工藝過程進行調節(jié)與控制。

1 自控系統(tǒng)測試

1.1 FAT

FAT（Factory Acceptance Test）工廠驗收測試，是系統(tǒng)硬件在集成商的工廠內集成完畢、發(fā)往安裝現場之前，針對系統(tǒng)控制單元，即自控系統(tǒng)機柜進行的初步測試。該項測試主要針對系統(tǒng)的功能、穩(wěn)定性以及可用性等各方面進行。

1.2 通訊網絡測試

通訊網絡是自控系統(tǒng)的重要組成部分，承擔著自控系統(tǒng)各個組成部件之間數據與指令的傳輸功能。測試通訊網絡的目的在于明確各個設備的控制系統(tǒng)IP地址是否配置正確，通訊網絡工作是否可靠，網絡結構是否合理等。

1.3 軟件組態(tài)測試

軟件組態(tài)的測試需要與現場儀表聯校結合起來進行，通過聯?，F場各類儀表、閥門、變送器時，查看人機交互界面（中空流程監(jiān)控畫面）上的數值、狀態(tài)、命令正確與否，從而對上位機系統(tǒng)組態(tài)和下位機系統(tǒng)組態(tài)進行全面的校對。

通過對系統(tǒng)組態(tài)軟件的測試，確?，F場的儀表數據、閥門及閥門的動作情況與中控室顯示及發(fā)出的指令保持一致。軟件組態(tài)的測試是保證現場各類儀表閥門實現遠程監(jiān)控的必要條件。

1.4 故障響應測試

處理廠自動控制系統(tǒng)需要滿足在系統(tǒng)故障的情況下，實現對現場生產運行的一定程度的保護。故障響應測試即針對系統(tǒng)所可能發(fā)生的各種故障，人為地創(chuàng)造出故障情況，查看系統(tǒng)的工作狀況，了解在各種故障情況下系統(tǒng)是否對現場生產造成影響。

故障相應測試目的在于查看自控系統(tǒng)是否具備設計所要求的容錯能力，并積累排查和解決問題的經驗，當系統(tǒng)出現問題時，保證系統(tǒng)維護人員盡快解決問題。

2 現場儀表聯校

儀表聯校的目的，在于確?，F場儀表處于正常工作狀態(tài)，保證中控崗位人員得到的信息與現場生產情況一致，這是自動控制系統(tǒng)發(fā)揮其遠程中心控制的重要前提。

2.1 變送器聯校

變送器的聯校方法：由于蘇里格天然氣處理廠所使用的變送器均支持HART協議，可利用FLUKE 744的HART功能，在現場儀表表頭給出HART協議電流信號，由聯校人員在中控畫面上查看相應控制點的顯示值，是否能與現場給出的模擬信號對應得上，以此進行單個變送器的測試。

2.2 液位計聯校

磁翻板液位計的浮筒內有一個帶有磁性的浮球，根據液位的高低上下浮動，浮筒旁的遠傳機構感應到磁性，通過電流變送模塊轉換為相應的電流信號回傳中控室。此類液位計的聯校方法為：將磁鐵放置在液位計的遠傳機構某刻度處，以模擬磁性浮筒，中控室監(jiān)控畫面上可觀察顯示數值是否與現場一致，以此進行此類液位計的聯校。

2.3 執(zhí)行機構聯校

處理廠的執(zhí)行機構分為電動執(zhí)行機構、氣動切斷閥執(zhí)行機構、調節(jié)閥。執(zhí)行機構的聯校主要在于查看中控畫面上閥門的開關狀態(tài)與開度狀態(tài)是否與現場一致，現場執(zhí)行機構的動作是否與中控所給出的命令一致。

因此，聯校方法為中控給某個執(zhí)行機構給出開關命令或者閥門的開度命令，現場人員觀察相應的閥是否發(fā)生了動作以及動作是否一致，現場閥門狀態(tài)與中控收的反饋是否一致即可。

2.4 控制回路及聯鎖邏輯測試

處理廠的自動控制系統(tǒng)有大量的控制程序與邏輯，用于對各個控制回路與聯鎖進行控制，控制回路是確保生產運行過程正?？刂苹芈放c聯鎖邏輯測試的原則是創(chuàng)造出現場某個控制回路正常運行的條件，將執(zhí)行單元切換到正常運行狀態(tài)，然后將正常條件破壞掉，觀察執(zhí)行機構是否依照控制方案的設計進行相應的動作。

為測試聯鎖邏輯中的聯鎖值設置是否正確，可以使用FLUKE 744的區(qū)間連續(xù)給值功能“Ramp”進行測試。

3 結束語

系統(tǒng)測試與儀表聯校是自動控制系統(tǒng)投入運行前極為重要的環(huán)節(jié)，直接關系著系統(tǒng)投入運行后的穩(wěn)定性與可靠性。因此，系統(tǒng)的測試與儀表聯校要提前做好計劃和各項準備工作，結合處理廠過程控制方案和緊急停車方案進行全面細致的測試，并收集和整理好測試記錄，為處理廠投產后自控系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行做好保障。