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《論DCS控制系統(tǒng)升級改造的必要性.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、論DCS控制系統(tǒng)升級改造的必要性西來峰甲醇廠雷志林摘要：介紹了甲醇廠2*75t循環(huán)流化床鍋爐DCS控制系統(tǒng)在實際使用過程中出現(xiàn)的問題，并提出了相應的改造措施。關鍵詞:DCS（集散控制系統(tǒng)）；單域多站模式；聯(lián)鎖設備；高數(shù)據(jù)流；CPU負荷；服備器癱瘓；網(wǎng)絡架設；升級改造1 控制系統(tǒng)原狀我廠2*75t鍋爐采用循環(huán)流化床燃燒方式，操作控制系統(tǒng)采用杭州和利時MACSVpatch2V1.1.0，主要控制鍋爐汽包液位、給煤機、引風機、一、二次風機等關鍵聯(lián)鎖設備。主產(chǎn)蒸汽重點供給甲醇界區(qū)汽輪機所需飽和動力蒸汽、焦化二期低壓蒸汽、甲醇廠及焦化二期冬季采暖換熱站蒸汽。該系統(tǒng)初期設計為
2、單域多站模式，由1#、2#爐以及公用系統(tǒng)三個子站共同組成一個域，3個子站共用互為冗余的2臺交換機和系統(tǒng)服務器。（圖為系統(tǒng)架設結構圖）2 故障及原因分析該DCS控制系統(tǒng)自2005年年底投運以來，在運行過程中多次出現(xiàn)服務器單臺故障備機無法及時自動切換，交換機通訊受阻，個別操作站網(wǎng)卡故障、電腦硬盤大量損壞，致使整個控制系統(tǒng)癱瘓等一系列問題。以上任何一處故障的發(fā)生，均能使鍋爐裝置運行設備發(fā)生誤動作，甚至造成整個鍋爐系統(tǒng)誤停機，發(fā)生安全事故。經(jīng)過認真分析、研究故障原因，并及時與和利時廠家進行一系列的技術討論，最后一致認為造成這一系列故障的重點原因是：原和利時MACSVpat
3、ch2V1.1.0系統(tǒng)原設計的單域多站工作模式僅能滿足一臺鍋爐及公用系統(tǒng)運行，也就是原鍋爐設計時為一用一備模式。而后來由于甲醇裝置在自產(chǎn)蒸汽不足的情況下需兩臺鍋爐同時運行，運算數(shù)據(jù)量大于初期控制設計負荷，且三個站在同一個域，當其中任何一個站發(fā)生故障，其余兩個站均會受其影響，進而造成局域網(wǎng)絡高數(shù)據(jù)流，致使整個控制系統(tǒng)硬件損壞，服備器癱瘓，設備誤停機。根據(jù)以上分析結論，結合我廠現(xiàn)場實際情況，并結合國內(nèi)外ABB、霍尼韋爾、浙大中控等相關專業(yè)自控公司的成熟經(jīng)驗，本著降低成本突出成績的原則，決定對我廠鍋爐DCS控制系統(tǒng)進行一系列的升級改造。3升級改造措施及內(nèi)容3.1 系統(tǒng)網(wǎng)
4、絡和控制網(wǎng)絡完成相對獨立的數(shù)據(jù)采集和設備控制功能，有效的隔離各個工業(yè)系統(tǒng)，重點是除塵、點火等PLC控制單元。3.2 DP卡與I/O模塊的周期不超過主控單元CPU與DP主卡周期的2/3，以便有效的降低系統(tǒng)負荷。3.3 鍋爐控制系統(tǒng)由軟件由和利時MACSVpatch2V1.1.0升級為MACSVV1.1.0SP4patch5，提高組態(tài)、數(shù)據(jù)運算處理功能。3.4 將原系統(tǒng)架設模式由單域多站改為單域單站的架設模式，將原來的系統(tǒng)拆分為三個獨立的工程，即1#鍋爐系統(tǒng)工程，2#鍋爐系統(tǒng)工程，公用系統(tǒng)工程。3.5 將原有單域系統(tǒng)組態(tài)中的1、2#爐及公用系統(tǒng)的程序在不改變點名、邏輯
5、運算、聯(lián)鎖關系的前提下進行拆分。3.6 系統(tǒng)軟件安裝升級后進行單域單站的組態(tài)3.6.1 1#鍋爐系統(tǒng)工程地址：上位機IP：130/131.0.0.50130/131.0.0.51服務器IP：A130/131.0.0.1B130/131.0.0.23.6.2 2#鍋爐系統(tǒng)工程地址：上位機IP：130/131.0.0.52130/131.0.0.53服務器IP：A130/131.0.0.3B130/131.0.0.43.6.3 公用系統(tǒng)工程地址：上位機IP130/131.0.0.54130/131.0.0.55服務器IPA130/131.0.0.5B130/131.0
6、.0.6對1#鍋爐工程、2#鍋爐工程和公用系統(tǒng)工程的主控單元進行數(shù)據(jù)清空，并修改控制器地址。對1#鍋爐工程、2#鍋爐工程和公用系統(tǒng)工程交換機、服務器網(wǎng)絡獨立鏈接。3.8.1 新裝兩臺24口交換機將上位機的130,131網(wǎng)段進行通訊并保持網(wǎng)絡暢通。3.8.2 分別對對1#鍋爐工程、2#鍋爐工程和公用系統(tǒng)工程程序進行編譯下裝，測試網(wǎng)絡獨立運行情況。4 升級改造結果（新的的網(wǎng)絡架設圖如下）5 結論自2013年10月份對鍋爐DCS控制系統(tǒng)升級改造完成，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的可靠性進一步提高，特別是通過分層、分站可以有效隔離各層網(wǎng)絡通訊故障，操作站各支網(wǎng)絡的故障不會波及到
7、控制網(wǎng)絡的正常運行，軟件的升級明顯優(yōu)化了數(shù)據(jù)運算速度，大大降低了因ＤＣＳ控制系統(tǒng)軟硬件問題而造成非正常停車的幾率。由于工程在后期的改造或新增項目過程中只考慮、計算了所需的設備、容量、達到的工藝生產(chǎn)目的，一味的增加各種設備并進行操作，控制，而忽略了工程初期DCS控制系統(tǒng)的設計容量與現(xiàn)有負荷，DCS控制器CPU長時間高負荷運行，進而引發(fā)DCS軟/硬件，通訊設備，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)/接收?？鞊p壞。DCS系統(tǒng)一旦發(fā)生不明顯故障，原因很難及時查清，在帶病運行的過程中及易造成整個生產(chǎn)系統(tǒng)波動，甚至引發(fā)安全事故。所以我認為在嚴格把控新加控制設備的基礎上對DCS控制系統(tǒng)（特別是早期設計投運
8、DCS控制
