陕西北元化工集团股份有限公司 陕西榆林 719319
摘要：本文主要叙述了北元热电4X125MW DCS系统经过7年多的运行，发现DCS系统运行不稳定，存在许多隐患，如：一期控制系统主控运行符合率不断升高，部分主控已经超过40%以上，但随着运行要求的提高，可靠性、DCS功能有待于进一步提升；随着科技的发展及计算机硬件的提高，WINXP已于2014年全面停产，2015年底市面上的正品计算机（DELL，HP等）已不支持WINXP系统，最低要求是安装WIN7操作系统。所以公司的计算机系统目前已面临无备件的局势，通过系统升级改造彻底解决系统运行的稳定性。
关键词：DCS系统、主控、计算机硬件、WIN7操作系统，升级、改造。
一、我公司DCS系统运行现状
经过7年多的运行，发现DCS系统运行不稳定，存在许多隐患，如：一期控制系统主控运行符合率不断升高，部分主控已经超过40%以上，但随着运行要求的提高，可靠性、DCS功能有待于进一步提升；MACSV1.1.0版本，随着科技的发展及计算机硬件的提高，WINXP已于2014年全面停产，2015年底市面上的正品计算机（DELL，HP等）已不支持WINXP系统，最低要求是安装WIN7操作系统。所以公司的计算机系统目前已面临无备件的局势。
二、改造方案
1、计算机硬件更换
由于微软在2014年暂停了所有windows XP的服务，停止了更新，更无法购买到正版的软件，所以在现场运行状况下服务器、操作员站、工程师站出现故障需要更换时，会造成严重后果，非人为事故停机，造成重大损失。介于此，在软件和利时最新软件系统MACS V6.5.3，支持微软windows 7系统。目前市面已经无法购买到windows XP以及支持windows XP系统的计算机，所以针对我们北元一期2*125MW电厂项目，计算机使用已经7～8年，并且为后续化工供气，在集团中提供动力来源，至关重要。
2．硬件升级
硬件升级主要是计算机更换、计算机软件升级、系统软件版本升级、DCS控制DPU更换升级。（在我们集团周边、国华锦界、亚华分别在去年12月、今年7月进行了升级）
3．软件系统升级
5． DCS升级组态
5.1组态准备工作
5.1.1资料备份：最终工程备份、PID参数、联锁设定参数、第三方通讯配置参数、历史数据备份。
5.1.2现场交流：工艺变动、程序优化、现场问题针对性处理、工期安排。
5.2 数据库组态
5.2.1数据库组态方式区别：升级后的数据库组态方式更便捷、直观、易修改等。
5.2.2数据库组态
设备组态，根据项目设备模块分布，重新进行设备组态工作。保持模块设备位置及地址不变。数据库测点整理
1）MACSV V1.1.1 软件自带工具导出所需测点清单AI、DI、DO、AO、AM、DM等。
2）自带数据库导入功能，将原工程测点清单整理后导入MACS V6数据库。
3）MACS V6通过编译生成数据库文件，完成升级数据库。
5.3 算法组态
5.3.1组态软件区别
软件版本：原版本MACSV V1.1.1 升级到MACS V6版本
组态风格：不改变原有工程用户自定义程序组态，使用专用工具转换。
5.3.2组态工作，组态需要进行方案整理、第三方通讯组态、方案优化验证。具体步骤如下：
1）MACSV V1.1.1方案页通过转换工具生成MACS V6所需的POU导出为.ini文件或者.xml文件。
2）将导出的.ini文件或者.xml文件导入MACS V6的Autothink，根据功能块调整引脚及定义。
3）第三方通讯DP GSD文件通过MACS V6的Autothink软件导入DP/PA设备文件。
4）导入DP/PA设备文件后在设备组态中增加相关每三方设备并进行参数设置后完成组态，组态方案优化后进行编译、仿真等进行功能验证。
5.4画面组态
5.4.1画面风格区别整体风格：升级后系统状态图
5.4.2画面组态
1）画面风格沿用原来操作画面风格（颜色、布局、字体大小、操作窗口等），必要时可根据现场工艺的要求调整画面的风格；
2）将静态图通过转换工具导入到MACSV6系统编辑器中，参照操作画面添加动态点；
3）图形组态在出厂前完成画面组态100%工作，并进行画面模似仿真测试。
5.5 FAT调试
5.5.1 DCS软件功能测试，包括在线下装、趋势、报警等常用功能测试；
5.5.2 DCS组态测试流程图静态画面、动态点状态、各画面的关联、切换测试复杂控制回路、逻辑联锁回路测试以及第三方通讯测试。
5.5.3网络测试：通讯网络回路和交换机冗余测试
6.DCS系统升级现场施工方案
6.1前期准备工作
交流工期：甲方应提前以书面形式通知乙方人员，以便乙方提前安排工作及时到场。
各方负责人及施工配合准备，升级所需物质及专用工具准备，接线单位人员配合。
6.2现场升级施工工作
硬件恢复包含机柜（主控、机笼，IO卡）、操作站、网络通讯硬件等。
软件恢复包含操作系统、DCS软件及通讯软件。
功能验证：
软件功能验证：趋势、报警、权限、日志、下装。
冗余功能验证：电源冗余、主控冗余、历史站冗余、网络冗余、模块冗余、DP冗余
静态调试：
控制室整体检查、电源检查、计算机和网络设备升级检查、模块升级检查、专用键盘检查、机笼检查、接地检查、通讯网络连接、信号接线规范工艺检查、服务器安装、系统试送电检查、网络测试、软件升级检查、DCS系统工程恢复、DCS系统整体检查模块通道核对。
动态联调：
单体调试：对AI信号的量程进行检查，对模拟量控制设备和开关量控制设备进行DCS组态和调试：保证开关正常，并填写《单体调试报告》
系统联调：对联锁逻辑、顺序控制、自动回路进行调试，并填写《系统联调报告》
三、达到效果
1、从技术上看，和利时MACSV6.5.3从2012年开始使用，已陆续在全国众多电厂实施，从硬件生产线、质量检测、安装成套、出厂前工程组态、出厂前调试到后续的工程实施、售后服务、开发支持都有着专业的设备及团队，MACSV6.5.3强有力地支持。
2、通过DCS系统升级，可更有效的保障生产过程的安全、稳定，提高DCS维护人员技术能力，提高DCS系统使用寿命，通过和利时DCS系统升级，提供专业化资源，从而达到最大限度降低维护成本，提高北元集团影响力，提高市场竞争力。
3、从经济上看，现有一期DCS系统主控运行符合率高，主控符合率频繁进入40%以上，如发生故障可能造成的不可估量的损失。
四、结束语
通过这次改造彻底解决了主控超负荷运行，计算机硬件WINXP全面停产，正品计算机（DELL，HP等）已不支持WINXP系统等问题，提高了DCS系统运行的稳定性。
参考文献
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5、缪童；DCS在大型火力发电厂的应用[D]；山东大学；2010年。
论文作者:曹宏伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/6
标签：组态论文; 系统论文; 冗余论文; 画面论文; 软件论文; 功能论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;