發電廠焚燒爐DCS控制系統升級改造

彭莉

1、DCS控制系統簡介

發電廠焚燒爐DCS控制系統為MACS V6.5.2，上層顯示操作員站設計共11個，其中包括一個工程師站和主歷史站，一個歷史站兼值長臺操作員站，下層現場控制站共9個。網絡為系統網和控制網以工業高速以太網構成的星型網絡布置，系統網連接工程師站、操作員站、歷史站和現場控制站，負責上層各站之間的數據傳遞，控制網連接現場控制站中主控與I/O模塊，負責主控與I/O模塊之間的數據傳遞。系統網與控制網中間配置兩臺千兆交換機，各操作站之間實現A、B網雙網絡冗余。

2、存在問題

在每個控制站中，沒有顧及控制系統軟硬件對系統變量的使用規則，大量使用多字節中間變量點，造成系統變量占用過多，使后期可用控制變量點減少。

設立現場控制站數量較少，DCS控制系統對每個控制站的變量內存在設計時有相關的限定，超過限定值后，雖然短時間內還不會出現一些故障，但系統長時間在高負荷運行的情況下，會大大縮短設備的使用壽命。

在發電廠進行各種技改項目時，直接將控制信號接入至原有的控制站內，并進行較多的邏輯修改，造成控制站經過幾年的累加，已逐步達到滿負荷。

DCS控制系統開發人員對系統技術嚴重保密，現場施工人員無法得到技術支持。

3、DCS控制系統升級改造步驟

（1）在工程師站中將整個工程備份。將最終工程、PID參數、第三方通訊配置參數、歷史數據等數據在電腦與移動硬盤各備份一次。

（2）工程、服務器升級。將服務器和DCS控制系統升級為MACS6.5.3，同時升級加密狗，工程升級等。注意升級后數據保存路徑，服務器系統時間;工程升級后下裝歷史站，檢查每個控制站的數據量。

（3）工程師站升級為MACS6.5.3。升級工程師站，同時升級加密狗。注意安裝時不與網絡安全防護衛士沖突，升級后用安全衛士進行全盤掃描，重新建立白名單機制。

（4）升級工程文件并下裝。在工程師站中升級整個工程，下裝歷史站。檢查升級后各個控制站內部控制功能塊及程序是否完整。

（5）升級操作員。升級3臺操作員站，方便運行人員監控和操作。注意安裝時不與網絡安全防護衛士沖突，升級后用安全衛士進行全盤掃描，重新建立白名單機制。

（6）升級控制站。首先升級主控單元，升級后下裝工程，當通訊和控制全部正常后，再將其他站依次升級。

（7）重新登錄每個控制站，做好方案備份。備份到電腦和移動硬盤雙重備份。

4、系統升級存在問題

在每個控制站中，普通變量區已達到或超過系統默認的變量存儲空間。在經過對每個站模擬量和開關量中間變量點進行變量類型修改后，還是無法達到系統升級所需要的內存空間，更改變量類型后超出變量內存空間的控制站。

針對這種情況，在控制站里嘗試對變量進行刪減，摸索如何更好的釋放普通變量區的空間。當刪1個AMI點，編譯后普通變量區少24字節，約等于普通變量區減少空間0.009%;在控制站里，刪除1個DMI點，編譯后普通變量區少6字節;在控制站里，刪除1個PID塊，編譯后普通變量區少52字節，約等于普通變量區減少空間0.02%;在控制站里，刪1個手操器塊，編譯后普通變量區少40字節，約等于普通變量區減少空間0.015%;在控制站里，刪除1個順控塊，編譯后普通變量區少616字節，約等于普通變量區減少空間0.235%。仍然無法達到理想的內存空間。

5、解決方案

（1）由開發人員改變系統內部配置文件，解除每個控制站內存容量。

（2）將超容量幾個控制站的部分順控塊刪除，以單點的形式在DCS操作畫面上重新做圖。

（3）經過技術手段，將超容量幾個控制站的DP網絡通訊變量點，移至兩臺汽機專用控制站內。

6、升級完成后的效果

DCS系統由MACS6.5.2系統版本升級為MACS6.5.3版本，可以自動鎖定USB接口，與WIN8以上操作系統兼容，更好地滿足生產需要，且升級為MACS6.5.3版本后軟件內部功能塊升級，有助于更好的邏輯編寫。

針對現行歷史站與工程師、操作員站共用使得工程師站及值長臺操作員站數據交換遲緩、歷史站內存已用完的情況，對歷史站進行了升級擴容，重新將兩臺歷史站獨立分開，每臺歷史站數據存儲量達到8T，可存儲歷史數據達到5年以上。

（作者單位：重慶工業職業技術學院人工智能與大數據學院）