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K01-DCS受电及软件恢复调试方案


科 学 技 术 方 案

福建华电泉惠能源有限公司 2×30t/h 应急供热项目工程分系统及整套启动 调试工程

DCS受电及软件恢复调试方案

福建省第一电力建设公司

二○一五年四月十五日





TSFABS-DJTS-RK-001

福建华电泉惠能源有限公司 2×30t/h 应急供热项目工程分系统及整套启动调试工程

调试方案

名 称:
编 制:

DCS 受电及软件恢复调试方案



质:一











核:

年 年 年

月 月 月

日 日 日



准:







福建省第一电力建设公司泉惠供热项目部

版次:第 1 版

目录
1.项目概况 ....................................................................................................... 1 2 编写目的 ....................................................................................................... 1 2.编制依据 ....................................................................................................... 1 3.DCS 上电恢复应具备的条件和要求 .......................................................... 1 4.DCS 软件恢复应具备的条件和要求 .......................................................... 3 5.计算机系统的上电、试运与投运 ............................................................... 9 6.仪器设备 ..................................................................................................... 10 7.组织分工 ..................................................................................................... 10 8.安全事项 ..................................................................................................... 10 9.记录表格 ..................................................................................................... 12

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1.项目概况
1.1 本期工程为福建华电泉惠能源有限公司 2×30t/h 应急供热项目工程。本期建设规模 为 2×30t/h 河南开封得胜锅炉股份有限公司生产的中温中压、 自然循环、 单炉膛、 平衡通风、 露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、循环流化床汽包锅炉。 1.2 本工程设置两回 10kV 电源进线,容量均为 3500kVA。两回电源进线分别引自 110kV 厝斗变电站、110kV 辋川变电站。 1.3 本工程高压厂用电电压等级为 10kV,按炉分段,共设置两段母线,分别为 10kVI 段 母线、10kVII 段母线;10kV 母线采用单母分段接线,两段母线之间设置分段断路器。10kVI 母线的进线电源引自 110kV 厝斗变电站的 10kV 电源,10kVII 段母线的进线电源引自 110kV 辋川变电站的 10kV 电源。本工程户外设备绝缘等级按 e 级考虑,户内设备外绝缘爬电比距按 照额定线电压下不低于 23mm/kV 配置。 1.4 本工程主要为化工区提供蒸汽。分散控制系统(DCS)采用和利时公司的 MACSV6.5.2 系统。其功能涵盖了数据采集与处理系统(DAS) 、模拟量控制系统(MCS) 、锅炉炉膛安全监 控系统(FSSS) 、锅炉顺序控制系统(SCS) 、电气、化水系统等各项控制功能,DCS 通过高性 能的工业控制网络及分散处理单元、过程 I/O、人机接口和过程控制软件等完成锅炉及其辅 助热力生产过程控制。

2 编写目的
编写本方案的目的是规范 DCS 系统受电及软件恢复的调试行为,确保设备、人身不受伤害, 保证系统调试保质、保量、有序进行。本方案适合于福建华电泉惠能源有限公司 2×30t/h 应 急供热项目 DCS 系统的调试。

2.编制依据
2.1《电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置篇)》(DL/T 5190.4-2012) 2.2《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》 (DL/T5437-2009) 2.3《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 (国电发[2000]589 号) 2.4《火电工程启动调试工作规定》 (1996 年版) 2.5《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》 (DL/T659-2006)

3.DCS 上电恢复应具备的条件和要求
3.1 一般性质量要求 ? 电子间土建、装修工程完毕,照明、通风、消防符合要求。
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集控室内光线充足,具备操作人员操作监视的条件。 电子设备室、工程师室内和控制室的环境温度、湿度、清洁度,应符合有关规程 或生产厂的规定。

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电子间的相关制度健全,安全、保卫工作到位。 MACS 机柜已就位,柜体周围不存在安装杂物,控制室干净卫生。 电源接线完成。电气专业 UPS 及直流系统已投运,且已将电源送至 DCS 电源柜的 上端口,电源等级、质量符合要求。

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DCS 设备接地接线完毕、接地电阻、接地方式符合 DCS 供应方要求。 有电源回路的电源熔丝和模件的通道熔丝应符合使用设备的要求,如有损坏应作 好记录。

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计算机设备的外观应完好,无缺件、锈蚀、变形和明显的损伤。 检查各计算机设备应摆放整齐,各种标识应齐全、清晰、明确。 对于有防静电要求的设备,检修时必须作好防静电工作,工作人员必须带好防静 电接地腕带,并尽可能不触及电路部分;设备应放在防静电板上,吹扫用设备应 接地。

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清洁用吸尘器必须有足够大的功率,以便及时吸走扬起的灰尘,设备清洗必须使 用专用清洁剂。

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各设备内外的各部件应安装牢固无松动,安装螺钉齐全。 检查电缆敷设捆扎整齐美观,设备的各种标志应齐全清晰。

3.2 上电前检查 上电前,必须检查整套系统的接地、电源线和各种连线是否接好,确保正确无误。 3.2.1 DPU 柜 ? ? ? ? DPU 柜内的各档电源接线必须正确连接。 DPU 站的数据通讯线,DPU 与 I/O 站的通讯线连接正确。 I/O 站内各 I/O 卡件与端子柜内对应的端子板的连接电缆正确。 I/O 站内各 I/O 卡与总线的插接位置正确。

3.2.2 工程师站(或历史数据站 同) ? ? 工程师站工业 PC 机、CRT、打印机的电源接线应正确。 工程师站与 DPU、操作员站的冗余数据通讯线连接正确。

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工程师站与操作员站的通讯线连接正确。 工程师站工业 PC 机与 CRT、打印机、鼠标、标准键盘的连线正确。

3.2.3 操作员站 ? ? ? ? 操作员站工业 PC 机、CRT、打印机电源连线连接正确。 操作员站与 DPU 的冗余数据通讯线连接正确。 操作员站与工程师站的通讯线连接正确。 操作员站与 CRT、打印机、鼠标、操作键盘的连线正确。

3.2.4 端子柜 ? ? ? 端子柜内的电源接线、接地线符合厂家设计要求。 由现场进入端子的各类信号线、信号屏蔽接地线正确接入。 端子柜各端子板与 DPU 柜内对应的的 I/O 卡件的连接电缆正确连接。

3.2.5 电源柜的检查 ? ? ? ? 仔细检查电源柜内接线是否与厂家设计一致。 检查电源线接头是否有虚接、漏接等现象,并用万用表、通灯等工具检查。 启动电源系统,工作应正常无故障报警,电源指示灯应指示正常。 对每对冗余的电源,关掉其中一路,检查相应的电压或电流输出,若有异常进行 处理或更换相应电源。

4.DCS 软件恢复应具备的条件和要求
4.1 软件检查 4.1.1 操作系统检查 ? ? ? ? 各计算机通电启动,检查机器应无异常和异声。 通常操作系统上电自启,整个启动过程应无异常,无出错信息提示。 检查并校正系统日期和时间。 检查各用户权限、口令等设置应正确,符合系统要求。检查各设备和文件、文件 夹的共享或存取权限设置应正确,符合系统要求。 ? 检查硬盘剩余空间大小,应留有一定的空余容量。

4.1.2 应用软件及其完整性检查 ? ? 在 DCS 系统逻辑修改等工作完成后,再次进行软件备份。 启动计算机系统自身监控、查错、自诊断软件,检查其功能,应符合厂家要求。
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检查存储设备应有一定的容量储备。 启动应用系统软件,应无异常,无出错信息提示;对于上电自启的系统,此过程 在操作系统启动后自动进行。

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根据厂家提供的软件列表,检查核对应用软件应完整。 根据系统启动情况检查,确认软件系统的完整性。 分别启动各工作站的其他应用软件,应无出错报警。 使用提供的实用程序工具,扫描并检查软件系统的完整性。

4.1.3 权限设置检查 ? 检查各操作员站、工程师站和其他功能站的用户权限设置,应符合管理和安全要 求。 ? ? 检查各网络接口站或网关的用户权限设置,应符合管理和安全要求。 检查各网络接口站或网关的端口服务设置,关闭不使用的端口服务。

4.1.4 数据库检查 ? ? 检查数据库访问权限设置应正确,应符合管理和数据安全要求。 对数据库进行探寻,检查各数据库的有关信息应正确,各数据库或表的空间使用 状况,应保留不小于 25%的空余空间,磁盘的可用空间应不小于 50%。 ? 检查数据库日志记录,若已满,则应进行清除或立即备份数据库。

4.2 试验项目与技术要求 4.2.1 系统冗余性能试验 4.2.1.1 各操作员站、工程师站、历史数据站和现场控制站的冗余切换试验 ? 人为退出现场控制站中正在运行的主控制器,这时备用的主控制器应自动投入工 作。在主控制器的切换过程中,系统不得出错或出现死机情况。 ? 对于并行冗余的设备,如操作员站等,停用其中一个或一部分设备,应不影响整 个 DCS 系统的正常运行;试验时可通过停电或停运应用软件等手段进行,然后检 查系统运行情况, 除了与该设备故障相关的报警外, 应无其他任何异常现象发生; 同样进行反向试验,系统状况应相同。 ? 对于冗余切换的设备,当通过停电或停运应用软件等手段使主运行设备停运后从 运行设备应立即自启或立即切换至主运行状态;然后检查系统运行情况,除了与 该设备故障相关的报警外,无其他任何异常现象;同样进行反向切换试验,系统

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状况应相同。 4.2.1.2 功能模件冗余切换试验 ? ? ? 模件通电前,检查模件熔丝应齐全、容量正确。 模件通电后,检查各指示灯应符合正常的实际状况指示。 冗余模件应能相互切换,取出主运行模件的熔丝或复位主运行模件或将主运行模 件拔出(模件可带电插拔),系统应能正常无扰动的切换到从模件运行或从模件改 为主运行模件,系统除模件故障和冗余失去等相关报警外,应无其他异常报警发 生;同样进行一次反向切换,系统状况应相同。 4.2.1.3 通信网络冗余切换试验 ? 在任意节点上人为切断每条通信总线,系统不得出错或出现死机情况。切、投通 信总线上的任意节点,或模拟其故障,总线通信应正常工作。 ? 总线及总线冗余检查,总线电缆无破损、断线,端子接线正确,牢固无松动,接 插件接插牢固、接触良好;检查总线终端电阻值正常,接线牢固;交换机、总线 模件通电后指示灯正常。 ? 通过诊断系统或总线模件工作指示灯检查总线系统工作正常,无异常报警;检查 冗余总线处于冗余工作状态。 ? 切断主运行总线模件的电源或拔出主运行总线的插头及模拟其他条件试验二条 冗余总线的切换,总线应自动切换至另一条运行,且指示灯指示正常;检查系统 数据不得丢失、通信不得中断、系统工作应正常;同样进行一次反向切换试验, 系统状况应相同。 4.2.1.4 系统(或机柜)供电冗余切换试验: ? 对于系统或机柜自投供电或 N+1 冗余供电,应进行供电切换试验。在电源切换过 程中,控制系统应正常工作,中间数据及累计数据不得丢失。 ? 切断工作电源回路,检查备用供电自动投入,系统工作正常,无出错报警,数据 不得丢失;同样进行一次反向切换试验,系统状况应相同。 ? 对于 1+1 冗余供电系统,切断任一路供电系统应工作正常,无出错报警,数据不 得丢失。 4.2.1.5 控制回路冗余切换试验 ? 计算机控制系统投运,与控制回路相关的主控制器和模件投运正常。

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利用手操器等设备使控制回路输出一个固定的值或状态,将相关的在运行状态的 主控制器或输出模件复位和断电,观察控制回路输出应无变化和扰动;检查备用 主控制器或输出模件的运行状态应正确; 反向再做一次控制回路试验, 结果正确。

4.2.2 系统容错性能试验 4.2.2.1 在操作员站的键盘上操作任何未经定义的键,或在操作员站上非法输入一系列命 令,检查操作员站和系统的反应,应不出错或出现死机情况。 4.2.2.2 切除并恢复系统的外围设备,这时控制系统应不出现任何异常情况。 4.2.2.3 任意拔出一块 I/O 卡件,屏幕应显示该卡件的异常状态,控制系统应自动进行相 应的处理(如切到手动工况、执行器保位等)。 4.2.2.4 在拔出和恢复模件(模件允许带电插拔)的过程中, 控制系统的其他功能应不受任何 影响。 4.2.2.5 计算机控制系统通电启动后,关闭 CRT 和打印机电源(正在打印时和未打印时应分 别进行),然后再打开电源,检查操作员站屏幕和系统应无异常反应。 4.2.3 系统性能参数测试 4.2.3.1 在条件具备的情况下应测试下列计算机控制系统性能参数,并做好记录存档。 4.2.3.2 通过系统工具或其他由制造厂提供的方法检查每个现场控制站的内存和历史数据 存贮站的外存容量及使用量。内存余量应大于总内存容量的 40%,外存余量应大 于总存贮器容量的 60%。 4.2.3.3 通过系统工具或其他由制造厂提供的方法检查所有现场控制站的中央处理单元的 负荷率应不超过 40%;计算站、数据管理站等的中央处理单元的负荷率应不超过 40%。 4.2.3.4 通过系统工具或其他由制造厂提供的方法检查数据通信总线的负荷率应不超过 30%,对于以太网则应不超过 20%。 4.2.3.5 通过连续切换操作员站 CRT 画面 10 次,用秒表测量每幅画面完全显示的时间,计 算其平均值,检查操作员站画面实时性反应时间应不大于 2s 或不低于厂家的出厂 标准。 4.2.3.6 通过组态并打印计算机控制系统测点清册,检查 I/O 点的投入率及完好率,投入 率应不小于 99.5%,完好率应不小于 99.5%;查明并记录不可用测点的原因。 4.2.4 抗干扰能力应进行试验的项目

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4.2.4.1 抗射频干扰能力的测试:用频率为 400~500MHz、功率 5W 的步话机作干扰源,在 DPU 机柜、通讯/信号电缆、操作员站等设备旁(1.5m 左右)进行通讯,观察设备表现有无异常, 计算机系统应正常工作,测量信号示值应基本无变化。 4.2.4.2 用手机作干扰源发出信号,逐渐接近敞开柜门的机柜进行试验,记录计算机系统出 现异常或测量信号示值有明显变化时的距离。 4.2.5 进行热插拔试验 当相关输入信号不变时,模件重复两次插拔,CRT 对应的物理量示值应无变化。 4.2.6 进行通道输出自保持功能检查 ? 在操作员站上对被测模件通道设置一输出值,在 I/O 站相应模件端子上读数并 记下此值;将该 I/O 站系统电源关闭再打开,在相应端子上再次读数并记下此 值。 ? 该输出量断电前后的两次读数之差的一半所计算的示值最大误差值,也应不大于 模件的允许基本误差。 4.2.7 系统应进行下列几项功能试验 4.2.7.1 系统组态和在线下载功能试验 ? 打开工程师站中的系统组态软件,按照组态手册离线建立一个组态方案,如有可 能则进行编译生成,检查确认组态软件功能应正常。 ? 计算机控制系统通电启动后,通过工程师站组态工具,将现场控制站中一主控制 器或一功能模件的组态回读到工程师站中,然后再将此组态下载到原主控制器或 原功能模件中,检查确认整个操作过程中计算机控制系统应无出错或死机等现象 发生。 4.2.7.2 操作员站人机接口功能试验 ? 通过功能键盘或轨迹球/鼠标,在操作员站上对各功能逐项进行操作,检查各 CRT 画面显示应正常,各功能键或按钮与各功能画面连接应正确,所有操作对应结果 应正确无误。对于一些非法操作,软件应具有容错能力。 ? ? 检查操作员站权限设置正确,以操作员级别登录正常。 检查各主要流程画面、主要参数监视画面、实时趋势曲线显示画面等显示正常, 各动态参数和实时趋势曲线应自动刷新,刷新时间应符合要求。 ? 检查各报警显示画面和报警窗口显示正常,报警提示和关联画面连接正确,报警

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确认功能正常。 ? 检查历史数据检索画面显示正常,输入需检索的数据(如测点名、测点编号)和检 索时间段,系统应正确响应,并显示相应的历史数据报表或历史数据曲线、历史 事件报表、操作记录、报警记录等。若请求打印,则打印结果应与显示结果相同。 ? 检查报表管理功能画面显示正确,选中一张报表进行随机(召唤)打印,系统响应 正确,检查报表内容正确。 ? 选择一幅流程图画面,触发屏幕拷贝功能,系统响应正确,检查硬拷贝和画面应 一致。 ? ? ? 检查系统运行状态(系统自诊断信息)显示画面显示正常。 检查操作指导和帮助画面显示正常。 根据画面清册检查各流程画面和参数监视画面等应无缺少。

4.2.7.3 报表打印功能试验 ? ? 启动报表定时打印功能,检查定时打印的报表格式、内容和时间应符合要求。 通过功能键盘或轨迹球/鼠标,在操作员站上选中系统内所有报表,并触发随机 (召唤)打印功能, 系统应立即打印选中的报表,检查报表格式、内容应符合要求, 时间正确。 ? 系统通电启动后,模拟事件追忆触发开关动作,检查事件追忆报表打印应正常, 打印数据应和触发开关动作前后时间对应。 4.2.7.4 历史数据存储和检索功能试验 ? 从历史数据库中选取一组记录点,内容应包括模拟量、开关量、操作记录、系统 事件等。 ? 分别组态当前时段(短期)的历史数据报表和曲线,并显示打印、报表、曲线的数 据和时间应正确,整个操作过程应无故障报警。 ? 分别组态已转储至磁带或光盘(长期)的历史数据报表和曲线,系统应提示需提供 已转储时段的历史数据磁带或光盘,插入相应的磁带或光盘,予以激活,并显示 打印,报表、曲线的数据和时间应正确,整个操作过程应无故障报警。 4.3 计算机系统运行维护 计算机系统的运行维护包括投运前检查验收、计算机系统的日常维护与定期维护、计 算机系统的正常停用与长期停用中的维护,针对上述不同的情况其维护要求也不相同。

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本条对系统投运前的检查项目及送电、试验、检修的验收提出了具体的要求及检查步骤。 ? ? ? 计算机设备的环境温度、湿度和清洁度应满足设备运行的要求。 各路电源熔断器应符合设计要求。 各控制站柜、I/O 柜和现场过渡端子柜的柜号、名称标志明确,并内附端子排接 线图。 ? 各控制站柜、I/0 柜和现场过渡端子柜的各档公用电源线、接地线、照明线应连 接完好、正确、牢固;附件齐全、完好,柜内照明正常。 ? 由现场进入中间过渡端子柜、现场控制站机柜的各类信号线、信号屏蔽地线、保 护地线及电源线,应连接完好、正确、牢固、美观;电缆牌号和接线号齐全、清 楚。

5.计算机系统的上电、试运与投运
本工程机组计算机系统上电,不得随意直接合上电源,必须按照以下步骤进行: 5.1 上电准备工作 ? ? ? 检查与 DCS 系统相关的所有子系统的电源回路,经确认无人工作。 检查与 DCS 系统相关的所有子系统状况,是否允许 DCS 系统上电。 系统投运所需手续齐全。

5.2 现场控制站上电 ? ? ? 合上现场控制站总电源开关。 合上现场控制站系统电源开关,合上现场控制站现场电源开关。 启动现场控制站,自动进入系统运行,指示灯显示运行状态,并可通过自诊断程 序进行观察。 5.3 操作员站、工程师站和历史数据站等上电 ? 合上总电源,合上打印机、显示器等电源开关,接通各工程师站和历史数据站的 主电源,启动各工程师站和历史数据站,CRT 上出现显示,并进入操作系统,启 动应用程序,或系统自启正常。 ? ? ? 合上各操作员站主电源开关,启动各操作员站,自动进入应用程序。 按照上述步骤,逐台启动所有计算机;直至整个 DCS 启动完毕。 检查整个系统的通信连接、CRT 画面显示、各设备的运行状态等指示,应正常并 与实际状况相符,否则应予以处理。必要时可通过专用检查工具和专用软件等进
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一步进行检查。

6.仪器设备
在分散控制系统(DCS)系统受电及通道检查过程中使用的仪器主要有: 信号源、万用表、电阻箱、兆欧表、通灯等仪器。

7.组织分工
DCS 系统受电及软件恢复调试工作中泉惠能源公司工程部热控专业、安装单位热控专业、 DCS 厂家、监理公司、调试等单位共同完成,具体分工为: 安装单位:负责工程师站与电子间卫生、照明系统的检查、完善;设备安装到位情况检 查;电源接入及绝缘检查;系统接地及接地电阻的检查等与安装有关的工作。 DCS 厂家:负责 DCS 电源柜与控制柜间电源系统的安装检查;通讯电缆的正确性检查; 系统软件恢复等与系统设备调试有关的工作;组态人员负责逻辑组态的下装及修改工作。 监理公司:负责受电过程监督及安全管理工作。 调试单位:负责 DCS 系统通道的校验;并配合安装公司、DCS 厂家进行附表 9.1 各项工 作的检查。 建设单位:工程部热控专业负责各方的协调工作。 完成所有检查工作后,由各家单位共同认可同意 DCS 系统上电,由 DCS 厂家负责系统上 电工作。

8.安全事项
8.1 安全注意事项 8.1.1 严格遵守现场规章制度,不得随意乱动与调试工作无关的设备及系统;严禁热插拔 DCS 系统串、并行接口外设设备。 8.1.2 在 DCS 系统受电恢复和通道检查期间,应派专人随时检查各个机柜、各个操作站、 工作站的运行情况,如发现异常情况,应立即报告项目负责人,使问题得到及 时处理。 8.1.3 在 DCS 系统受电及通道检查期间,与系统调试无关人员不得在工程师站、操作员站 上进行任何操作。 8.1.4 参加 DCS 系统调试的所有人员,不得随意修改系统组态,如发现问题,应由调试项目 负责人通知相关施工单位工作人员进行修改。 8.1.5 在工程师工作站和操作员站上严禁随意使用磁盘,如需使用自带的磁盘,须经 DCS 厂 家工作人员检查认可后方可使用。
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8.1.6 在 DCS 系统的每个机柜首次通电时,都必须测试电源电缆对地绝缘电阻,防止电压过 大或短路对系统硬件造成损伤等。 8.1.7 除相关的工作人员外,任何单位及个人不得随意更改、删除组态软件,软件系统应设 有登陆密码,以防止上述事故的发生。如需修改,必须经过主要负责人同意。 8.2 危险源辨识和控制措施 序号 1 危险源 触电 控制措施 执行人 验收人 王澎涛

1. 工作前检查设备是否带 党亮 电 2. 检查带电设备是否有带 电警示牌

2

计算机感染病 毒

1. 禁止在计算机上使用 U 盘 2. 检查 USB 口在计算机功 能中是否禁用

党亮

王澎涛

3

控制组态内容 丢失或被修改

1、 制定相应的权限限制, 和利时组态 党亮 保证只有相关人员具备 人员 逻辑修改权限 2、 及时进行组态备份

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9.记录表格
9.1 调试前应具备的条件检查清单

序号 1 2 3 4 5

检查条件 电子间土建、装修、照明、通风、消防 集控室内光线是否符合要求 DCS 系统周围工作环境卫生状况 机柜(模件柜)安装情况 电源系统接线及电压等级等是否符合 供应方要求

检查 时间

检查单位/ 人员

检查 结果

6 7

DCS 系统接地情况是否符合供应方要求 有电源回路的电源熔丝和模件的通道 熔丝是否符合使用设备的要求

8 9

计算机设备的外观完好情况 计算机及设备是否摆放整齐,标志牌是 否齐全

10

对于有防静电要求的设备是否采取防 静电措施

11

各设备内外的部件安装牢固无松动,安 装螺钉是否齐全

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电缆敷设捆扎整齐美观,设备的各种标 志是否齐全清晰

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所有电源开关是否置于“关”状态

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主控制器或模件的掉电保护开关或跳 线设置是否正确

15 16 17 18 19 20

模件的型号及外观检查 模件就位是否符合要求 模件的电缆连接是否符合要求 计算机、CRT 外观检查 打印机外观及接线连接是否符合要求 检查主时钟各通信接口连接正确,通信 电缆是否完好

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