某氣田集氣處理站DCS系統升級改造

王德貝（山東萊克工程設計有限公司，山東 東營 25700）

某氣田集氣處理站DCS系統升級改造

王德貝（山東萊克工程設計有限公司，山東 東營 25700）

某氣田集氣處理站DCS系統硬件已為停產產品，同時操作系統軟件停止服務，在升級過程中因時間因素制約，無法長時間停產，本文通過改變原有系統結構優化了DCS系統升級的方式，縮短了停產時間。

DCS系統;在線升級

1 DCS系統現狀

某氣田09年建設投產，自控水平較高，基本符合現代工業生產自動化、信息化的要求。集氣處理站采用集散型控制系統（DCS），DCS系統由一套過程控制子系統（PCS）、一套緊急關斷子系統（ESD）及火氣系統（F&G）組成組成。將全站所有的檢測點信號傳入控制系統，正常生產運行的參數調節均由操作實現在中控室對全站進行集中控制和管理，保證工藝裝置安全平穩運行。

集氣處理站DCS系統包含一套Honeywell DCS系統和ESD系統，DCS系統分為主站和遠程I/O站兩部分。主控制站主要接收集氣計量區、外輸計量區、脫碳裝置區（2列）、脫水裝置區（2列）、二氧化碳液化裝置區以及共用工程裝置區的工藝參數信號。遠程I/O站主要接收總配電室內各種機泵的運行狀態和控制信號、二氧化碳儲存裝置區及裝車區的工藝參數信號，并通過光纖與主控制站連接。集氣處理站DCS系統主要結構示意見圖1。

圖1 集氣處理站DCS系統主要結構示意圖

2 升級改造內容

因上位機系統硬件連續運行多年，存在設備老化現象，造成DCS系統故障風險增大，且系統硬件為停產產品，操作系統軟件已停止服務，故障后難以維護，造成系統安全可靠性下降，考慮對DCS系統升級改造。主要升級內容為：

①原系統數據全面備份。②將目前的2臺服務器Dell PE2900更換為目前主流產品。③將目前的6臺操作站DELL T5400更換為目前主流產品。④服務器及操作站的操作系統升級為目前主流操作系統軟件Windows 2008 Server和Windows 7。⑤由于目前DCS系統軟件EPKS及SM R無法運行在新的操作系統平臺上，因此，需要將DCS系統軟件分別升級。⑥軟硬件更換完成后，將原組態進行調整，把組態對應到各自控制器中。⑦系統增加相應的I/O卡件、機柜和軟件組態修改，預留一定的I/O點余量，便于后期站內擴容改造。

3 升級改造方式

正常DCS系統升級需全站停產，對原系統進行必要的硬件更換、軟件升級和系統擴容改造，鑒于該集氣處理站為城市的主要天然氣供應源，停產時間較短，本次擬在原DCS系統結構基礎上增加1套PCS系統，負責東列或西列裝置的過程控制。此時，原PCS系統負責東單列裝置及集氣計量分離、外輸、火炬、消防、公用工程等單元的過程控制，1套只負責單列裝置的過程控制。

4 升級改造方法

對某氣田集氣處理站DCS系統升級改造，操作站和服務器的硬件和軟件進行升級改造。改造后系統運行速度提高，各性能大幅提升，穩定性增強，東西兩條線控制器獨立后，兩條線獨立部分可在不停產的情況下檢修；系統的擴容能力得到提高，故障率降低，風險減小；不再受淘汰產品的制約，徹底解決目前備件難以采購的困難局面。

4.1 PKS系統

更換中控室的2臺PKS歷史服務器，5臺雙屏操作站、1臺單屏工程師站和2臺交換機，原有2臺4口終端服務器余量較低，此次更換至2臺16口終端服務器。所更換硬件應與目前市面上的主流操作系統匹配。同時系統軟件升級為目前最新的版本。

新增1面系統機柜，安裝新擴容的卡件及東/西線獨立的卡件，輔助設備安裝在原有輔助機柜內。

4.2 SM系統

新增部分卡件，安裝至系統原有空槽位。在輔助機柜內安裝新增輔助設備。升級系統軟件至最新的版本。

4.3 服務器和防病毒服務器

鑒于安全的需要，把原有服務器中存儲歷史數據和OPC功能剝離，在新增三層網絡中設置OPC服務器和防病毒服務器，三層網絡和二層網絡通過路由交換機隔離，外界網絡只能訪問OPC服務器，避免歷史服務器直接被外界訪問。新增防病毒服務器可使防病毒工作更加實時、準確。

改造后的系統結構見圖2。

圖2 改造后的系統結構圖