南屯電力分公司4#機(jī)組DCS升級(jí)改造

摘 要:本文敘述了南屯電力分公司4#機(jī)組DCS升級(jí)改造的必要性、方案實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試及改造效果。通過(guò)升級(jí)改造，提高了系統(tǒng)的安全可靠性和集控水平，對(duì)于老系統(tǒng)的升級(jí)改造具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:DCS(集散控制系統(tǒng)) TPS(全廠一體化解決方案) 升級(jí)

中圖分類(lèi)號(hào):TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)01(a)-0065-01

1 升級(jí)改造的必要性

南屯電力分公司4#機(jī)組DCS系統(tǒng)采用美國(guó)HONEYWELL公司TPS-3000作為單元機(jī)組的主要控制系統(tǒng)，自2002年開(kāi)車(chē)投入運(yùn)行后，該系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行了十年。在近兩年的使用過(guò)程中，該系統(tǒng)的操作站因?yàn)樵O(shè)備老化經(jīng)常出現(xiàn)故障，影響機(jī)組的正常操作，對(duì)電廠的正常安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)GUS(全方位用戶(hù)操作站)故障多。GUS作為唯一的人機(jī)接口設(shè)備已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行10年，由于常時(shí)間運(yùn)行，GUS站已出現(xiàn)運(yùn)行速度慢、工作不穩(wěn)定、還頻繁死機(jī)等故障現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)故障直接影響操作工的監(jiān)控和操作。GUS操作站以及它的通訊卡備件都是專(zhuān)用設(shè)備，通用性不強(qiáng)，而且隨著時(shí)間的推移，這些部件價(jià)格越來(lái)越貴，甚至出現(xiàn)短缺。系統(tǒng)安全穩(wěn)定性降低，而且使用成本和維護(hù)費(fèi)用將大大增加。

(2)目前該控制系統(tǒng)的HM(歷史模件)容量小、速度慢、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間短，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障需要查看歷史記錄時(shí)，可能已經(jīng)無(wú)法找到，給故障原因分析和故障出來(lái)帶來(lái)困難。

(3)由于近年來(lái)機(jī)組的改造較多，現(xiàn)在的控制器上 I/O備用點(diǎn)已經(jīng)很少，不能滿(mǎn)足進(jìn)一步的改造需要。

(4)原控制系統(tǒng)的部分功能需要進(jìn)一步完善。如報(bào)表打印功能的完善、GPS時(shí)鐘同步功能實(shí)現(xiàn)和TPS防病毒功能的實(shí)現(xiàn)等。

由于上述原因和安全生產(chǎn)需要，電廠決定對(duì)原DCS系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。改造后的TPS是一個(gè)將整個(gè)工廠的商業(yè)信息系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)上的自動(dòng)化系統(tǒng)，具有互操作性，良好的人機(jī)接口和生產(chǎn)控制、管理能力。

2 升級(jí)方案實(shí)施

2.1 GUS軟、硬件升級(jí)

(1)將DCS系統(tǒng)的4臺(tái)GUS操作員站主機(jī)更換為4臺(tái)最新版本的操作站

最新版本的全方位用戶(hù)操作站是LCN上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，是以Windows XP作為操作系統(tǒng)的高性能操作站。升級(jí)后的GUS采用DELL T5500系列服務(wù)器，機(jī)器運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、運(yùn)行速率大幅提升。

原操作員站使用IKB鍵盤(pán)，升級(jí)后的GUS站提供IKB鍵盤(pán)電源適配器，供3臺(tái)操作員站的IKB鍵盤(pán)使用，保證了原IKB鍵盤(pán)的正常使用。

(2)將原有的GUS操作站的軟件升級(jí)為最新的R421.1版本

R421.1版本軟件基于Windows XP操作平臺(tái)，原來(lái)在Windows NT系統(tǒng)下不可以安裝的許多新的軟硬件能夠得到安裝，完善了擴(kuò)展功能。用戶(hù)流程圖可以直接轉(zhuǎn)換成新的版本，不僅避免了大量復(fù)雜的組態(tài)工作而且減少了出線(xiàn)錯(cuò)誤的可能，安全、穩(wěn)定。

2.2 將TPN軟件由R620升級(jí)到R682.2

將TPN軟件由R620升級(jí)到R682.2。TPN R682.2軟件功能的增強(qiáng)還體現(xiàn)在:NCF在線(xiàn)修改功能提高，可以方面的優(yōu)化配置，維護(hù)系統(tǒng)和修復(fù)系統(tǒng)故障;系統(tǒng)診斷功能增強(qiáng)，可更加細(xì)致的檢測(cè)系統(tǒng)存在的潛在問(wèn)題，放緩與未然。歷史記錄容量有所提高。

2.3 將HM升級(jí)到SBHM(單本歷史模件)

將HM升級(jí)到SBHM(單本歷史模件)。SBHM新功能表現(xiàn)在:升級(jí)后的歷史模件采用霍尼韋爾最新的單板歷史模件(SBHM)，兩塊具有邏輯雙盤(pán)配的硬盤(pán)構(gòu)成冗余硬盤(pán)，保證數(shù)據(jù)的安全性;硬盤(pán)容量提升到3.6G，可以存儲(chǔ)更多的歷史數(shù)據(jù)，解決目前該歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不足的問(wèn)題。另外，替換下來(lái)的HM模件可以作為備件繼續(xù)保留，減少了備品備件數(shù)量。更加安全可靠。

2.4 IO卡件的擴(kuò)展

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，將三塊FTA卡件安裝到需要的鋁槽內(nèi)，將三塊IOP分別安裝到兩套控制器的機(jī)架內(nèi)，將三根FTA連接IOP與FTA卡件。分別修改兩對(duì)HPM的BOX點(diǎn)組態(tài)并進(jìn)行下裝，重新進(jìn)行Checkpoint工作。

2.5 網(wǎng)絡(luò)及病毒處理

原控制系統(tǒng)沒(méi)有安裝殺毒軟件，升級(jí)后發(fā)現(xiàn)四臺(tái)GUS的流程圖文件夾的共享及互訪存在問(wèn)題，不能夠互訪。為了解決此問(wèn)題，將四臺(tái)GUS安裝最新的操作系統(tǒng)HOTFIX補(bǔ)丁，安裝MACFEE殺毒軟件，并進(jìn)行病毒庫(kù)更新，在安全模式下對(duì)全盤(pán)進(jìn)行徹底殺毒，解決了GUS工程師站的病毒感染問(wèn)題，確保了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.6 其他功能的實(shí)現(xiàn)

完善報(bào)表打印功能，原系統(tǒng)報(bào)表打印功能采用自由格式報(bào)表形式制作，報(bào)表功能不完善，不能滿(mǎn)足對(duì)比使用功能。

GPS時(shí)鐘同步功能的實(shí)現(xiàn)有利于事故的分析。

3 系統(tǒng)測(cè)試與備份

3.1 對(duì)LCN節(jié)點(diǎn)上電測(cè)試

將原系統(tǒng)GUS/NIM/HM節(jié)點(diǎn)全部下電，將冗余NIM/四臺(tái)GUS/新的SBHM通過(guò)冗余LCN電纜連接。將LCN節(jié)點(diǎn)分別上電，利用SBHM裝載四臺(tái)GUS、冗余NIM等LCN節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)測(cè)試正常。

3.2 系統(tǒng)整體測(cè)試

系統(tǒng)斷電，對(duì)原系統(tǒng)卡件進(jìn)行清掃。清掃工作完成后，系統(tǒng)再次上電，SBHM自動(dòng)加載成功，通過(guò)HM加載所有的LCN/UCN上的節(jié)點(diǎn)(包括LCN上的四臺(tái)GUS、冗余的NIM、UCN網(wǎng)上的兩套冗余HPM)。檢查HM的硬盤(pán)各個(gè)卷均在OK狀態(tài)，HM存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)正常，檢測(cè)LCN/UCN網(wǎng)絡(luò)正常。安排操作人員操作測(cè)試鍋爐、汽機(jī)的調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖回路，測(cè)試正常。

3.3 對(duì)新的HM進(jìn)行備份

對(duì)新的SBHM進(jìn)行全盤(pán)備份，備份內(nèi)容存儲(chǔ)到其中一臺(tái)GUS下，并刻制成光盤(pán)，以便數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期保存。

4 升級(jí)改造效果

(1)升級(jí)設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定可靠、故障率低，與原有設(shè)備完全兼容。

(2)GUS界面優(yōu)越性顯著，功能得到優(yōu)化，增加報(bào)表打印畫(huà)面、主要輔機(jī)的跳閘首出等畫(huà)面，優(yōu)化報(bào)警組。

(3)升級(jí)了歷史模件，硬盤(pán)容量得到提升，數(shù)據(jù)安全性性有所提高。

(4)安裝操作系統(tǒng)HOTFIX補(bǔ)丁和殺毒軟件，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)完全穩(wěn)定性得到改善。

(5)擴(kuò)展了DCS系統(tǒng)的控制范圍，提高了機(jī)組的集控水平，降低了維護(hù)費(fèi)用。

(6)解決了原系統(tǒng)監(jiān)視、控制信號(hào)不全的問(wèn)題，消除了系統(tǒng)老化帶來(lái)的不安全因素，提高了系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]Automation College.霍尼韋爾中國(guó)自動(dòng)化學(xué)院.

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