炭黑廠ABB AC800F系統(tǒng)升級改造的思路

王東東（山西焦化德力信電子科技有限公司，山西 臨汾 031600）

炭黑廠ABB AC800F系統(tǒng)升級改造的思路

王東東
（山西焦化德力信電子科技有限公司，山西 臨汾 031600）

摘 要：因炭黑生產(chǎn)廠及配套的炭黑尾氣鍋爐控制系統(tǒng)采用ABB AC800F系統(tǒng)，隨著設(shè)備的長期投產(chǎn)運行伴隨著設(shè)備系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)了系統(tǒng)模塊丟失、卡件故障系統(tǒng)癱瘓、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)計無冗余等各類故障。本文針對DCS系統(tǒng)的缺陷通過對Profi-Bus DP總線改造，為炭黑廠生產(chǎn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了可靠的保障。

關(guān)鍵詞：ABB AC800F系統(tǒng)；CI801通訊模塊

山西焦化炭黑廠硬質(zhì)1號﹑2號線及尾氣鍋爐控制系統(tǒng)使用的是ABB AC800F控制系統(tǒng)，自2009年投運以來，控制系統(tǒng)Profi-Bus DP鏈路中CI801卡件運行不穩(wěn)定，系統(tǒng)經(jīng)常報出某個系統(tǒng)模件丟失。針對以上問題，2015年初完成了對該套DCS系統(tǒng)進行Profi-Bus DP網(wǎng)和以太網(wǎng)通訊鏈路雙冗余改造，并進行相應(yīng)的系統(tǒng)軟﹑硬件升級改造，目前系統(tǒng)運行正常。

一﹑改造升級內(nèi)容

1 Profi-Bus DP總線改造

原設(shè)計中Profi-Bus DP網(wǎng)為單網(wǎng)構(gòu)造，如圖1所示。缺點：在使用過程中任意一臺CI801故障會造成整個系統(tǒng)的癱瘓和故障。改造后將實現(xiàn)Profi-Bus DP雙網(wǎng)冗余構(gòu)造，如圖2所示。廠家建議一個單元掛載模擬量模塊一般不超過8個，現(xiàn)場實際掛載數(shù)量有的超過8個，為了提升IO通訊站的處理能力，容錯能力，升級CI801通訊模塊為CI840通訊模塊，從而在本質(zhì)上解決當(dāng)前配置的瓶頸。

2 控制系統(tǒng)軟件升級

為配合DP總線雙網(wǎng)絡(luò)改造和以太網(wǎng)雙環(huán)網(wǎng)改造，控制系統(tǒng)軟件由過去的Freelance 8.2版本升級為Freelance 9.2版本。

圖1

二﹑項目實施步驟

1 前期準(zhǔn)備工作

1.1 系統(tǒng)缺陷整理。由于此次改造與炭黑廠尾氣鍋爐熄火保護改造項目和炭黑廠硬質(zhì)1號線空預(yù)器改造項目同時施工，同時進行，時間緊任務(wù)重，工期短。在改造施工之前，對工藝反應(yīng)的22套趨勢顯示問題和改造后新增加儀表的趨勢進行了統(tǒng)計整理。為了減少檢修時間，提前將DP總線重新敷設(shè)，以便于ABB廠家調(diào)試人員和設(shè)備到達后可以直接上電調(diào)試。

1.2 I/O分配管理。柜內(nèi)端子分配圖根據(jù)改造后的新的I/O分配表重新制作并張貼于柜內(nèi)，以便于安裝和測試參考。

圖2

2 改造實施過程

2.1 系統(tǒng)下線。配合工藝做好硬質(zhì)1號線﹑硬質(zhì)2號線﹑尾氣鍋爐的停車準(zhǔn)備工作，并將炭黑1號煤氣增壓機出口壓力PI302信號及增壓機變頻調(diào)節(jié)信號PV302A改造至軟質(zhì)炭黑線進行調(diào)節(jié)和監(jiān)控，增壓機聯(lián)鎖信號解除。工藝水泵變頻調(diào)節(jié)信號由電氣公司設(shè)置為解除，采用工頻工作。軟水泵調(diào)節(jié)信號解除，采用就地控制。

2.2 系統(tǒng)檢修

2.2.1 系統(tǒng)下電。關(guān)閉所有操作員站，并關(guān)閉操作員站供電開關(guān)，關(guān)閉DCS系統(tǒng)卡件供電開關(guān)，關(guān)閉CPU供電開關(guān)，關(guān)閉控制系統(tǒng)總電源開關(guān)。檢查無誤后柜內(nèi)雙電源改造進行，同時拆解原系統(tǒng)中的CI801卡件，并將拆解下的CI801卡件收集整理。

2.2.2 制作Profi-Bus A網(wǎng)。拆解下的DP總線做為改造后的Profi-Bus DP A網(wǎng)，檢查DP頭的接線情況，并測量DP鏈路電阻值，將第一個DP頭設(shè)置為ON狀態(tài)時中間每一個DP頭的3號端子和8號端子到第一個DP頭的3號端子和8號端子的電阻值為218Ω～223Ω；第一個DP頭和最后一個DP頭置為ON狀態(tài)時，測量整個DP鏈路阻值為111Ω，DP A網(wǎng)測試完成。將A網(wǎng)的第一個DP頭和最后一個DP頭撥到ON狀態(tài)，其余DP頭全部設(shè)為OFF狀態(tài)，DP A網(wǎng)設(shè)置完畢。安裝CI840底座及CI840卡件。

2.2.3 制作Profi-Bus B網(wǎng)。新敷設(shè)的DP總線，使用廠家提供的DP頭制作Profi-Bus B網(wǎng)，廠家現(xiàn)場服務(wù)人員確認鏈接正確后測量線路電阻值。將第一個DP頭設(shè)置為ON狀態(tài)時中間每一個DP頭的3號端子和8號端子到第一個DP頭的3號端子和8號端子的電阻值為218Ω～223Ω；第一個DP頭和最后一個DP頭置為ON狀態(tài)時，測量整個DP鏈路阻值為111Ω，DP B網(wǎng)測試完成。將B網(wǎng)的第一個DP頭和最后一個DP頭撥到ON狀態(tài)，其余DP頭全部設(shè)為OFF狀態(tài)，DP B網(wǎng)設(shè)置完畢。安裝CI840底座及CI840卡件。

2.2.4 安裝冗余以太網(wǎng)。將過去一直使用的思科2950交換機更換為一臺新的思科2960交換機，并重新敷設(shè)1#﹑2#﹑3#﹑4#控制器分別到AB兩臺交換機的網(wǎng)線，通過工程師站對4個CPU進行Ping命令，通訊時間全部小于1ms后，網(wǎng)絡(luò)更新完成。

結(jié)論

從生產(chǎn)需要實際出發(fā)結(jié)合項目時間要求進度，克服時間緊任務(wù)重的特點，對各個環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備工作，隨著造后將實現(xiàn)Profi-Bus DP雙網(wǎng)冗余構(gòu)造，操作員站使用INTER雙口網(wǎng)卡，更新CPU和DP總線程序的完成，DCS系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定給炭黑廠生產(chǎn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了可靠的保障。

參考文獻

[1]北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司，PROFIBUS-DP適配器模塊用戶手冊[Z].

中圖分類號：TQ330

文獻標(biāo)識碼：A