淺談儀表DCS系統(tǒng)改造

摘要：在兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠熱電DCS改造過程中不斷學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自己的心得體會總結(jié)了一套DCS改造的方法，對總結(jié)的改造方法進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：DCS 分布式控制系統(tǒng) 改造 調(diào)試

中圖分類號：TM472文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0099-01

DCS正在向著更加開放，更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。一般情況下DCS系統(tǒng)可以用到10年以上，但有時由于各種原因?qū)е滦枰獙CS系統(tǒng)進(jìn)行改造，跟換一套新的系統(tǒng)。

1 兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠熱電DCS改造

兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠熱電DCS用的是悉雅特的MOX系統(tǒng)，共有25面機(jī)柜6個部分組成，分別為：1#鍋爐系統(tǒng)、2#鍋爐系統(tǒng)、3#鍋爐系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、空冷汽機(jī)系統(tǒng)。2011年10月開始將其改造為和利時的MACSV系統(tǒng)，新系統(tǒng)組態(tài)中也有25面機(jī)柜，分成6個域，每個域和MOX系統(tǒng)的6個部分分別對應(yīng)。且大部分的機(jī)柜和IO點(diǎn)都是一一對應(yīng)，只有一小部分IO點(diǎn)需要柜內(nèi)跨接。這樣組態(tài)大大減少了改造過程中的工作量，從而縮短了改造時間。在改造過程中還有很多好的方法，對加快改造進(jìn)度做出了貢獻(xiàn)。

2 DCS改造方法

在改造過程不斷積累和學(xué)習(xí)，有了一些心得體會，總結(jié)了一個DCS改造的方法，可以將DCS改造分為以下幾個部分進(jìn)行：

2.1 新系統(tǒng)組態(tài)

改造更換新DCS系統(tǒng)，必須先對新系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，首先要了解舊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和機(jī)柜位置，在創(chuàng)建新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和布置機(jī)柜時需根據(jù)原系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)來確定，最好和原系統(tǒng)機(jī)柜數(shù)量保持一致不增加或減少機(jī)柜方便以后改造。組態(tài)數(shù)據(jù)庫也就是IO點(diǎn)組態(tài)過程需按照原系統(tǒng)機(jī)柜IO點(diǎn)的分布將原來一個機(jī)柜的所有IO點(diǎn)組態(tài)到對應(yīng)位置的一個新機(jī)柜中，如因每個新舊機(jī)柜可組態(tài)的IO點(diǎn)數(shù)不同造成IO點(diǎn)無法對應(yīng)，應(yīng)該將多余IO點(diǎn)組到相鄰機(jī)柜中去，盡量避免IO點(diǎn)的遷移或減少遷移距離，防止由于組態(tài)給改造后期的接線帶來麻煩。組態(tài)邏輯程序可按照原系統(tǒng)程序組態(tài)的邏輯關(guān)系進(jìn)行組態(tài)，因?yàn)樵绦蛑械倪壿嬕欢ㄊ亲钚虑艺谑褂玫倪壿嫛?/p>

2.2 靜態(tài)調(diào)試

DCS改造之前，先將新機(jī)柜遷移到合適的調(diào)試間，將系統(tǒng)上電后對之前組態(tài)好的數(shù)據(jù)庫和程序邏輯進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試檢查新系統(tǒng)的硬件是否正常，并查找組態(tài)過程中的錯誤將其改正。首先利用信號發(fā)生器（744）、萬用表等工具在機(jī)柜端子上進(jìn)行IO單點(diǎn)調(diào)試，主要測試硬件通道的好壞，及組態(tài)數(shù)據(jù)庫點(diǎn)名、量程、通道是否正確。測試完畢利用強(qiáng)制假值等功能對程序邏輯進(jìn)行調(diào)試，保證新系統(tǒng)程序正確無誤且和舊系統(tǒng)程序一致。

2.3 新舊點(diǎn)表的對應(yīng)

將組態(tài)好的新系統(tǒng)點(diǎn)表和舊系統(tǒng)點(diǎn)表對照，做出新舊點(diǎn)表位置對照表，在制作過程中排查新舊IO點(diǎn)是否一一對應(yīng)，如有不對應(yīng)關(guān)系及時改正，如果舊系統(tǒng)部分IO點(diǎn)遷移到新系統(tǒng)的機(jī)柜不在對應(yīng)機(jī)柜位置，需到現(xiàn)場估算跨接所需的電纜長度，并且做好標(biāo)記。為后期材料的準(zhǔn)備和接線做好充分準(zhǔn)備。

2.4 工器具材料準(zhǔn)備

改造過程需大量的工器具和材料，可能用到下列材料和工器具：電源電纜（系統(tǒng)總供電）、跨接線、線鼻子、線號管、色帶、防靜電一字改錐、防靜電十字改錐、萬用表、信號發(fā)生器（744）、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、線號打印機(jī)等。工器具材料的數(shù)量可以根據(jù)改造工程大小和實(shí)際估算來決定。

2.5 原系統(tǒng)移除

移除之前先確認(rèn)斷電，確認(rèn)后才能進(jìn)行移除工作

（1）拆除卡件。檢查確認(rèn)機(jī)柜內(nèi)停電后（用萬用表或試電筆進(jìn)行確認(rèn)），拆除原系統(tǒng)DCS機(jī)柜內(nèi)卡件、繼電器、以及服務(wù)器、操作站等設(shè)備，拆卸的卡件、繼電器等做好登記、整理，一些有用的部件可以作為備件日后使用。

（2）拆除、確認(rèn)柜內(nèi)信號線。卡件等部件拆除完成后可以拆除信號線，在拆除過程中利用新舊點(diǎn)表對照表將每一對信號線打上新點(diǎn)表的線號。并且要用透明膠帶粘貼保存好，防止脫落。將在同一卡件上的IO點(diǎn)捆綁在一起，貼上標(biāo)簽，寫上標(biāo)記，用透明膠帶紙粘貼好便于以后查找信號線。這部分工作非常重要，直接關(guān)系到以后接線進(jìn)度的快慢。

（3）整理線纜，拆除原機(jī)柜。將拆下線纜，根據(jù)新機(jī)柜的系統(tǒng)接線圖，進(jìn)行分類，并做好防護(hù)。然后拆除原系統(tǒng)DCS機(jī)柜，由于機(jī)柜焊接在機(jī)柜槽上，拆除是需要電氣焊配合，同時還需要保護(hù)電纜以防燙壞，用石棉板等防火材料將電纜夾層隔離出來，確保安全作業(yè)，機(jī)柜拆除后整理移走。

2.6 新系統(tǒng)安裝

（1）敷設(shè)電纜。由于新舊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等結(jié)構(gòu)有所不同，所以可能需要敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)等電纜，根據(jù)新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算需要新增多少網(wǎng)線及電纜，在合理利用原系統(tǒng)的電纜情況下將新增電纜進(jìn)行敷設(shè)，確保系統(tǒng)的正常使用。

（2）安裝新機(jī)柜。按照之前組態(tài)的新舊機(jī)柜對應(yīng)位置，將新機(jī)柜一一就位，并用電氣焊將其焊接在機(jī)柜槽上。

（3）柜內(nèi)接線。根據(jù)拆線時做的線號將測點(diǎn)信號線進(jìn)行接線并整理規(guī)范。如有信號線短缺無法接入機(jī)柜立即目測短缺長度，在就近機(jī)柜中（或固定一個機(jī)柜）利用端子跨接到對應(yīng)機(jī)柜。接線過程中遇到標(biāo)記不清的線號立即排查確認(rèn)無誤后方可接入對應(yīng)端子，盡量防止接線錯誤為以后改造工作帶來麻煩，接線完畢后由專人通過點(diǎn)表對接線進(jìn)行檢查。

（4）服務(wù)器、操作站安裝。將新系統(tǒng)的服務(wù)器、操作站安裝就位，并將敷設(shè)好的網(wǎng)線、電源電纜連接就位。

2.7 新系統(tǒng)上電調(diào)試

（1）網(wǎng)路調(diào)試。系統(tǒng)上電后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，確認(rèn)服務(wù)器、操作站、控制器網(wǎng)絡(luò)連接正確無誤后將組態(tài)好的程序下裝到控制器。

（2）單點(diǎn)調(diào)試。網(wǎng)絡(luò)調(diào)試完成后，可以聯(lián)動現(xiàn)場閥門等設(shè)備進(jìn)行單點(diǎn)調(diào)試，確認(rèn)通道和現(xiàn)場一一對應(yīng)，如出現(xiàn)通道不對應(yīng)或者其他錯誤立即更改并確認(rèn)。由于DCS系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)很多所以這部分工作需要時間較長，如果改造時間緊迫，可以省去直接進(jìn)行邏輯程序調(diào)試，因?yàn)檫壿嬚{(diào)試過程也包括了對單點(diǎn)的調(diào)試。

（3）程序邏輯調(diào)試。聯(lián)動現(xiàn)場設(shè)備對新系統(tǒng)進(jìn)行程序邏輯調(diào)試，調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)程序和原程序不對應(yīng)的地方立即重新組態(tài)并下裝，確保新舊系統(tǒng)程序完全一致后方可對新系統(tǒng)進(jìn)行使用。

3 結(jié)語

因?yàn)镈CS系統(tǒng)改造項(xiàng)目工程巨大，甚至比新加一套DCS系統(tǒng)的難度還要大。但是改造是在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，原系統(tǒng)的一些信號電纜、電源電纜、網(wǎng)絡(luò)電纜、端子、導(dǎo)軌等材料依然可以在新系統(tǒng)上應(yīng)用。這樣就大大降低了成本，這也正是DCS系統(tǒng)改造的最大優(yōu)點(diǎn)。而在改造過程中只要有一個正確的改造方法就能事半功倍，大大縮短改造時間，保證系統(tǒng)在最短的時間就可以改造完畢。

參考文獻(xiàn)

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