摘要：通过对蒸汽锅炉DCS系统的升级改造，解决了服务器发生异常时引起生产系统减量、停车或安全事故的问题，避免了由于服务器及通讯问题对生产系统造成的影响，大大增加系统的安全性，给公司安全生产带来了可观的经济效益。
关键词：蒸汽锅炉；DCS；容错以太网(FTE)；改造
1.前言
蒸汽锅炉DCS系统的升级改造项目，在原有计算机控制系统，进行进一步的开发工作。解决了服务器发生异常时引起生产系统减量、停车或安全事故的问题，避免了由于服务器及通讯问题对生产系统造成的影响，大大增加系统的安全性，给公司安全生产带来了可观的经济效益。
2.生产工艺简述
蒸汽的产生是一个有水转化为蒸汽的物理过程，即锅炉炉管（水冷壁）内与炉膛内循环流化的高温物料进行热交换，产生饱和蒸汽。饱和蒸汽进一步被埋置在高温烟道内的过热器加热，降温降湿后得到一定压力和温度的过热蒸汽。
3.相关设备功能及术语简述
3.1蒸汽锅炉
蒸汽锅炉指的是把水加热到一定参数并生产高温蒸汽的工业锅炉，水在锅筒中受热变成蒸气，火在炉膛中发出热量，就是蒸气锅炉的原理。蒸汽锅炉属于特种设备，该锅炉的设计、加工、制造、安装及使用都必须接受技术监督部门的监管，用户只有取得锅炉使用证，才能使用蒸汽锅炉。
3.2DCS
DCS（DistributedControlSystem），即分散控制系统，又名集中分散控制系统（简称集散控制系统），也叫分布式控制系统，是集计算机技术、控制技术、通讯技术和CRT技术为一体的综合性高技术产品。DCS通过操作站对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理，通过控制站对工艺过程各部分进行分散控制，既不同常规的仪表控制系统，又不同于集中式的计算机控制系统。而是集中了两者的优点，克服了它们各自的不足。DCS以其可靠性、灵活性、人机界面友好性及通讯的方便性等特点日益被广泛应用。
3.3ExperionPKS
ExperionPKS（ExperionPKS过程知识系统）是美国Honeywell公司生产的一种具有先进的DCS能力的、统一的、协作的体系结构，它将人与过程，经营与资产管理联合在一起，帮助过程制造商提高收益率和生产率。Experion通过收集、整合过程与经营数据，改善了经营效果和经营者的思维，提供了经营者所需的知识，使其做出正确的判断。ExperionPKS的中心是Experion平台，它将所有的过程控制和安全管理（包括非霍尼韦尔系统）集合至独立而统一的结构而奠定了基础。Experion平台嵌入了高级应用程序来改善过程执行，资产和工作人员的有效性以及经营的灵活性。
3.4ControlNet
一种实时的、确定性的过程控制网络，可以通过单个或冗余的传输介质，提供确定性的数据通讯，是一种优化的过程控制网络。
3.5容错以太网(FTE)
容错以太网（FTE）是ExperionPKS的控制网络，FTE不但提供了容错的特点，也提供了快速网络的应用，及工业以太网的控制应用的安全性。容错以太网（FTE）是冗余网络结构（物理）的单网（逻辑），这种冗余的结构是通过Honeywell的FTE驱动，及商业的网络设备实现的。用在ExperionPKS中的主干网络。
4.存在的问题及原因分析
基于ControlNet的网络结构的DCS控制系统，在主服务器出现异常无法自动切换到从服务器时，便会造成数据的通讯中断，轻则工艺操作人员无法通过操作站对现在生产设备进行监控，重则引起系统减量、停车或安全事故。其系统体系的数据流向如图1。
如图1所示，改造前的结构存在的以下问题：一旦服务器发生异常，便会造成数据的通讯中断，轻则影响操作人员监控，重则引起系统减量、停车或安全事故。
5.改造方案
根据以上问题，ControlNet的网络结构已不适应生产需要，通过理论分析和考察情况，提出以下改造方案：
将ControlNet网络结构改为容错以太网（FTE）结构；配置1台consolestation（控制操作站）；提高服务器硬件配置；升级控制系统软件版本，提高系统稳定性。
改造后的系统体系数据流向如图2所示。
图2 改造后的系统体系数据流向
6.结论
该升级改造从ControlNet网升级为FTE容错以太网结构形式，经过了实际运行的考验，系统通讯稳定，未再发生通讯故障，实践证明FTE网传输速度更快，运行更安全可靠，可以杜绝DCS通讯中断故障的发生。
参考文献
[1]马建隆.蒸汽锅炉.北京：电力工业出版社，1957
[2]乐嘉谦等.仪表工手册.北京：化学工业出版社，1998
3]PKS系统中文培训参考手册.天津：霍尼韦尔中国自动化学院
作者简介
黄训美，女，1980年12月生，毕业于西安科技大学，测控技术与仪器专业，本科，现工作于山东兖矿国际焦化公司电仪车间
论文作者:黄训美
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签：系统论文; 以太网论文; 控制系统论文; 结构论文; 通讯论文; 蒸汽锅炉论文; 过程论文; 《基层建设》2018年第29期论文;