《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》是由中國化學工程第十四建設有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是蔡常芬、范輝、張傳玉、胡秋英、崔定龍；該工法適用於各種類型的DCS集散控制系統安裝調試。
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》主要的工法特點是：最大限度地組織安裝調試平行作業實現層次間、工序間完全隔離，互不干擾，拓寬工作面，提高工作效率，加快施工進度，確保人身與設備的安全。
2009年10月28日，《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為國家一級工法。
基本介紹
- 中文名：總體分散綜合控制TDCS-3000工法
- 工法編號：YJGF41-91
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要完成人：蔡常芬、范輝、張傳玉、胡秋英、崔定龍
- 完成單位：中國化學工程第十四建設有限公司
- 類 別：工程建設類
- 主要榮譽：國家一級工法（2007-2008年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,工藝流程,操作要點,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
總體分散綜合控制裝置常稱集散控制系統。集散控制系統綜合了計算機、自動控制、數據通訊、CRT顯示的先進技術（包括數據採集、控制運算、控制輸出、設備和狀態監視、報警監視、遠程通信、實時數據處理和顯示、歷史數據管理、日誌記錄、事故順序識別、事故追憶、圖形顯示、控制調節、報表列印、高級計算，以及所有這些信息的組態、調試、列印、下載、診斷等功能），系統功能分散，監視操作集中，控制邏輯可擴，人機聯繫完善，安裝布線簡便，運行安全可靠。中國化學工程第十四騙烏犁建設有限公司在集散控制系統工程經驗的基礎上，完成了《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》。
工法特點
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》的特點有以下6點：
1.將集散控邀講符制系統劃分成SCS、DCS和現場儀表三個層次以及層次內的各工序，合理地在層次間和工序間連線處設定斷點（即在斷點處切斷層次間、工序間的一切聯繫）。最大限度地組織安裝調試平行作業實現層次間、工序間完全隔離，互不干擾，拓寬工作面，提高工作效率，加快施工進度，確保人身與設備的安全。
2.以DCS為核心，逐步接通工序間、層次間的斷點，分次擴大調試範圍，主要控制裝置經受了多次重複驗證，確保了工程質量，而且該次調試是下次調試的基礎，下次調試僅增加系統中的一部分。這樣整個系統調試都便於尋找和處理故障，提高調試速度。
3.CRT操作站的人——機接口功能，操作採用多微處理結構，有高速處理器和專用的圖形處理器，有很強的信息處理功能，通過它實現了統觀全局。
4.設計、使用功能調試模組——按專業調試要求，對調試順序、變數等參數，設計成專業的功能調試模組（溫度、壓力、流量、液位等專業功能調試模組），各專業調試人員嚴格按模組進行專業調試。
5.實行專業化分工——成立溫度、壓力、流量、液位等專業調試組，分工明確、專業技術保障，調試精確。
6.建立整體調度協調機制——施工單位專業工程師與業主、設計、設備廠家、監理等方面專家，組成聯合小組，整體調度、協調，研究解決調試中的技術難題，確保系統正常運轉。
操作原理
適用範圍
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》適用於各種類盛設達項型的DCS集散控制系統安裝調試。
工藝原理
《總體分紙戀淋去散綜合控制TDCS-3000工法》使用的工藝原理有以下7項：
1.運用邏輯分析原理，對整個系統結構進行科學分層、隔離、使施工得以均衡協調，確保高效、優質、安全。
2.調試以DCS為核心，逐步葛祝向外擴展，分次調試，重複驗證，從根本上確保工程質量。
3.運用網路技術，統籌各層次、各工序的施工，編制網路計畫，科學管理，使施工進度得到預控。
4.套用系統自身具有的統觀全局的視窗功能進行調試，具有高速、高效、高可靠性。
5.運局朽仔用統籌方法，劃分不同的功能模組。對幾個調試小組分成功能模組小組，分別為壓力調試組、溫度調試組、液位流量調試組、調節閥調試組、狀態反饋及連鎖調試組。通過人員、設備、工具等的專業化模組化組建，提高人員的熟練程度，對故障點快速判斷和處理，加大設備工作利用率，提高調試速度。
6.大規模積體電路、MOS器件大量套用，防靜電要求必須提高，以防止靜電損壞控制系統元件板卡。
7.上層信息管理網為TCP/IP協定乙太網，進行工廠級信息傳送和管理，實現全廠綜合管理;中層過程控制採用雙高速冗餘工業乙太網，傳輸工藝過程控制時實信息；底層為控制站內部網路，採用主控制卡指揮式令牌網，用於站內信息交換。調試時結合網路特點分成區域塊調試，拓寬工作面，縮短調試周期。
工藝流程
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》施工程式以SCS、DCS和現場儀表三個層次為基礎，在每個層次又分設若干工序。在層次間、工序間安排平行作業程式，在層次內的工序間組織安裝調試交替作業程式。施工工藝流程見下圖。
總體分散綜合控制TDCS-3000施工流程圖
操作要點
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》操作要點有以下7項：
1、集散控制系統安裝
- 機櫃、操作站、輔助錶盤的安裝
（1）安裝前應具備的條件：土建、空調系統及其他安裝工程已完工；空調系統運行正常。
（2）嚴格按規範要求安裝機櫃、操作站、輔助錶盤，就位後固定牢固。
- 系統卡件、I/O接口、轉換單元的安裝
（1）卡件開箱安裝之前對安裝人員進行控制系統防靜電培訓。
（2）現場控制室防靜電活動地板安裝完成，並良好接地。
（3）安裝人員應具有一定的槳駝擊防靜電配備並嚴格按照防靜電操作規範，卡件開箱後必須及時安裝就位，禁止系統卡件拆除包裝後裸板放置。
（4）開箱安裝過程中，保留一部分卡件的防靜電包裝袋和紙盒，用於後期現場工作過程中的卡件存放和運輸。
（5）持拿卡件時禁止接觸各種管腳引線和卡件上的電子元器件以及各種連線埠和接口，應持其外殼或元件邊緣。
（6）DB25、DB9、網線等系統通訊線在進行安裝前進行靜電釋放，安裝過程中應儘量減少通信線、卡件的插拔次數。
- 機櫃、供電盤、操作站配線
（1）接地系統有安全接地、計算機接地、DCS接地和變壓器接地等四種接地，分別由機櫃、操作站、供電盤和輔助錶盤接入四條接地母線，然後分別接到室外的四個接地極。接地母線彼此絕緣，接地電阻符合設計要求。
（2）電源配線嚴格執行施工驗收規範。
（3）高速數據通道的敷設。系統中兩條高速數據通道應分別敷設在兩條電纜槽內，以提高可靠性。
（4）機櫃與機櫃、機櫃與操作站之間配線。配線由製造廠帶有插頭的專用電纜，配線時必須按製造廠家的圖紙對號入座，插接正確、牢固、可靠。
- 電纜敷設、現場儀表安裝、配線、配管，均按設計檔案、標準圖進行施工。
- 斷點處的配線
1.斷點1處的配線
①斷點1接通的條件
a.硬體及基本軟體調試完畢
b.輔助錶盤安裝、配線、查線，絕緣電阻測試、編號、壓鼻子、包好線頭、綑紮在對應機櫃等這些工作完成之後。
②機櫃的輸入/輸出配線（接通斷點1）
在具備斷點接通條件之後，經短暫停電，將輔助錶盤送來的輸入、輸出信號線，接到機柜上的對應端子，一次全部端子接完，確保連線可靠。
2.斷點2處的配線
①斷點2接通的條件
a.控制室、機櫃室內部系統全部迴路調試完畢。
b.外部電纜敷設完畢，並經查線、絕緣測試線頭處理、編號，固定在相應的端子排旁並用膠布包好。
c.現場儀表安裝、配管、配線完畢。
要滿足這個條件，關鍵是單位的選擇，以往是以整個廠、整個裝置為單位，幾百個迴路，幾千個迴路全部滿足，這是很困難的，該工法以迴路為單位就很容易滿足這個條件。
②斷點2接通原則：以迴路為單位。某一迴路具備條件，就接通某一迴路，調試某一迴路。具備條件一個就接通一個，調試一個，直至所有迴路全部接通，全部調試完畢。
③設定斷點2和以迴路為單位接通斷點2，目的是便於組織系統調試與現場儀表安裝平行作業，並實現了迴路之間的隔離，保證系統調試與現場儀表安裝互不干擾，使系統調試與現場儀表安裝及工藝基本同步完工，有效地縮短了儀表施工工期和工程建設總工期。
2、集散控制系統調試
對集散控制系統進行邏輯關係分析，為確保系統調試質量，該工法採用分層隔離平行調試法、分散綜合調試法及視窗功能調試法，在原有的調試方法中套用模組法，對各個功能模組進行調試，針對每個模組小組進行相應的專業化培訓，同時設計使用專業調試模板，按照功能化、標準化、程式化進行五次調試，形成完整的集散控制系統調試。
（1）分層、隔離、平行調試法一根據集散系統的結構，經過全面的邏輯分析，將全系統劃分成SCS、DCS和現場儀表三個層次以及層次內的各工序，併合理地在層次間和工序間連線處設定斷點（即在斷點處切斷層次間、工序間的一切聯繫）。最大限度地組織調試平行作業實現層次間、工序間完全隔離，互不干擾，拓寬工作面，提高工作效率，確保系統安全。
（2）分散綜合調試法——以DCS為核心，逐步接通工序間、層次間的斷點，分次擴大調試範圍，即五次調試（見集散控制系統安裝調試程式方塊圖），最終把系統中的各層次、各工序全部連線起來，形成一個完整的集散控制系統。這種調試方法，通過分次擴展，使主要控制裝置經受了多次重複驗證，從根本確保了工程質量，而且該次調試是下次調試的基礎，下次調試僅增加系統中的一部分。這樣整個系統調試都便於尋找和處理故障，提高調試速度。
（3）視窗功能調試法一集散控制系統的視窗功能是指CRT操作站的人一機接口功能，操作採用多微處理結構，有高速處理器和專用的圖形處理器，有很強的信息處理功能，通過它實現了統觀全局。
（4）功能模組調試法一功能模組調試法是按照硬體模組構成，將系統下層分為控制模組、溫度監視模組、壓力監視模組、狀態監視模組、連鎖模組等，按照積木法結構由下層模組構築各個操作站（中層模組），操作站、機櫃、工控網路等又構成上層控制系統的大功能模組，按調試計畫對各功能模組獨立調試，平行推進工程進度。
（5）軟體組態調試模組法——軟體功組態按照組態軟體平台，將系統分為軟體系統組態、流程圖製作、控制組態。按照積木結構分塊進行，按調試計畫對各功能模組組態調試，平行推進。
3、硬體及基本軟體調試（第一次調試）
- 硬體及基本軟體調試質量是集散控制系統調試質量的關鍵。
1. 用控制裝置自身功能進行硬體及基本軟體調試。
（1）集散控制系統各單元都採用了微處理機，有很強的自診功能。自診情況通過發光二極體顯示出來，因此各單元工作狀態的檢查，可根據各插卡上的發光二極體狀況來判斷各插卡工作正常與否，以及故障性質、故障點位置。
（2）套用統觀全局的視窗功能進行調試。操作站採用多微處理機構，有高速處理器和專用圖形處理器，具有很高的速度和很強的信息處理功能，通過鍵盤操作，調出各種畫面，進行各種性能試驗，根據畫面的各種符號、代碼，可迅速判斷故障、故障性質、故障位置。
（3）人為撥掉插卡或插頭，檢查其冗餘切換和自診功能。
（4）輸入模擬信號，檢查A/D，組態，輸入通道和檢測功能。
（5）通過鍵盤輸出檢查輸出功能。
（6）調試用的表格、調試項目、調試質量標準，均按製造廠家提供的標準，逐項進行檢查核對，調試完畢，三方簽字認可。
2. 安全系統調試
SIS系統中央處理單元包括兩個時鐘同步微處理器，每個處理器有獨立的數據存儲系統，通過硬體比較器完成兩個控制器的信息交換，確保處理的數據是一致的。
（1）系統自診斷調試，利用軟體對微處理器、記憶體、看門狗電路進行測試，包括組態指令、定址方式、數據暫存器的檢測。通過硬體比較器和CRT循環冗餘校驗對記憶體進行調試檢測。
（2）輸入通道的調試，系統檢測輪詢輸入信號和輸入通道的狀態測試，包括斷線短路故障，故障時系統將相應的輸入信號按照“0”信號處理，相應的故障指示燈開始閃爍。
（3）輸出通道的調試，輸出信號寫操時自動檢測通道工作狀況，同時輸出通道讀回比較，結果不一樣即發現故障，系統將相應的輸出信號按照“0”信號處理，相應的故障指示燈開始閃爍，最後人為製造輸出迴路的斷線短路故障，檢測故障檢測和看門狗電路安全切換功能。
4、控制室、機櫃室內部系統調試（第二次調試）
在第一次調試的基礎上，又增加了輔助盤上的信號轉換及信號聯鎖繼電器。該次調試時設計、使用功能調試模組，按功能模組調試要求，對調試的電阻信號、標準電壓信號、標準電流信號、開關量信號、脈衝量信號等參數，設計專業的功能調試模組，專業調試人員嚴格按功能模組化進行專業調試。實行專業化分工，設定的對應專業調試組，分工明確、專業技術保障，調試精確快捷。
該次調試的目的是消除包括機櫃、操作站、轉換器、信號聯鎖在內的控制室、機櫃室內部的一切故障。
（1）輸入迴路調試
調試主要方法，根據設計提供的迴路接線圖，從接線盤的輸入端端子，逐個迴路輸入相應的標準模擬信號或開關量信號，操作鍵盤，調出相應迴路的畫面，觀察CRT。檢查一般不少於3點（量程的0%、50%、100%）。
對於模擬輸入，其誤差不得超過系統內各單元允許基本誤差平方和的平方根值；對於開關量輸入變化，CRT狀態也應變化。
（2）輸出迴路調試
根據設計提供的迴路接線圖，逐個進行調試，利用鍵盤調出相應畫面，利用鍵盤，手動輸出模擬量或開關量。在輸出端子上，接入相應的標準表。對於模擬輸出，其誤差不得超過系統內各單元允許基本誤差平方和的平方根值；對於開關輸出，直接輸出開或關。
（3）輸入、輸出、調試均按百分之百進行。
5、系統調試（第三次調試）
在第二次調試的基礎上，又增加了現場儀表。
目的是消除整個迴路中的一切故障。
1. 系統調試，以迴路為單位、某一迴路具備條件，就在斷點2接通某一迴路，調試某一迴路。具備一個，接通一個，調試一個，直至所有迴路全部接通，全部調試完畢。
2. 檢測系統調試
在信號發生端，套用功能模組輸入相應的標準模擬信號利用鍵盤，調出相應的畫面，觀察CRT顯示。其誤差不得超過系統內各單元允許誤差平方和的平方根值。
3. 調節系統的調試
（1）輸入部分與檢測系統調試一樣。
（2）輸出部分。利用鍵盤，手操輸出檢查執行器行程動作誤差，其值不得超過系統內各單元允許誤差平方和的平方根值。
（3）按照設計規定檢查並確定調節器和執行器的動作方向。
（4）檢查比例、積分、微分動作和輸出特性。
4. 報警、連鎖系統調試
（1）模擬輸入部分與檢測系統調試一樣，用變送器分別輸入設計物理量值（或等價的電壓值），列出操作站上顯示的各量的物理值並記錄下各次信號輸入時報警狀態是否正確。該次調試不僅可以測得物理量信號的正確性、精度、實時庫組態的正確性，還可以檢查報警限值設定、連鎖設定值、連鎖邏輯關係是否正確。
（2）對於開關量輸入信號的測試，即聯鎖系統、運行狀態，在繼電器櫃端子處，用小型開關進行模擬試驗，在操作站按信號逐個調出、檢查，其指示視窗是否有顯示，狀態顏色標態是否正確，邏輯順序、計數、時間是否正確。
（3）有些開關量信號比較複雜，除了自己的邏輯狀態外，還關聯一些開關量，在組態這種測試畫面時，將該點有關的開關量也一同組上。按邏輯框圖逐項進行，在現場製造聯鎖源，觀察聯鎖結果是否正確。
（4）順序、邏輯控制系統調試。順序和邏輯控制程式調試，這些程式一般都有專門的操作界面，自成體系的模組化結構。調試時應準備好各種所需的現場條件，仔細考察運行結果後，才能啟動程式。要求的現場條件必須從現場加入，在操作過程中有提示信息，應按照要求逐步確認。調試時先檢查程式邏輯，再看數據點組態和程式語句匹配。對於數字量信號，可以按照開關量輸入、輸出測試方法進行。
6、DCS套用軟體調試（第四次調試）
套用軟體調試是在工藝設備單體試車和集散系統調試之後，在設備運行條件下，全面檢查一個工藝工序或幾個工藝工序內控制系統的綜合控制性能，一般涉及數十個迴路，甚至上百個迴路，並涉及動設備、電氣和工藝操作。建立整體協調機制，施工單位專業工程師與業主、設計、設備廠家、監理等方面專家，組成聯合小組，整體調度、協調，研究解決調試中的技術難題，確保系統正常運轉。調試中必須有較高層次的現場管理人員擔負協調工作。套用軟體調試依據設計編制的應用程式，在操作站啟動應用程式，在操作站和現場逐步、逐項進行，檢查程式進行情況和機、電、儀的動作是否符合設計要求，設計是否滿足工藝要求。
7、信息管理網軟體調試（第五次調試）
上層信息管理網採用TCP/IP協定乙太網，進行工廠級信息傳送和管理，實現全廠綜合管理，該網路通過MFS上安裝的雙重網路接口，進行信息管理和過程控制網路的轉接，獲取集散控制系統中過程參數和系統運行信息。同時向下傳送上層管理計算機的調度指令和生產指導信息，管理網採用大型網路資料庫，實現信息共享，並可將各裝置、分廠的控制系統聯入企業信息管理網，實現工廠級的綜合管理、調度、統計、決策等。套用軟體調試通過輸入與程式所需的信號，檢驗數據處理結果正確與否，考核設計程式的可靠性。同時進行網路系統速度、抗干擾、回響特性的測試。
材料設備
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》主要測試儀表，見下表：
序號 | 名稱 | 型號 | 序號 | 名稱 | 型號 |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 數字式多功能信號發生器 | FLUKE-744 | 5 | 迴路測試儀 | FLUKE-380 |
2 | 五位數字電壓表 | PZ-38 | 6 | 精密電阻箱 | TZ-30 |
3 | 直流毫安表（光點式） | HA-300 | 7 | 開關量信號校驗箱 | ZZ-0705 |
4 | 數字壓力表 | 26542655 | 8 | 壓力校驗儀 | FLUKE-260 |
質量控制
施工單位採用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》質量控制應遵循以下要求：
- 質量標準
1.製造廠家提供的安裝調試標準。
2.國家標準《自動化儀表工程施工及驗收規範》GB50093-2002。
3.施工設計檔案。
4.全部安裝調試標準覆蓋率100%。
- 質量保證措施
1.建立現場安裝調試質量保證體系，明確各級責任人員的職、責、權，見下圖。
現場安裝調試質量保證體系
2.嚴格按照工藝流程安裝、調試，堅持“上道工序質量不合格，絕不進入下道工序”的原則。
3.嚴格“斷點”質量控制，確保“斷點”位置、接線、接通準確無誤。
安全措施
施工單位採用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
- 嚴格實行隔離，保證人身和設備安全
在集散系統施工過程中，以最大限度地組織平行作業。在複雜的交叉作業條件下，保證人身與設備安全十分重要。除嚴格遵照業主及公司相關安全法規之外，採用隔離安全措施。
隔離就是利用斷點，在斷點處切斷一切聯繫。該工法有三種隔離。
1.斷點隔離
層次間、工序間設定斷點，使相互不干擾，實現層次間、工序間隔離。
2.迴路隔離
在系統調試時，我們在接通斷點2時，不是全部一次接通，而是現場施工情況對具備條件的迴路，接通一個，調試一個，不具備或不調試的迴路一律不先接線，因此系統調試與現場儀表安裝互不干擾。
3.部位隔離
套用軟體調試時，涉及的工藝部位必須與相鄰的工藝部位進行必要的隔離，確保全全操作。
- 制定套用軟體調試的安全工作工序
1.檢查確認調試範圍的控制系統，工藝系統已具備試車條件。
2.需要隔離的部位和措施均已落實。
3.各專業的工作已得到協調，互不衝突，系統監護人落實。
4.調試完畢後，立即進行系統恢復，防止出現其他故障。
環保措施
施工單位採用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》時，應採取以下環保措施：
1.建立施工現場HSE管理體系，嚴格遵守國家、地方政府和業主制訂的有關環境保護、文明施工的法律、法規和規章制度，加強對施工用材料、設備、廢水、生產生活垃圾的控制和治理環境，遵守有關防火和廢棄物處理的規章制度。
2.班前嚴格控制中控室內環境衛生，設備開箱後的廢棄物及時清理，零星工作垃圾及時放置在現場專用垃圾箱中，專用垃圾箱設定封閉蓋板。
3.安裝、調試階段，中控室嚴格執行準入制度，非工作人員，嚴禁入內。
效益分析
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》具有以下經濟效益：
1.該工法於2007年在雲南大為制焦有限公司200萬噸/年焦化項目的DCS系統安裝調試中套用，縮短工期32天，降低成本10.12萬元。
2.該工法於2007年在惠生（南京）化工有限公司30萬噸/年CO、20萬噸/年甲醇項目DCS系統安裝調試中套用，縮短工期26天，降低成本11.56萬元。
3.該工法於2008年在大化集團大連碳化工有限公司30萬噸/年甲醇裝置及2.8萬mVh空分裝置安裝項目DCS系統安裝調試中套用，縮短工期43天，降低成本17.30萬元。
套用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》可以實現可觀的經濟效益。
套用實例
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》套用實例如下：
1.該工法於2007年在雲南大為制焦有限公司200萬噸/年焦化項目的DCS系統安裝調試中套用，縮短工期32天，裝置投料試車一次成功。
2.該工法於2007年在惠生（南京）化工有限公司30萬噸/年CO、20萬噸/年甲醇項目DCS系統安裝調試中套用，縮短工期26天，取得了良好的經濟效益。
3.該工法於2008年在大化集團大連碳化工有限公司30萬噸/年甲醇裝置及2.8萬立方米/小時空分裝置安裝項目DCS系統安裝調試中套用，取得良好的效益。
4.截至2009年，該工法已在多個大型化工、煤化工項目的DCS系統安裝調試中套用。
榮譽表彰
2009年7月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》，以文號建質[2009]162號公布《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》為國家一級工法。
1.運用邏輯分析原理，對整個系統結構進行科學分層、隔離、使施工得以均衡協調，確保高效、優質、安全。
2.調試以DCS為核心，逐步向外擴展，分次調試，重複驗證，從根本上確保工程質量。
3.運用網路技術，統籌各層次、各工序的施工，編制網路計畫，科學管理，使施工進度得到預控。
4.套用系統自身具有的統觀全局的視窗功能進行調試，具有高速、高效、高可靠性。
5.運用統籌方法，劃分不同的功能模組。對幾個調試小組分成功能模組小組，分別為壓力調試組、溫度調試組、液位流量調試組、調節閥調試組、狀態反饋及連鎖調試組。通過人員、設備、工具等的專業化模組化組建，提高人員的熟練程度，對故障點快速判斷和處理，加大設備工作利用率，提高調試速度。
6.大規模積體電路、MOS器件大量套用，防靜電要求必須提高，以防止靜電損壞控制系統元件板卡。
7.上層信息管理網為TCP/IP協定乙太網，進行工廠級信息傳送和管理，實現全廠綜合管理;中層過程控制採用雙高速冗餘工業乙太網，傳輸工藝過程控制時實信息；底層為控制站內部網路，採用主控制卡指揮式令牌網，用於站內信息交換。調試時結合網路特點分成區域塊調試，拓寬工作面，縮短調試周期。
工藝流程
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》施工程式以SCS、DCS和現場儀表三個層次為基礎，在每個層次又分設若干工序。在層次間、工序間安排平行作業程式，在層次內的工序間組織安裝調試交替作業程式。施工工藝流程見下圖。
總體分散綜合控制TDCS-3000施工流程圖
操作要點
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》操作要點有以下7項：
1、集散控制系統安裝
- 機櫃、操作站、輔助錶盤的安裝
（1）安裝前應具備的條件：土建、空調系統及其他安裝工程已完工；空調系統運行正常。
（2）嚴格按規範要求安裝機櫃、操作站、輔助錶盤，就位後固定牢固。
- 系統卡件、I/O接口、轉換單元的安裝
（1）卡件開箱安裝之前對安裝人員進行控制系統防靜電培訓。
（2）現場控制室防靜電活動地板安裝完成，並良好接地。
（3）安裝人員應具有一定的防靜電配備並嚴格按照防靜電操作規範，卡件開箱後必須及時安裝就位，禁止系統卡件拆除包裝後裸板放置。
（4）開箱安裝過程中，保留一部分卡件的防靜電包裝袋和紙盒，用於後期現場工作過程中的卡件存放和運輸。
（5）持拿卡件時禁止接觸各種管腳引線和卡件上的電子元器件以及各種連線埠和接口，應持其外殼或元件邊緣。
（6）DB25、DB9、網線等系統通訊線在進行安裝前進行靜電釋放，安裝過程中應儘量減少通信線、卡件的插拔次數。
- 機櫃、供電盤、操作站配線
（1）接地系統有安全接地、計算機接地、DCS接地和變壓器接地等四種接地，分別由機櫃、操作站、供電盤和輔助錶盤接入四條接地母線，然後分別接到室外的四個接地極。接地母線彼此絕緣，接地電阻符合設計要求。
（2）電源配線嚴格執行施工驗收規範。
（3）高速數據通道的敷設。系統中兩條高速數據通道應分別敷設在兩條電纜槽內，以提高可靠性。
（4）機櫃與機櫃、機櫃與操作站之間配線。配線由製造廠帶有插頭的專用電纜，配線時必須按製造廠家的圖紙對號入座，插接正確、牢固、可靠。
- 電纜敷設、現場儀表安裝、配線、配管，均按設計檔案、標準圖進行施工。
- 斷點處的配線
1.斷點1處的配線
①斷點1接通的條件
a.硬體及基本軟體調試完畢
b.輔助錶盤安裝、配線、查線，絕緣電阻測試、編號、壓鼻子、包好線頭、綑紮在對應機櫃等這些工作完成之後。
②機櫃的輸入/輸出配線（接通斷點1）
在具備斷點接通條件之後，經短暫停電，將輔助錶盤送來的輸入、輸出信號線，接到機柜上的對應端子，一次全部端子接完，確保連線可靠。
2.斷點2處的配線
①斷點2接通的條件
a.控制室、機櫃室內部系統全部迴路調試完畢。
b.外部電纜敷設完畢，並經查線、絕緣測試線頭處理、編號，固定在相應的端子排旁並用膠布包好。
c.現場儀表安裝、配管、配線完畢。
要滿足這個條件，關鍵是單位的選擇，以往是以整個廠、整個裝置為單位，幾百個迴路，幾千個迴路全部滿足，這是很困難的，該工法以迴路為單位就很容易滿足這個條件。
②斷點2接通原則：以迴路為單位。某一迴路具備條件，就接通某一迴路，調試某一迴路。具備條件一個就接通一個，調試一個，直至所有迴路全部接通，全部調試完畢。
③設定斷點2和以迴路為單位接通斷點2，目的是便於組織系統調試與現場儀表安裝平行作業，並實現了迴路之間的隔離，保證系統調試與現場儀表安裝互不干擾，使系統調試與現場儀表安裝及工藝基本同步完工，有效地縮短了儀表施工工期和工程建設總工期。
2、集散控制系統調試
對集散控制系統進行邏輯關係分析，為確保系統調試質量，該工法採用分層隔離平行調試法、分散綜合調試法及視窗功能調試法，在原有的調試方法中套用模組法，對各個功能模組進行調試，針對每個模組小組進行相應的專業化培訓，同時設計使用專業調試模板，按照功能化、標準化、程式化進行五次調試，形成完整的集散控制系統調試。
（1）分層、隔離、平行調試法一根據集散系統的結構，經過全面的邏輯分析，將全系統劃分成SCS、DCS和現場儀表三個層次以及層次內的各工序，併合理地在層次間和工序間連線處設定斷點（即在斷點處切斷層次間、工序間的一切聯繫）。最大限度地組織調試平行作業實現層次間、工序間完全隔離，互不干擾，拓寬工作面，提高工作效率，確保系統安全。
（2）分散綜合調試法——以DCS為核心，逐步接通工序間、層次間的斷點，分次擴大調試範圍，即五次調試（見集散控制系統安裝調試程式方塊圖），最終把系統中的各層次、各工序全部連線起來，形成一個完整的集散控制系統。這種調試方法，通過分次擴展，使主要控制裝置經受了多次重複驗證，從根本確保了工程質量，而且該次調試是下次調試的基礎，下次調試僅增加系統中的一部分。這樣整個系統調試都便於尋找和處理故障，提高調試速度。
（3）視窗功能調試法一集散控制系統的視窗功能是指CRT操作站的人一機接口功能，操作採用多微處理結構，有高速處理器和專用的圖形處理器，有很強的信息處理功能，通過它實現了統觀全局。
（4）功能模組調試法一功能模組調試法是按照硬體模組構成，將系統下層分為控制模組、溫度監視模組、壓力監視模組、狀態監視模組、連鎖模組等，按照積木法結構由下層模組構築各個操作站（中層模組），操作站、機櫃、工控網路等又構成上層控制系統的大功能模組，按調試計畫對各功能模組獨立調試，平行推進工程進度。
（5）軟體組態調試模組法——軟體功組態按照組態軟體平台，將系統分為軟體系統組態、流程圖製作、控制組態。按照積木結構分塊進行，按調試計畫對各功能模組組態調試，平行推進。
3、硬體及基本軟體調試（第一次調試）
- 硬體及基本軟體調試質量是集散控制系統調試質量的關鍵。
1. 用控制裝置自身功能進行硬體及基本軟體調試。
（1）集散控制系統各單元都採用了微處理機，有很強的自診功能。自診情況通過發光二極體顯示出來，因此各單元工作狀態的檢查，可根據各插卡上的發光二極體狀況來判斷各插卡工作正常與否，以及故障性質、故障點位置。
（2）套用統觀全局的視窗功能進行調試。操作站採用多微處理機構，有高速處理器和專用圖形處理器，具有很高的速度和很強的信息處理功能，通過鍵盤操作，調出各種畫面，進行各種性能試驗，根據畫面的各種符號、代碼，可迅速判斷故障、故障性質、故障位置。
（3）人為撥掉插卡或插頭，檢查其冗餘切換和自診功能。
（4）輸入模擬信號，檢查A/D，組態，輸入通道和檢測功能。
（5）通過鍵盤輸出檢查輸出功能。
（6）調試用的表格、調試項目、調試質量標準，均按製造廠家提供的標準，逐項進行檢查核對，調試完畢，三方簽字認可。
2. 安全系統調試
SIS系統中央處理單元包括兩個時鐘同步微處理器，每個處理器有獨立的數據存儲系統，通過硬體比較器完成兩個控制器的信息交換，確保處理的數據是一致的。
（1）系統自診斷調試，利用軟體對微處理器、記憶體、看門狗電路進行測試，包括組態指令、定址方式、數據暫存器的檢測。通過硬體比較器和CRT循環冗餘校驗對記憶體進行調試檢測。
（2）輸入通道的調試，系統檢測輪詢輸入信號和輸入通道的狀態測試，包括斷線短路故障，故障時系統將相應的輸入信號按照“0”信號處理，相應的故障指示燈開始閃爍。
（3）輸出通道的調試，輸出信號寫操時自動檢測通道工作狀況，同時輸出通道讀回比較，結果不一樣即發現故障，系統將相應的輸出信號按照“0”信號處理，相應的故障指示燈開始閃爍，最後人為製造輸出迴路的斷線短路故障，檢測故障檢測和看門狗電路安全切換功能。
4、控制室、機櫃室內部系統調試（第二次調試）
在第一次調試的基礎上，又增加了輔助盤上的信號轉換及信號聯鎖繼電器。該次調試時設計、使用功能調試模組，按功能模組調試要求，對調試的電阻信號、標準電壓信號、標準電流信號、開關量信號、脈衝量信號等參數，設計專業的功能調試模組，專業調試人員嚴格按功能模組化進行專業調試。實行專業化分工，設定的對應專業調試組，分工明確、專業技術保障，調試精確快捷。
該次調試的目的是消除包括機櫃、操作站、轉換器、信號聯鎖在內的控制室、機櫃室內部的一切故障。
（1）輸入迴路調試
調試主要方法，根據設計提供的迴路接線圖，從接線盤的輸入端端子，逐個迴路輸入相應的標準模擬信號或開關量信號，操作鍵盤，調出相應迴路的畫面，觀察CRT。檢查一般不少於3點（量程的0%、50%、100%）。
對於模擬輸入，其誤差不得超過系統內各單元允許基本誤差平方和的平方根值；對於開關量輸入變化，CRT狀態也應變化。
（2）輸出迴路調試
根據設計提供的迴路接線圖，逐個進行調試，利用鍵盤調出相應畫面，利用鍵盤，手動輸出模擬量或開關量。在輸出端子上，接入相應的標準表。對於模擬輸出，其誤差不得超過系統內各單元允許基本誤差平方和的平方根值；對於開關輸出，直接輸出開或關。
（3）輸入、輸出、調試均按百分之百進行。
5、系統調試（第三次調試）
在第二次調試的基礎上，又增加了現場儀表。
目的是消除整個迴路中的一切故障。
1. 系統調試，以迴路為單位、某一迴路具備條件，就在斷點2接通某一迴路，調試某一迴路。具備一個，接通一個，調試一個，直至所有迴路全部接通，全部調試完畢。
2. 檢測系統調試
在信號發生端，套用功能模組輸入相應的標準模擬信號利用鍵盤，調出相應的畫面，觀察CRT顯示。其誤差不得超過系統內各單元允許誤差平方和的平方根值。
3. 調節系統的調試
（1）輸入部分與檢測系統調試一樣。
（2）輸出部分。利用鍵盤，手操輸出檢查執行器行程動作誤差，其值不得超過系統內各單元允許誤差平方和的平方根值。
（3）按照設計規定檢查並確定調節器和執行器的動作方向。
（4）檢查比例、積分、微分動作和輸出特性。
4. 報警、連鎖系統調試
（1）模擬輸入部分與檢測系統調試一樣，用變送器分別輸入設計物理量值（或等價的電壓值），列出操作站上顯示的各量的物理值並記錄下各次信號輸入時報警狀態是否正確。該次調試不僅可以測得物理量信號的正確性、精度、實時庫組態的正確性，還可以檢查報警限值設定、連鎖設定值、連鎖邏輯關係是否正確。
（2）對於開關量輸入信號的測試，即聯鎖系統、運行狀態，在繼電器櫃端子處，用小型開關進行模擬試驗，在操作站按信號逐個調出、檢查，其指示視窗是否有顯示，狀態顏色標態是否正確，邏輯順序、計數、時間是否正確。
（3）有些開關量信號比較複雜，除了自己的邏輯狀態外，還關聯一些開關量，在組態這種測試畫面時，將該點有關的開關量也一同組上。按邏輯框圖逐項進行，在現場製造聯鎖源，觀察聯鎖結果是否正確。
（4）順序、邏輯控制系統調試。順序和邏輯控制程式調試，這些程式一般都有專門的操作界面，自成體系的模組化結構。調試時應準備好各種所需的現場條件，仔細考察運行結果後，才能啟動程式。要求的現場條件必須從現場加入，在操作過程中有提示信息，應按照要求逐步確認。調試時先檢查程式邏輯，再看數據點組態和程式語句匹配。對於數字量信號，可以按照開關量輸入、輸出測試方法進行。
6、DCS套用軟體調試（第四次調試）
套用軟體調試是在工藝設備單體試車和集散系統調試之後，在設備運行條件下，全面檢查一個工藝工序或幾個工藝工序內控制系統的綜合控制性能，一般涉及數十個迴路，甚至上百個迴路，並涉及動設備、電氣和工藝操作。建立整體協調機制，施工單位專業工程師與業主、設計、設備廠家、監理等方面專家，組成聯合小組，整體調度、協調，研究解決調試中的技術難題，確保系統正常運轉。調試中必須有較高層次的現場管理人員擔負協調工作。套用軟體調試依據設計編制的應用程式，在操作站啟動應用程式，在操作站和現場逐步、逐項進行，檢查程式進行情況和機、電、儀的動作是否符合設計要求，設計是否滿足工藝要求。
7、信息管理網軟體調試（第五次調試）
上層信息管理網採用TCP/IP協定乙太網，進行工廠級信息傳送和管理，實現全廠綜合管理，該網路通過MFS上安裝的雙重網路接口，進行信息管理和過程控制網路的轉接，獲取集散控制系統中過程參數和系統運行信息。同時向下傳送上層管理計算機的調度指令和生產指導信息，管理網採用大型網路資料庫，實現信息共享，並可將各裝置、分廠的控制系統聯入企業信息管理網，實現工廠級的綜合管理、調度、統計、決策等。套用軟體調試通過輸入與程式所需的信號，檢驗數據處理結果正確與否，考核設計程式的可靠性。同時進行網路系統速度、抗干擾、回響特性的測試。
材料設備
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》主要測試儀表，見下表：
序號 | 名稱 | 型號 | 序號 | 名稱 | 型號 |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 數字式多功能信號發生器 | FLUKE-744 | 5 | 迴路測試儀 | FLUKE-380 |
2 | 五位數字電壓表 | PZ-38 | 6 | 精密電阻箱 | TZ-30 |
3 | 直流毫安表（光點式） | HA-300 | 7 | 開關量信號校驗箱 | ZZ-0705 |
4 | 數字壓力表 | 26542655 | 8 | 壓力校驗儀 | FLUKE-260 |
質量控制
施工單位採用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》質量控制應遵循以下要求：
- 質量標準
1.製造廠家提供的安裝調試標準。
2.國家標準《自動化儀表工程施工及驗收規範》GB50093-2002。
3.施工設計檔案。
4.全部安裝調試標準覆蓋率100%。
- 質量保證措施
1.建立現場安裝調試質量保證體系，明確各級責任人員的職、責、權，見下圖。
現場安裝調試質量保證體系
2.嚴格按照工藝流程安裝、調試，堅持“上道工序質量不合格，絕不進入下道工序”的原則。
3.嚴格“斷點”質量控制，確保“斷點”位置、接線、接通準確無誤。
安全措施
施工單位採用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
- 嚴格實行隔離，保證人身和設備安全
在集散系統施工過程中，以最大限度地組織平行作業。在複雜的交叉作業條件下，保證人身與設備安全十分重要。除嚴格遵照業主及公司相關安全法規之外，採用隔離安全措施。
隔離就是利用斷點，在斷點處切斷一切聯繫。該工法有三種隔離。
1.斷點隔離
層次間、工序間設定斷點，使相互不干擾，實現層次間、工序間隔離。
2.迴路隔離
在系統調試時，我們在接通斷點2時，不是全部一次接通，而是現場施工情況對具備條件的迴路，接通一個，調試一個，不具備或不調試的迴路一律不先接線，因此系統調試與現場儀表安裝互不干擾。
3.部位隔離
套用軟體調試時，涉及的工藝部位必須與相鄰的工藝部位進行必要的隔離，確保全全操作。
- 制定套用軟體調試的安全工作工序
1.檢查確認調試範圍的控制系統，工藝系統已具備試車條件。
2.需要隔離的部位和措施均已落實。
3.各專業的工作已得到協調，互不衝突，系統監護人落實。
4.調試完畢後，立即進行系統恢復，防止出現其他故障。
環保措施
施工單位採用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》時，應採取以下環保措施：
1.建立施工現場HSE管理體系，嚴格遵守國家、地方政府和業主制訂的有關環境保護、文明施工的法律、法規和規章制度，加強對施工用材料、設備、廢水、生產生活垃圾的控制和治理環境，遵守有關防火和廢棄物處理的規章制度。
2.班前嚴格控制中控室內環境衛生，設備開箱後的廢棄物及時清理，零星工作垃圾及時放置在現場專用垃圾箱中，專用垃圾箱設定封閉蓋板。
3.安裝、調試階段，中控室嚴格執行準入制度，非工作人員，嚴禁入內。
效益分析
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》具有以下經濟效益：
1.該工法於2007年在雲南大為制焦有限公司200萬噸/年焦化項目的DCS系統安裝調試中套用，縮短工期32天，降低成本10.12萬元。
2.該工法於2007年在惠生（南京）化工有限公司30萬噸/年CO、20萬噸/年甲醇項目DCS系統安裝調試中套用，縮短工期26天，降低成本11.56萬元。
3.該工法於2008年在大化集團大連碳化工有限公司30萬噸/年甲醇裝置及2.8萬mVh空分裝置安裝項目DCS系統安裝調試中套用，縮短工期43天，降低成本17.30萬元。
套用《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》可以實現可觀的經濟效益。
套用實例
《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》套用實例如下：
1.該工法於2007年在雲南大為制焦有限公司200萬噸/年焦化項目的DCS系統安裝調試中套用，縮短工期32天，裝置投料試車一次成功。
2.該工法於2007年在惠生（南京）化工有限公司30萬噸/年CO、20萬噸/年甲醇項目DCS系統安裝調試中套用，縮短工期26天，取得了良好的經濟效益。
3.該工法於2008年在大化集團大連碳化工有限公司30萬噸/年甲醇裝置及2.8萬立方米/小時空分裝置安裝項目DCS系統安裝調試中套用，取得良好的效益。
4.截至2009年，該工法已在多個大型化工、煤化工項目的DCS系統安裝調試中套用。
榮譽表彰
2009年7月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》，以文號建質[2009]162號公布《總體分散綜合控制TDCS-3000工法》為國家一級工法。
