橫河3000在某裝置中的應用探討

謝龍，黃可鑫

（遼陽石化公司芳烴廠，遼寧 遼陽 111003）

1 自控系統的硬件配置

1.1 工程師站和操作站

挪用閑置橫河3000系統現場控制站FCS機柜1個，FTA輔助機柜1個，ENGS工程師站1個，HIS操作站2個橫河，這樣既可以消除安全隱患，又可以修舊起廢。

本次系統架構為一個工程師站和兩個操作站，其中工程師站為HIS0130用于組態、監視及工藝操作參數修改，操作站為HIS0131、HIS0132用于監視、工藝操作及權限內工藝參數修改。每個站均使用聯想PC臺式機，配有兩個內置以太網絡接口卡。該卡配置于PCI卡槽內，使用型號為V -Net-VF701接口卡，通過該接口卡實現以太網數據傳輸，為工程師站HIS0130向操作站HIS0131、HIS0132下載組態數據，傳輸信息交換等功能。V-Net-VF701接口卡是用于進行操作監視及信息交換等功能，通訊網絡采用冗余網絡。V-Net1和V-Net2各自獨立冗余，其中V-Net1負責數據實時通訊、VNet2負責向兩個操作站下載數據、流程圖等，通信為TCP/IP協議，速率通信為100Mbps。

1.2 現場控制站

現場控制站采用雙冗余控制結構，由本地節點、控制單元搭建而成。該單元有兩個CP401模塊，每個模塊CP-401有獨立的2個CPU單元，工作時為四個CPU單元同時進行工作，系統通過每個模塊的冗余CPU運算結果進行比較一致性，如果一致性達到標準，則控制器輸出運算結果，通過一致性判斷實現了系統的冗余容錯功能。

2 應用組態軟件

工程師站原系統為Windows XP系統現升級為Windows 7 64位操作系統，利用原GE9030設計組態控制方案，在橫河3000系統軟件上進行組態。組態工程師菜單由分支樹型結構，一個工程項目可以由多個文件夾或多個文件構成，保證了系統的穩定性和便于修改、備份文件。在相對應的文件夾里，可以通過系統硬件配置進行控制站組態、根據控制方案進行流程圖、操作組、報警報表、歷史組、實時趨勢及歷史趨勢進行組態。我們通過控制站進入虛擬測試模式，對組態回路、聯鎖開關及報警點進行調整測試。

（1）組態裝置說明。由于石油化工行業在生產運行過程中，存在著易燃易爆等高度危險工況。因此，在DCS組態時設有一定的安全聯鎖控制功能。聯鎖功能在ControlDrawing上通過組態邏輯功能塊得以實現。為便于工藝人員監視、操作聯鎖控制功能時，組態了聯鎖邏輯操作畫面，為保證工藝人員誤操作，我們設置了聯鎖應用權限。在每個邏輯操作畫面上，添加了聯鎖啟動與停止的相應條件，聯鎖邏輯為負邏輯。

當現場運行正常時，信號相應顯示為綠色，聯鎖時為紅色，并且在每個條件都做了一個相應的軟點旁路，以便于現場維護。在安裝橫河3000軟件時，系統自動生成兩個個用戶權限，其中一個普通用戶User權限為操作人員權限。為了避免出現一些工藝無關的操作及發生軟件中毒的可能。我們在User權限登錄的系統中，刪掉該帳戶下的Windows菜單。

（2）添加打印機以Centum身份。在系統的User身份改為管理員身份后，將本地打印機添加，再將Centum身份改為普通用戶身份。

3 應用軟件下載與備份

（1）應用軟件下載。軟件下載步驟為：①先將系統上電后，確認HIS、FCS的地址是否正確有效；②將當前項目改為對應的當前屬性；③在每個操作站依次下裝project common參數；④對每個HIS站數據庫進行下載；⑤如果離線下載FCS站數據時，則控制功能全部停止。

（2）備份。應用軟件調試完以后要進行系統備份。按通過安裝組態存儲路徑，查找對應項目文件名所在的文件夾，備份到外部存儲介質上，以便系統故障、癱瘓時進行系統快速恢復，防止因系統原因對現場無法操作與控制。

4 在線系統切換處理

由于生產需要，采用不停車系統切換現采用以下方案進行切換。

（1） 將 風 機 T010A-1/T010A-2/T010A-3/T010A-4/T010B-1/T010B-2/T010B-3/T010B-4未在線運行的，硬線旁路，再切換到已經旁路的風機在線運行，未旁路的進行硬線旁路。

（2）摘除P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵溫度聯鎖。

（3）摘除P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵硬線運行狀態，以上8個泵為硬線常開在線運行。

（4）將LI102/LI103聯鎖狀態調節成旁路狀態。

（5）將LI102/PI110/PI109三個控制回路調節成手動控制后，現場工藝操作更換為旁路運行。

（6）在UPS接入空氣開關旁增加一個為環路20A的空氣開關，將UPS電源引進橫河橫河3000系統中。

（7）可以進行現場線與橫河系統柜內線進行連接。

（8） 將 風 機 T010A-1/T010A-2/T010A-3/T010A-4/T010B-1/T010B-2/T010B-3/T010B-4中未在線運行的，進行硬線連接。再切換到已經硬線連接的風機，將未進行硬線連接的接入電路中。

（9）連接P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵硬線運行狀態。

（10）恢復P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵溫度聯鎖。

（11）現場LI102/PI110/PI109操作平穩后，將旁路運行改為主路運行。三個控制回路由手動控制調節成自動控制。

（12）將LI102/LI103旁路狀態調節成聯鎖狀態。

（13）待橫河系統穩定后摘除UPS供給GE9030電源。

5 結語

本系統投運以來，運行情況良好，實現了利舊閑置系統，原有系統不穩定性消除，原非冗余通過改造后實現了系統控制器冗余、控制系統雙電源、網絡冗余。在各個操作站上配有系統電子文檔，在每個接線柜上粘貼接線圖及卡件說明。便于在實際維護。在操作畫面上比GE9030上豐富很多，可以通過系統信息狀態畫面，檢查系統各個硬件運行狀態。可以通過組態軟件查找出信號的輸入、輸出硬件地址，方便調校。通過設定操作權限，排除了誤刪系統程序和工藝誤操作情況。因此，此次修舊起廢得到了很好的應用，排除了系統隱患多年的頑疾，產生了很高的經濟價值。