摘要：详细的介绍了由新华公司XDPS-400系统升级至OC6000E的过程，包括硬件布置、软件组态、网络连接、接口通讯等。同时分析了系统设计、设备拆装及软件组态的工作过程中遇到的问题并制定了解决方案，总结了升级过程中每个步骤的注意事项，对计划进行XDPS-400系统升级至OC6000E的公司具有一定的参考指导意义。
关键词：分散控制系统（DCS）；分散处理单元；I\O总线
一、概述：
我公司#7、#8机组的分散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）均采用上海新华公司的XDPS-400系统。由于此两台机组的分散控制系统分别于2002年、2004年投产，系统各硬件及网络均已老化、性能不稳定，影响机组的安全可靠运行，我公司决定对其进行升级改造，升级为GE新华的OC6000E系统。
OC6000E系统平台及NEXUS系列I\O采用兼容性设计，为XDPS-400系统提供了一种高效的升级方案。
二、DPS-400系统与OC6000E系统的比较及升级思路:
1、机柜布置比较
DPS-400系统机柜分为控制柜、端子柜、配电柜、继电器柜和交换机柜（采用同轴电缆网络结构的无交换机柜）。
OC6000E系统的配电柜、继电器柜和交换机柜与原系统一致，控制柜和端子柜分为一体设计（新上系统时一般采用此机柜）和分开设计（适合升级项目）。
升级设计思路：保持DCS小间机柜布局不变，仍采用控制柜与端子柜分开的结构。升级前后的对照图如下：
2、卡件类型比较
XDPS-400系统卡件分为：DI、DO、AI、AO、LC-S、SMC、BZT、LPC卡等
OC6000E系统没有设置LC-S、BZT及普通转速卡，AO卡为8通道。
升级设计思路：
①由于卡件的尺寸与原端子板的大小一致，卡件与原型号的通道数量也相同，DI、DO、AI卡件可以在原位置进行更换，接线电缆无需变动；
②由于原系统AO端子板为16通道（左侧8通道与1块卡件连接，右侧8通道与1块卡件连接），新系统的AO卡只能接入8通道（均在左侧），所以两侧均有接线的端子板，应升级为2块AO卡，为减少接线的改动量，所增加的AO卡应尽量就近安装。
③由于新系统没有LC-S卡，需根据原系统设计将此类型的卡用AI、DI、AO、DO卡代替。
3、卡件布置比较
XDPS-400系统分为控制卡件及端子板，且控制卡件与端子板通过37芯电缆连接。
OC6000E系统的控制卡件及端子板为一体的设计，各卡件通过冗余的I\O总线（R、S总线）完成与iDPU控制器的通讯。
升级设计思路：
①由于卡件的尺寸与原端子板的大小一致，卡件与原型号的通道数量也相同，DI、DO、AI卡件可以在原位置进行更换，接线电缆无需变动；
②由于原系统AO端子板为16通道（左侧8通道与1块卡件连接，右侧8通道与1块卡件连接），新系统的AO卡只能接入8通道（均在左侧），所以两侧均有接线的端子板，应升级为2块AO卡，为减少接线的改动量，所增加的AO卡应尽量就近安装。
③由于新系统没有LC-S卡，需根据原LC-S卡的AI、AO、DI、DO类型的通道配置情况及接线情况对卡件进行重新布局。注意：本步是XDPS-400系统升级至OC6000E过程中卡件排布及接线变动最大的环节。
4、软件结构比较
OC6000E系统平台及NEXUS系列是GE新华公司为原使用XDPS-400系统的用户开发的一套DCS系统。
①图形显示：升级后可保持原有用户图形显示界面的模式不变，手操器样式保持不变，不影响运行人员的操作习惯。
②逻辑组态：升级后逻辑组态的内部模块变动不大，组态的操作界面及操作模式基本不变。下图为逻辑组态操作界面样式：
③点目录组态：升级后的OC6000E系统可以实时的添加数据点，系统会根据用户的修改实时对点目录进行添加修改，修改后也不用再重新启动主程序，而能够实时生效。
升级设计思路：
①项目确定后由厂家技术人员进行画面组态及逻辑组态的转化工作。
②设备联网调试时，对显示有问题的画面进行修改。（对于非通用的原用户自行设计的手操器类型可能存在画面颜色显示不对的情况）
三、升级设计及升级过程中的注意事项:
1、升级设计时的注意事项：
①由于原系统DPU控制柜内可以容纳6个站，而新系统中每对DPU只能连接4个站，每个站只能连接12块卡件。对于原系统超过4个站的DPU 设计时需要考虑将多余的站和卡件分到其他DPU，或新增加一对DPU.
这样的卡件布局修改完成后，还需要将移出设备相关逻辑组态部分分离。（逻辑分离时，利用网间点传输原系统同一DPU内的关联数据点）
②由于新系统没有LC-S卡，需根据原LC-S卡的AI、AO、DI、DO类型的通道配置情况及接线情况对卡件进行重新布局。
③由于新系统没有BZT（备自投）卡，需使用软件逻辑实现切换功能，在DCS电气系统控制柜中增加一块DI和一块DO卡，逻辑也的执行周期小于250ms。
2、升级过程中的注意事项：
①设备拆除工期控制：检修初期，由于大面积拆除DPU控制柜内部的设备（控制柜内控制器、电源模块及卡件），只保留机柜及立柱、侧面装饰板；这部分工作量大，需根据可以集中工作的人数，安排一定的工期。可以借鉴：我公司在升级中大概每台控制柜需3人天的工作量。
②设备调试：由于机柜内的接线及组态已经全部变动过，检修时需对每一个接入DCS的设备进行开关试验及测点传动试验。
③组态及画面修改：由于现场联锁需要，一些设备没有使用DEVICE 模块做逻辑组态，而是使用一些功能块搭建的设备开关指令，同时使用自行定义的手操器。注意：这种特殊的设备需要重新对手操器及设备颜色状态进行画面联点。下图为我公司对空排汽的逻辑及画面。
四、结束语
2000年后，上海新华公司生产的XDPS-400系统作为当时一个主流的产品被多数电厂选择进行了分散控制系统改造，到目前该系统硬件已经老化，大多数用户都面临升级改造或系统换型的问题。我公司从改造的工作量及软件使用习惯出发，选择了系统升级改造，将原系统升级至OC6000E。本文主要介绍了由新华公司XDPS-400系统升级至OC6000E的过程及升级中的注意事项，对目前还在使用XDPS-400系统的公司具有一定的参考指导意义。
论文作者:田蒲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
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