探讨HONEYWELL DCS系统升级改造改造技术
dcs修改实施方案

dcs修改实施方案DCS修改实施方案一、前言随着技术的不断发展和应用,DCS系统在工业自动化控制中发挥着越来越重要的作用。
然而,由于市场需求、技术更新等因素,DCS 系统的修改和升级也成为了一个必然的趋势。
因此,我们有必要对DCS系统的修改实施方案进行认真的研究和制定,以保证系统修改的顺利进行和最终实施效果的达到。
二、修改实施方案的必要性1.技术更新:随着科学技术的不断进步,DCS系统的硬件和软件也在不断更新换代,为了使系统保持与时俱进的状态,必须对其进行修改升级。
2.功能需求:随着生产工艺的不断变化和企业发展的需求,DCS系统的功能也需要不断地进行调整和完善,以满足生产的需要。
3.安全性要求:在工业生产中,安全始终是第一位的。
对DCS系统的修改和升级,也是为了提高系统的安全性能,保障生产过程中的安全。
4.成本效益:通过对DCS系统的修改和升级,可以提高系统的效率和性能,降低维护成本,从而实现成本效益的最大化。
三、修改实施方案的具体内容1.需求分析:首先需要对系统的修改需求进行全面的分析,包括硬件和软件方面的需求,以及对系统功能、性能、安全性等方面的要求进行详细的梳理和确定。
2.技术方案设计:在需求分析的基础上,制定系统的修改实施方案,包括硬件设备的更换或升级、软件系统的更新或调整,以及相应的技术方案设计和实施计划。
3.实施过程管理:对系统修改的实施过程进行全面的管理和监控,包括对系统修改过程中可能出现的问题和风险进行评估和应对措施的制定,确保修改过程的顺利进行。
4.测试验证:在系统修改实施完成后,进行全面的测试和验证,确保系统修改的有效性和稳定性,以及对系统的性能和安全性进行全面的评估和验证。
5.培训和支持:对系统修改后的新功能和操作流程进行培训,确保相关人员能够熟练操作和管理新系统,同时提供系统修改后的技术支持和维护服务。
四、总结DCS系统的修改实施方案是一个复杂而又重要的工作,需要全面的规划和认真的执行。
浅析DCS系统升级改造及常见故障应对方法

浅析DCS系统升级改造及常见故障应对方法摘要:DCS系统在发电厂运用广泛,随着自动化水平的提高,自动化的要求也越来越严格,而DCS系统其强大的控制性能和实时监控机能使电力生产的自动化生产水平得到了大幅度提高。
对DCS系统实时的升级也是对机组稳定运行提供了可靠的保障。
本文介绍了DCS升级改造与旧系统使用的优缺点、日常维护中出现的问题及解决办法。
关键字:DCS系统升级改造故障分析解决方法前言唐山热电发电厂两台 300MW 机组锅炉由上海有限公司设计制造,汽轮机由东方汽轮机厂设计制造,控制系统采用日本日立公司生产的 HICAS - 5000M 型分散控制系统。
每台机组设有5个操作员站、1 个值长监视站,另设有 1 台工程师站和 1 台历史数据站。
2022年4月和9月分别对2号机、1号机的DCS系统进行了升级,系统版本由CV7变到CV8。
虽然系统升级后更加方便快捷,运行更加稳定,操作起来故障率变低,但是也会出现一些故障问题,所以针对DCS故障控制系统可能造成的后果严重程度,对硬件故障和软件故障均进行了分析及解决。
1 CV7升级到CV8的优缺点1.1升级的优点工程师站操作逻辑界面,在两个系统之间没有很大的变化,最直观的就是操作画面有了很大的区别,CV8的文件菜单不在是一个文件夹下的各类操作APP,而是相当于一个大APP下包括了各类操作端,更加直观便捷,数据库的传输也没有之前的繁琐,不用在经过以前的来回反复的transilation,历史站与POC站一致化也无需退出在线,可以直接在线进行一致化,这样既方便了操作人员,也不影响运行人员对POC站的使用。
升级后可以直接在画面上增加计算点,比如增加NOX的总流量和小时均值,CV7就没办法进行增加,而CV8可以直接进入计算组态增加计算点,从而在画面上显出出来,既方便运行人员调整参数,也对运行的经济性提供可靠的依据。
1.2升级的缺点系统升级后,面临的一个最大的问题就是数据库的丢失,有一些参数在新系统内没有,所以对此问题只能进行详细的比对,在新系统内进行添加。
DCS控制系统的升级改造

D C S控制系统的升级改造李晓娟,杨芝军(中盐青海昆仑碱业有限公司,青海㊀德令哈817099)摘要:介绍我公司热电车间D C S控制系统升级改造的原因和改造方案,通过硬件和软件升级提升了自动控制设备的性能,并提高了D C S控制系统的操作稳定性和运行效率.关键词:D C S控制系统;控制器;组态;硬件;升级中图分类号:T Q056.22㊀㊀文献标识码:B㊀㊀文章编号:1005-8370(2018)05-43-031㊀系统概况中盐青海昆仑碱业有限公司热电车间D C S控制系统采用MA C S V系统,系统版本为MA C S V 5.2.3S P2,系统配置为:控制室:15台计算机主机,15台计算机显示器.电子间:10面主控机柜,7面扩展柜.D C S系统配置见表1.表1㊀D C S系统配置表设备名称10#站11#站12#站13#站14#站15#站16#站17#站18#站19#站F M148A9209209201292613F M151A2424242234F M147E1201201208814F M1433535351111113F M161-D I7111011711572029F M161-S O E3202322300F M171B595959551116总计415141514151454572692㊀原有控制系统存在的问题2.1㊀电子元件老化所有电子产品都有一定寿命,5~7年属于设备的老化峰期,模块经过多年运行,受空气㊁灰尘及腐蚀性气体侵蚀㊁老化后会出现工作不稳定的情况,各D P接头及节点处也会出现氧化㊁松动等现象,D P 链路阻抗会增大,如超过系统要求值,则会造成模块离线等情况,严重的会导致系统非计划停车,影响正常生产.热电车间D C S系统自2010年投产以来运行已有8年时间,近两年来D C S故障率明显增加,从2016年开始,运行期间曾多次出现模块离线㊁烧坏㊁通道坏㊁电路板小配件掉落等故障,严重影响设备安全稳定运行.2.2㊀服务器问题现有MA5系统采用的是服务器结构,服务器位于上位和控制器之间,将上位机的指令和现场数据通过服务器来交换.热电车间采用的上位机㊁服务器系统为X P,微软已于14年宣布X P系统退役,停止对该系统的更新,目前所有主流计算机厂家生产的计算机硬件无法识别X P系统.2014年服务器出现过无法切换㊁通讯故障,2015年出现过服务器无法登录在线下装故障,2017年服务器硬盘故342018年第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀李晓娟,等:D C S控制系统的升级改造障,D E L L厂家表示此型号已停产,无备件更换,这就意味着一旦服务器出现故障,无法购买备件,导致D C S系统瘫痪,造成非计划停车,存在严重安全隐患,急需解决.2.3㊀网络问题D C S系统中采用交换机构建实时数据网络.以太网最大的风险在于发生网络风暴,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,进而引起D C S系统崩溃导致机组发生跳闸事故.热电车间D C S系统已经连续运行近十年,操作站主机㊁网卡㊁交换机等已经进入不稳定运行阶段,因其质量或性能可能引起数据刷新速度缓慢,甚至演变成网络风暴造成系统崩溃情况发生,为了减少事故发生,防患于未然,需将操作站主机㊁交换机㊁网卡同时更换.2.4㊀控制器问题多年来D C S系统硬件扩展及软件组态的增补修改已经使C P U负荷超过了临界状态(实际平均负荷已达33%,和利时出厂规定正常负荷不能超过30%),不利于系统的稳定运行.D C S控制器负荷过重,容易造成控制器数据处理滞后,甚至造成整个系统的瘫痪.而一旦控制系统瘫痪必须厂家专业技术人员到现场处理,势必给企业造成停产损失.18#站公用系统多次出现主控单元故障,导致A㊁B主控在故障情况下无法进行无扰切换,一旦A 主控有任何故障,将导致整个公用系统瘫痪,无法运行,严重影响设备的安全㊁稳定运行.2.5㊀系统局限性随着自动化水平不断升级,原有MA C S V5.2.3因系统局限性,无法实现在线下装,生产运行中遇到的修改量程㊁修改通道等问题无法及时解决,只能等到全厂大修才能进行修改,造成备件的极大浪费,对生产带来极大不便.3㊀升级方案及优势因公司生产需求无法长时间停车,此次升级面临最大的问题是工作时间紧㊁工作量大,为保证在仅有的4天全厂停车检修时间内完成此次D C S系统升级任务,决定按照以下方案进行改造:3.1㊀软件升级将现有D C S系统软件部分由MA C S V5.2.3S P2升级为MA C SV6.5.3.新的系统软件提供合法㊁专用的软件授权.由和利时公司提供升级后的MA C SV6.5.3系统软件升级资料和全套电子版系统资料.服务器㊁操作员站安装微软正版授权的W i nGd o w s7操作系统.MA C SV6.5.3与原有F M系列模块具有很好的兼容性,所以原有F M系列模块不更换,直接将D C S系统升级改造到MA C S V6.5.3+K主控工作,不更改原有的D C S系统各站的所有功能(操作㊁显示㊁报警㊁趋势显示㊁历史趋势历史数据显示和查询等).3.2㊀硬件升级1)取消服务器I O通讯的功能点对点结构:操作站直接与控制站直接通讯,系统更加稳定,风险更加分散,减轻了网络数据负荷,提高了系统的稳定度.操作员站直接访问控制器真正的点对点结构.2)所有操作员站升级工程师站使用和利时公司验证的工作站主机平台T5810㊁液晶显示器㊁双口网卡.操作员站硬件采用D E L L5050MT维塔式工作站,主要技术参数为:C P U,I n t e l酷睿i57500,3.4G H z;内存,2ˑ4G;硬盘,500G B.3)网络交换机升级将原有的4台交换机更换为最新的GM010-I S W-24L系列,此交换机为和利时有自主研发的防网络风暴交换机,可明显的抑制网络风暴,大大提高或改善网络运行性能,更利于系统的稳定运行.3.3㊀控制器升级D C S控制器的升级主要是将原有的F M801控制器升级为K-C U01控制器.和利时公司K-C U01控制器是K系列硬件的控制器模块,是系统的核心控制部件,支持两路冗余I O-B U S和从站I/O模块进行通讯,支持两路冗余以太网和上位机进行通讯,实时上传过程数据以及诊断数据.可以在线下装和更新工程,且不会影响现场控制.比F M801控制器具有更强大的运算能力,完全兼容F M系列I/O卡件.因为F M801控制器和K-C U01控制器都是MA C S V系列硬件,所以升级时组态只需要用自带软件工具导入就可以,不会改变原有的控制策略.由于F M801控制器和K-C U01控制器安装结构44纯㊀碱㊀工㊀业相同,因此,只需将原F M801控制器机架拆除,在相同位置安装K-C U01控制器即可,原有I/O卡件和端子接线不变,从而能以最短的时间㊁最低的风险实现系统升级.3.4㊀系统升级优势1)MA C SV6安全可靠的控制器软硬件H E R O S操作系统 内置防火墙功能.双网故障不影响控制.优化的控制软件 完善的冗余机制等改进保证控制的可靠性.专业的算法库 符合行业使用需要的算法库,便于使用.100M通信网络 高速以太网保证了系统的高可靠性.2)MA C SV6灵活可靠的网络结构单层单层控制网 结构简洁,操作方便,安全可靠网络结构.可靠的监控功能 操作员与控制器点对点通讯,保证可靠的数据采集和操作.便携的下装过程 增加测点,修改画面或方案页,下装操作站和控制站直接生效.安全的历史站 提供丰富的历史数据.可与控制站通信,提供数据采集的备份功能.网络安全方案 和利时定制交换机预防网络风暴,已申请专利.4㊀升级后D C S系统现状1)MA C S V6系统报警及日志记录数量较MA C SV5增加表2㊀报警及日志记录数量比较名称升级前MA C SV5最大缓冲区容量升级后MA C SV6最大缓冲区容量全日志记录10000条30000条S O E日志记录2000条5000条简化日志记录2000条5000条操作日志记录1000条5000条设备日志记录1000条1000条工艺报警记录无5000条设备报警记录无5000条开关量抖动记录无5000条强制表记录无1000条2)MA C S V6系统C P U负荷较MA C S V5系统大幅下降表3㊀C P U负荷比较站号升级前MA C SV5C P负荷升级后MA C SV6C P负荷1030%7.59%1132%9.09%1230%7.59%1329%9.4%1429%7.59%1533%9.79%1629%7.59%1729%7.09%1834%9.00%1934%9.50%5㊀结㊀语本次D C S控制系统升级改造保留原有D C S系统各站的所有功能,保留原有I/O点数,C P负荷保持在10%以内,保证D C S控制系统升级改造后整个系统的完整性㊁可靠性㊁安全性,系统可用性达到99.99%,升级后的工作站的硬件和软件都具有高可靠性,系统升级后未改变原系统I/O卡件及通道编号,方便升级改造后的维护.通过此次升级改造,提高了D C S控制系统的数据处理速度,优化了软㊁硬件,提升了D C S控制系统的可用率和运行效率,用最小的投入换取最大的经济回报.参考文献[1]㊀邢建春,杨启亮,王平.新技术形势下D C S的发展对策[J].自动化仪表,2003,24(1)[2]㊀王美英.热工仪表及自动装置[M].北京:中国电力出版社,2012收稿日期:2018-06-20作者简介:李晓娟(1987 ),中国矿业大学毕业,热能与动力工程专业,本科,助理工程师,现任中盐青海昆仑碱业有限公司热电车间热工专工.542018年第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀李晓娟,等:D C S控制系统的升级改造。
关于进行DCS升级改造的技术分析

关于进行DCS升级改造的技术分析发表时间:2018-08-09T09:22:39.243Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:秦晓东韩志霞[导读] 摘要:以山西省漳泽发电分公司#4机组DCS改造为例,介绍改造方案的制定过程,改造中的亮点,及解决问题的方法,并对改造效果进行评价。
(山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司山西省长治市 046021)摘要:以山西省漳泽发电分公司#4机组DCS改造为例,介绍改造方案的制定过程,改造中的亮点,及解决问题的方法,并对改造效果进行评价。
关键词:DCS升级改造;实施过程;改造亮点;效果分析一、引言漳泽发电分公司4#机组是215MW燃煤机组,于1990年投产运行。
2001年进行DCS改造,采用的是北京国电智深控制技术有限公司的EDPF-2000分散控制系统,为该公司第一代产品。
经过13年的连续运行,迫切需要进行升级改造,以满足机组稳定运行的需要。
本文就山西省漳泽发电分公司#4机组DCS改造整体过程中的方案选择、改造实施过程进行介绍,分析,给需要进行相关同类型改造单位提供一些经验和方法予以借鉴。
二、DCS升级改造前的情况漳泽发电分公司#4机组DCS系统主要配置为:机柜18套;工程师站1套;操作员站5套;冗余的控制站(DPU)13套,历史站1套;通讯站1套。
DCS逻辑组态工作需要在DOS操作系统环境下进行。
随着技术的发展,DCS软、硬件不断推出了新版软件、新型硬件,在性能提升等各个方面都有了很大的进步;DCS组态软件也升级到可以在WINDOWS界面下进行操作。
漳泽发电分公司#4机组由于DCS机柜内原卡件及DPU站于新版硬件在体积、尺寸、安装方法等有着截然不同的区别,软件升级需要在硬件支持的基础上才可进行的原因,因此没有对原DCS软件及DPU站、卡件进行升级改造。
三、DCS升级改造的必要性#4机组DCS系统改造后已连续运行十三年,已超出了行业内DCS设备的正常服役时间。
对DCS系统进行改造的探讨

对DCS系统进行改造的探讨作者:李超来源:《中国科技博览》2013年第36期[摘要]DCS系统改造项目工程巨大,甚至比新加一套DCS系统的难度还要大。
但是改造是在原系统的基础上进行,原系统的一些信号电缆、电源电缆、网络电缆、端子、导轨等材料依然可以在新系统上应用。
这样就大大降低了成本,这也正是DCS系统改造的最大优点。
[关键词]仪表DCS 系统改造中图分类号:TH703.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0355-021 DCS系统改造中存在的问题目前工业控制中大量的现场控制仪表为模拟仪表,不具备控制和通信功能,而现场总线控制系统FCS则要求现场仪表是自身带有微处理器的数字式智能仪表。
但彻底替换低层仪表进行,花费是惊人的,也是不现实的。
当然,目前市场上也有各种各样的智能节点转换装置,不过这些装置为了适应各种不同的应用环境,一般都是集成有多路输入和输出的通用型结构。
2 DCS改造方法在改造过程不断积累和学习,有了一些心得体会,总结了一个DCS改造的方法,可以将DCS改造分为以下几个部分进行:2.1 新系统组态改造更换新DCS系统,必须先对新系统进行组态,首先要了解旧系统的结构和机柜位置,在创建新系统结构和布置机柜时需根据原系统的点数来确定,最好和原系统机柜数量保持一致不增加或减少机柜方便以后改造。
组态数据库也就是IO点组态过程需按照原系统机柜IO 点的分布将原来一个机柜的所有IO点组态到对应位置的一个新机柜中,如因每个新旧机柜可组态的IO点数不同造成IO点无法对应,应该将多余IO点组到相邻机柜中去,尽量避免IO点的迁移或减少迁移距离,防止由于组态给改造后期的接线带来麻烦。
组态逻辑程序可按照原系统程序组态的逻辑关系进行组态,因为原程序中的逻辑一定是最新且正在使用的逻辑。
2.2 静态调试DCS改造之前,先将新机柜迁移到合适的调试间,将系统上电后对之前组态好的数据库和程序逻辑进行静态调试检查新系统的硬件是否正常,并查找组态过程中的错误将其改正。
DCS控制系统升级改造实践

DCS控制系统升级改造实践黑龙江哈尔滨150000摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,DCS控制系统是一种典型的工业控制系统,它的系统原理基本结构是在微处理器的基础上,可以使控制功能实现分散性,使可显示的操作集中在一起,兼顾所有操作的同时还能够分而治之。
DCS控制系统是目前比较流行的分散控制系统,在国内,DCS控制系统称作是集散控制系统。
近些年随着国内、外工业自动化的普及和自动化技术的不断发展、提高,我国很多企业和公司普遍采用DCS控制系统。
随着科技不断进步,DCS控制系统也在不断完善和发展,性能也在迅速提高而且DCS系统的价格在逐渐下降,对DCS控制系统的升级改造也随之增多。
关键词:DCS控制系统;自动化;升级改造引言进入新世纪以来,我国的社会主义市场经济持续发展,为石油炼化企业带来了前所未有的发展机遇和挑战。
一方面,现代技术不断发展,优化了石油炼化企业的控制系统。
另一方面,工作环境日益复杂,增加了机组故障发生频率。
在炼化企业中,DCS系统的应用最为广泛。
就目前来看,大部分炼化企业对DCS系统进行了升级改造,在很大程度上提高了内控水平。
为了进一步促进炼化企业的发展,必须对DCS系统故障进行分析和处理。
1、改造的必要性每套控制系统都是冗余的服务器运行,某催化DCS系统现为HONEYWELL PKS PMIO结构,下层IO卡件均为2008年投用,至2023年将使用18年,超年限服役,经多次扩容改造,系统负荷大,故障率升高,网络不稳定,同时HM、NIM、服务器等关键部件急需改造升级。
单台服务器故障时,备用服务器会立刻切换为主服务器,不会立刻影响生产,但也存在2台服务器同时故障的可能性,服务器故障会切断操作员站与现场设备的实时数据连接,严重影响生产的稳定运行。
2、DCS控制系统升级改造实践2.1数据库和逻辑组态原有的点名以及点信息不变的情况下,按照NT+系统的数据库格式和要求重新生成数据库并下载,控制逻辑以目前机组实际控制逻辑为本,进行逻辑组态,对每个DPU站,重新绘制逻辑图,将原有DCS/DEH系统的LOOP,LADDER以及TEXT算法用更加方便的图形化工具进行绘制,最终生成NT+系统需要的SAMA图。
dcs系统改造施工方案

dcs系统改造施工方案一、项目背景与目标随着企业生产的不断发展和技术升级的需求,当前的DCS(分布式控制系统)已逐渐暴露出性能不足、维护困难等问题,亟需进行改造升级。
本次改造施工旨在通过选用先进、可靠的技术方案,优化系统配置,提升DCS系统的稳定性、可靠性和控制精度,以满足企业生产过程中的自动化控制需求,提高生产效率,降低运营成本。
二、现有系统分析现有DCS系统主要存在以下问题:一是硬件设备老化,性能不稳定;二是软件版本落后,无法兼容新型控制算法和设备;三是系统架构不够灵活,扩展性和可维护性较差;四是安全防护措施不足,存在安全隐患。
三、改造需求分析根据现有系统分析,改造需求主要包括以下几点:一是更新硬件设备,提升系统性能;二是升级软件系统,增加新型控制算法和设备兼容性;三是优化系统架构,提高扩展性和可维护性;四是加强安全防护措施,确保系统安全稳定运行。
四、技术方案选择经过综合评估,本次改造将采用先进的DCS系统技术方案,具体包括:选用高性能的硬件设备,如高性能的控制器、IO模块等;升级软件系统,采用更先进、稳定的操作系统和控制算法;优化系统架构,采用模块化设计,便于后期的扩展和维护;加强安全防护措施,包括网络隔离、数据加密等措施,确保系统安全。
五、设备清单与配置设备清单包括:高性能控制器、IO模块、网络设备、安全设备等。
具体配置将根据实际需求和现场环境进行选择和调整,以确保系统性能和安全。
六、施工步骤与时间安排施工步骤包括:现场勘查、方案设计、设备采购、设备安装调试、系统联调、验收等。
时间安排将根据具体步骤和现场情况进行合理安排,确保施工质量和进度。
七、安全风险与措施在施工过程中,可能面临的风险包括设备损坏、数据丢失、系统瘫痪等。
为此,我们将采取以下措施:一是制定详细的安全施工方案,明确施工流程和注意事项;二是加强施工现场管理,确保施工质量和安全;三是定期对系统进行备份和恢复测试,防止数据丢失;四是建立应急预案,确保在突发情况下能够迅速响应和处理。
探讨HONEYWELL DCS系统升级改造改造技术

探讨HONEYWELL DCS系统升级改造改造技术作者:金松林来源:《电子技术与软件工程》2016年第04期摘要本文根据中海石油化学股份有限公司化肥二部HONEYWELL DCS系统改造项目案例进行分析。
介绍如何利用原有的霍尼韦尔DCS系统升级控制器及配套全新操作站,包括其硬件结构、软件结构及其控制原理、控制方案等,对于系统的升级改造具有一定的借鉴意义。
【关键词】DCS系统控制站操作站网络接口模件1 项目概况化肥二部合成尿素控制系统为霍尼韦尔公司的TPS系统,采用的是上个世纪90年代的控制技术,于2003年9月投入使用,至今运行了11年。
系统故障频率和范围增加,故障在线处理难度和安全风险加大,部分备件已停产。
调查国内同类型控制系统的运行周期,依据与DCS系统生产厂家的前期技术交流情况,化肥二部计划利用2015年3月装置停车大修机会对现有DCS系统进行升级改造,以解决目前DCS系统存在的安全运行隐患。
2 改造方案分析2.1 过程控制器控制器1:1冗余配置,包括电源单元、CPU、通信卡。
控制器至少采用32位微机处理器。
本项目只采用标准控制器,不采用经过功能扩展的控制器。
每个控制器的负荷超过50%,应提供控制器的负荷计算表。
负荷按所有输入输出变量扫描速率为0.5秒计算。
估算负荷不超过系统存储、计算、传输能力的50%。
冗余的控制器CPU必须能够在线自诊断。
控制器具备数据记忆功能,断电情况下,数据可以保存72小时以上。
所有控制器的型号和配置必须一致,不允许多种型号或规格的控制器混用。
如图1所示。
2.2 操作站及辅助操作台操作站是独立的电子单元,能够通过控制网络与控制站进行通讯。
操作站具有报警管理功能软件包,操作站操作系统采用MS Windows 7系统。
主机:CPU: Xeon CPU E5 -1620,内存: 8GB DDR3,硬盘:SAS 500G;1G以上独立双输出显卡;彩色双屏24" LCD高分辨率监视器,工程师键盘、光电鼠标、工作台。
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探讨HONEYWELL DCS系统升级改造改造技术
作者:金松林
来源:《电子技术与软件工程》2016年第04期
摘要本文根据中海石油化学股份有限公司化肥二部HONEYWELL DCS系统改造项目案例进行分析。
介绍如何利用原有的霍尼韦尔DCS系统升级控制器及配套全新操作站,包括其硬件结构、软件结构及其控制原理、控制方案等,对于系统的升级改造具有一定的借鉴意义。
【关键词】DCS系统控制站操作站网络接口模件
1 项目概况
化肥二部合成尿素控制系统为霍尼韦尔公司的TPS系统,采用的是上个世纪90年代的控制技术,于2003年9月投入使用,至今运行了11年。
系统故障频率和范围增加,故障在线处理难度和安全风险加大,部分备件已停产。
调查国内同类型控制系统的运行周期,依据与DCS系统生产厂家的前期技术交流情况,化肥二部计划利用2015年3月装置停车大修机会对现有DCS系统进行升级改造,以解决目前DCS系统存在的安全运行隐患。
2 改造方案分析
2.1 过程控制器
控制器1:1冗余配置,包括电源单元、CPU、通信卡。
控制器至少采用32位微机处理器。
本项目只采用标准控制器,不采用经过功能扩展的控制器。
每个控制器的负荷超过50%,应提供控制器的负荷计算表。
负荷按所有输入输出变量扫描速率为0.5秒计算。
估算负荷不超过系统存储、计算、传输能力的50%。
冗余的控制器CPU必须能够在线自诊断。
控制器具备数据记忆功能,断电情况下,数据可以保存72小时以上。
所有控制器的型号和配置必须一致,不允许多种型号或规格的控制器混用。
如图1所示。
2.2 操作站及辅助操作台
操作站是独立的电子单元,能够通过控制网络与控制站进行通讯。
操作站具有报警管理功能软件包,操作站操作系统采用MS Windows 7系统。
主机:CPU: Xeon CPU E5 -1620,内存: 8GB DDR3,硬盘:SAS 500G;1G以上独立双输出显卡;彩色双屏24" LCD高分辨率监视器,工程师键盘、光电鼠标、工作台。
两套装置共用一台工程师站,用于组态维护,四台数据服务器都具备工程师组态功能。
操作台及辅助操作台全部更新,适当加宽操作位置。
各操作台、辅助操作台之间无缝连接。
操作
台配置2台LCD安装支架,支架有一定的选装角度;满足操作员个性化需求。
辅操台上的开关、按钮、指示灯、声光报警器全部更换,保留电极液位显示器。
增加合成/尿素公共监控站,用于非操作人员查看生产状态数据。
2.3 将原有HM历史模件设计成新的冗余数据服务器结构
HM是系统的文件服务器,处于核心地位,是存储系统软件和应用软件及历史记录的重要节点,其硬盘是24小时读写,已使用12年,随着时间的推移发生故障的次数在增大,而且一旦发生故障,大量文件就会丢失,后果十分严重。
根据实际使用要求,采用冗余数据服务器的系统架构,服务器直接从控制器完成在线数据采集和存贮,每个操作站能从服务器获取历史数据的趋势和表格数据。
(1)对用户所要求的快速点进行每5秒一次采集,至少存储30天数据,其他数据每60秒一次采集;
(2)每天计算一次平均值,根据小时平均值计算得到数据,存贮5年时间;
(3)提供冗余配置的硬件,用于在线历史数据的采集、存贮、平均值和检查;
(4)提供小时平均值和日平均值进行永久性离线存贮和查询的方法;
(5)支持开放的历史数据访问,如SQL、ODBC、OPCHDA、ModbusRTU、Modbus TCP/IP等。
2.4 网络通信系统及通讯接口
网络通信系统为控制站、操作站、数据服务器、工程师站和OPC站、上位计算机接口提供可靠的高速数据传送。
网络通信系统为全冗余的工业化数字网络通信系统,能够自动切换,并产生系统诊断报警,自动切换时间应小于1秒。
在切换时不允许有数据丢失。
通讯接口:DCS提供了与工厂信息管理系统、ESD系统、燃气透平MARK VI系统、压缩机控制ITCC系统、ESD2000监控系统(变电所运行监控)以及其它成套设备控制系统的通讯接口。
与其它子系统的通讯接口支持冗余配置。
DCS确保与ESD等子系统的时钟同步。
3 项目效果分析
(1)原来的操作流程图画面是单屏显示,现在改成双屏显示,操作人员在操作同时可以查看相关参数的趋势,提高操作效率;
(2)参数趋势存储时间长,正常使用可以达到2年,采样时间为1秒,以前是5秒;
(3)FTE容错以太网提供节点之间更多的网络通讯路径,可以承受更多的故障,包括所有单个故障和多个多重故障,与以前LCN和UCN网络比较,FTE有了明显的改进;
(4)PKS组态软件Control Builder是图形化,简单易懂,容易上手,而TPS的Native Window 是填表方式;
(5)新安装的C300控制器具有快速执行过程控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制的强大实力,其处理能力是HPM控制器的1.5倍;
(6)PKS系统丰富的自诊断功能方便日后的巡检和与预知性维护,从而提高了DCS的稳定性和可靠性。
4 结语
做好工厂测试FAT很重要,问题尽量在测试期间发现并解决,可以减少SAT工作量,节省系统调试的时间。
DCS改造只有在大修期间实施,开停车进度要求严格,因此,合理、紧凑的工期安排,严格按计划实施的制度保障,是改造按时顺利完成的坚实基础。
参考文献
[1]姜兆海.HONEYWELL DCS系统升级改造概述[J].中国仪器仪表,2010(11).
[2]于丽丽.Honeywell DCS升级改造实践[J].设备管理与维修,2012(01).
作者单位
中海石油化学股份有限公司海南省东方市572600。