炭黑廠ABB AC800F系統升級改造的思路

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：因炭黑生產廠及配套的炭黑尾氣鍋爐控制系統采用ABB AC800F系統，隨著設備的長期投產運行伴隨著設備系統逐漸出現了系統模塊丟失、卡件故障系統癱瘓、網絡通訊設計無冗余等各類故障。本文針對DCS系統的缺陷通過對Profi-Bus DP總線改造，為炭黑廠生產系統的安全穩定運行提供了可靠的保障。

關鍵詞：ABB AC800F系統；CI801通訊模塊

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

一﹑改造升級內容

1 Profi-Bus DP總線改造

原設計中Profi-Bus DP網為單網構造，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的癱瘓和故障。改造后將實現Profi-Bus DP雙網冗余構造，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，現場實際掛載數量有的超過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，從而在本質上解決當前配置的瓶頸。

2 控制系統軟件升級

為配合DP總線雙網絡改造和以太網雙環網改造，控制系統軟件由過去的Freelance 8.2版本升級為Freelance 9.2版本。

圖1

二﹑項目實施步驟

1 前期準備工作

1.1 系統缺陷整理。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1號線空預器改造項目同時施工，同時進行，時間緊任務重，工期短。在改造施工之前，對工藝反應的22套趨勢顯示問題和改造后新增加儀表的趨勢進行了統計整理。為了減少檢修時間，提前將DP總線重新敷設，以便于ABB廠家調試人員和設備到達后可以直接上電調試。

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

圖2

2 改造實施過程

2.1 系統下線。配合工藝做好硬質1號線﹑硬質2號線﹑尾氣鍋爐的停車準備工作，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節信號PV302A改造至軟質炭黑線進行調節和監控，增壓機聯鎖信號解除。工藝水泵變頻調節信號由電氣公司設置為解除，采用工頻工作。軟水泵調節信號解除，采用就地控制。

2.2 系統檢修

2.2.1 系統下電。關閉所有操作員站，并關閉操作員站供電開關，關閉DCS系統卡件供電開關，關閉CPU供電開關，關閉控制系統總電源開關。檢查無誤后柜內雙電源改造進行，同時拆解原系統中的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。拆解下的DP總線做為改造后的Profi-Bus DP A網，檢查DP頭的接線情況，并測量DP鏈路電阻值，將第一個DP頭設置為ON狀態時中間每一個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狀態時，測量整個DP鏈路阻值為111Ω，DP A網測試完成。將A網的第一個DP頭和最后一個DP頭撥到ON狀態，其余DP頭全部設為OFF狀態，DP A網設置完畢。安裝CI840底座及CI840卡件。

2.2.3 制作Profi-Bus B網。新敷設的DP總線，使用廠家提供的DP頭制作Profi-Bus B網，廠家現場服務人員確認鏈接正確后測量線路電阻值。將第一個DP頭設置為ON狀態時中間每一個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狀態時，測量整個DP鏈路阻值為111Ω，DP B網測試完成。將B網的第一個DP頭和最后一個DP頭撥到ON狀態，其余DP頭全部設為OFF狀態，DP B網設置完畢。安裝CI840底座及CI840卡件。

2.2.4 安裝冗余以太網。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1#﹑2#﹑3#﹑4#控制器分別到AB兩臺交換機的網線，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，網絡更新完成。

結論

從生產需要實際出發結合項目時間要求進度，克服時間緊任務重的特點，對各個環節做好準備工作，隨著造后將實現Profi-Bus DP雙網冗余構造，操作員站使用INTER雙口網卡，更新CPU和DP總線程序的完成，DCS系統整體運行的穩定給炭黑廠生產系統的安全穩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

文獻標識碼：A