淺談儀表DCS系統(tǒng)改造

摘要：在兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠熱電DCS改造過程中不斷學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗，根據(jù)自己的心得體會總結(jié)了一套DCS改造的方法，對總結(jié)的改造方法進行介紹。

關(guān)鍵詞：DCS 分布式控制系統(tǒng) 改造 調(diào)試

中圖分類號：TM472文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0099-01

DCS正在向著更加開放，更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。一般情況下DCS系統(tǒng)可以用到10年以上，但有時由于各種原因?qū)е滦枰獙CS系統(tǒng)進行改造，跟換一套新的系統(tǒng)。

1 兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠熱電DCS改造

兗州煤業(yè)榆林能化有限公司甲醇廠熱電DCS用的是悉雅特的MOX系統(tǒng)，共有25面機柜6個部分組成，分別為：1#鍋爐系統(tǒng)、2#鍋爐系統(tǒng)、3#鍋爐系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、空冷汽機系統(tǒng)。2011年10月開始將其改造為和利時的MACSV系統(tǒng)，新系統(tǒng)組態(tài)中也有25面機柜，分成6個域，每個域和MOX系統(tǒng)的6個部分分別對應(yīng)。且大部分的機柜和IO點都是一一對應(yīng)，只有一小部分IO點需要柜內(nèi)跨接。這樣組態(tài)大大減少了改造過程中的工作量，從而縮短了改造時間。在改造過程中還有很多好的方法，對加快改造進度做出了貢獻。

2 DCS改造方法

在改造過程不斷積累和學(xué)習(xí)，有了一些心得體會，總結(jié)了一個DCS改造的方法，可以將DCS改造分為以下幾個部分進行：

2.1 新系統(tǒng)組態(tài)

改造更換新DCS系統(tǒng)，必須先對新系統(tǒng)進行組態(tài)，首先要了解舊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和機柜位置，在創(chuàng)建新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和布置機柜時需根據(jù)原系統(tǒng)的點數(shù)來確定，最好和原系統(tǒng)機柜數(shù)量保持一致不增加或減少機柜方便以后改造。組態(tài)數(shù)據(jù)庫也就是IO點組態(tài)過程需按照原系統(tǒng)機柜IO點的分布將原來一個機柜的所有IO點組態(tài)到對應(yīng)位置的一個新機柜中，如因每個新舊機柜可組態(tài)的IO點數(shù)不同造成IO點無法對應(yīng)，應(yīng)該將多余IO點組到相鄰機柜中去，盡量避免IO點的遷移或減少遷移距離，防止由于組態(tài)給改造后期的接線帶來麻煩。組態(tài)邏輯程序可按照原系統(tǒng)程序組態(tài)的邏輯關(guān)系進行組態(tài)，因為原程序中的邏輯一定是最新且正在使用的邏輯。

2.2 靜態(tài)調(diào)試

DCS改造之前，先將新機柜遷移到合適的調(diào)試間，將系統(tǒng)上電后對之前組態(tài)好的數(shù)據(jù)庫和程序邏輯進行靜態(tài)調(diào)試檢查新系統(tǒng)的硬件是否正常，并查找組態(tài)過程中的錯誤將其改正。首先利用信號發(fā)生器（744）、萬用表等工具在機柜端子上進行IO單點調(diào)試，主要測試硬件通道的好壞，及組態(tài)數(shù)據(jù)庫點名、量程、通道是否正確。測試完畢利用強制假值等功能對程序邏輯進行調(diào)試，保證新系統(tǒng)程序正確無誤且和舊系統(tǒng)程序一致。

2.3 新舊點表的對應(yīng)

將組態(tài)好的新系統(tǒng)點表和舊系統(tǒng)點表對照，做出新舊點表位置對照表，在制作過程中排查新舊IO點是否一一對應(yīng)，如有不對應(yīng)關(guān)系及時改正，如果舊系統(tǒng)部分IO點遷移到新系統(tǒng)的機柜不在對應(yīng)機柜位置，需到現(xiàn)場估算跨接所需的電纜長度，并且做好標(biāo)記。為后期材料的準(zhǔn)備和接線做好充分準(zhǔn)備。

2.4 工器具材料準(zhǔn)備

改造過程需大量的工器具和材料，可能用到下列材料和工器具：電源電纜（系統(tǒng)總供電）、跨接線、線鼻子、線號管、色帶、防靜電一字改錐、防靜電十字改錐、萬用表、信號發(fā)生器（744）、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、線號打印機等。工器具材料的數(shù)量可以根據(jù)改造工程大小和實際估算來決定。

2.5 原系統(tǒng)移除

移除之前先確認(rèn)斷電，確認(rèn)后才能進行移除工作

（1）拆除卡件。檢查確認(rèn)機柜內(nèi)停電后（用萬用表或試電筆進行確認(rèn)），拆除原系統(tǒng)DCS機柜內(nèi)卡件、繼電器、以及服務(wù)器、操作站等設(shè)備，拆卸的卡件、繼電器等做好登記、整理，一些有用的部件可以作為備件日后使用。

（2）拆除、確認(rèn)柜內(nèi)信號線?？炔考鸪瓿珊罂梢圆鸪盘柧€，在拆除過程中利用新舊點表對照表將每一對信號線打上新點表的線號。并且要用透明膠帶粘貼保存好，防止脫落。將在同一卡件上的IO點捆綁在一起，貼上標(biāo)簽，寫上標(biāo)記，用透明膠帶紙粘貼好便于以后查找信號線。這部分工作非常重要，直接關(guān)系到以后接線進度的快慢。

（3）整理線纜，拆除原機柜。將拆下線纜，根據(jù)新機柜的系統(tǒng)接線圖，進行分類，并做好防護。然后拆除原系統(tǒng)DCS機柜，由于機柜焊接在機柜槽上，拆除是需要電氣焊配合，同時還需要保護電纜以防燙壞，用石棉板等防火材料將電纜夾層隔離出來，確保安全作業(yè)，機柜拆除后整理移走。

2.6 新系統(tǒng)安裝

（1）敷設(shè)電纜。由于新舊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等結(jié)構(gòu)有所不同，所以可能需要敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)等電纜，根據(jù)新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計算需要新增多少網(wǎng)線及電纜，在合理利用原系統(tǒng)的電纜情況下將新增電纜進行敷設(shè)，確保系統(tǒng)的正常使用。

（2）安裝新機柜。按照之前組態(tài)的新舊機柜對應(yīng)位置，將新機柜一一就位，并用電氣焊將其焊接在機柜槽上。

（3）柜內(nèi)接線。根據(jù)拆線時做的線號將測點信號線進行接線并整理規(guī)范。如有信號線短缺無法接入機柜立即目測短缺長度，在就近機柜中（或固定一個機柜）利用端子跨接到對應(yīng)機柜。接線過程中遇到標(biāo)記不清的線號立即排查確認(rèn)無誤后方可接入對應(yīng)端子，盡量防止接線錯誤為以后改造工作帶來麻煩，接線完畢后由專人通過點表對接線進行檢查。

（4）服務(wù)器、操作站安裝。將新系統(tǒng)的服務(wù)器、操作站安裝就位，并將敷設(shè)好的網(wǎng)線、電源電纜連接就位。

2.7 新系統(tǒng)上電調(diào)試

（1）網(wǎng)路調(diào)試。系統(tǒng)上電后進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，確認(rèn)服務(wù)器、操作站、控制器網(wǎng)絡(luò)連接正確無誤后將組態(tài)好的程序下裝到控制器。

（2）單點調(diào)試。網(wǎng)絡(luò)調(diào)試完成后，可以聯(lián)動現(xiàn)場閥門等設(shè)備進行單點調(diào)試，確認(rèn)通道和現(xiàn)場一一對應(yīng)，如出現(xiàn)通道不對應(yīng)或者其他錯誤立即更改并確認(rèn)。由于DCS系統(tǒng)點數(shù)很多所以這部分工作需要時間較長，如果改造時間緊迫，可以省去直接進行邏輯程序調(diào)試，因為邏輯調(diào)試過程也包括了對單點的調(diào)試。

（3）程序邏輯調(diào)試。聯(lián)動現(xiàn)場設(shè)備對新系統(tǒng)進行程序邏輯調(diào)試，調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)程序和原程序不對應(yīng)的地方立即重新組態(tài)并下裝，確保新舊系統(tǒng)程序完全一致后方可對新系統(tǒng)進行使用。

3 結(jié)語

因為DCS系統(tǒng)改造項目工程巨大，甚至比新加一套DCS系統(tǒng)的難度還要大。但是改造是在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行，原系統(tǒng)的一些信號電纜、電源電纜、網(wǎng)絡(luò)電纜、端子、導(dǎo)軌等材料依然可以在新系統(tǒng)上應(yīng)用。這樣就大大降低了成本，這也正是DCS系統(tǒng)改造的最大優(yōu)點。而在改造過程中只要有一個正確的改造方法就能事半功倍，大大縮短改造時間，保證系統(tǒng)在最短的時間就可以改造完畢。

參考文獻

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