CENTUM CS1000控制系统在4#锅炉操作站升级改造中的应用.doc

CENTUM CS1000控制系统在4#锅炉操作站升级改造中的应用 华君宪 朱晓琴 周叔飞摘要： 安钢动力厂4#锅炉XL控制系统操作站通过升级改造新增两台CS1000型操作站，达到了系统稳定运行、操作和维护便捷的预期效果。关键词：控制系统 CS1000 升级改造 BCV1. 问题的提出4#锅炉是75T燃气锅炉，自1998年投运以来担负着发电、供气、采暖任务。其控制系统为横河XL控制系统，该系统运行已超过其设计年限，近年来上位机操作站经常发生诸如黑屏、死机、硬盘数据丢失、通信不畅、系统瘫痪、无法启动等现象，给安全生产带来了隐患。同时其原备件采购成本高昂，部分硬件已被市场淘汰，同时考虑原系统整体更换可能性不大也不现实，决定对其控制系统操作站进行升级改造。既要保证原系统的稳定运行，又要考虑安装维护的便利性和设备的性价比，决定对其新增两台CS1000型操作站（一台工程师站，一台操作员站）。2. 方案的制定与实施1、方案分析原XL系统由现场控制站FCS（ Field Control Station)、通信总线（RL-NET）和操作站HIS（Human Interface Station）三部分组成，其中现场控制站为1#-6#FCS,操作员站为1921#MOPS。其现场控制站、通信总线性能相对完好，故障多发在上位机操作站。因此只需以适当的方式引入新型的操作站即可。原XL系统的RLBUS具有双向通讯功能，既与现场过程控制站（或其他单元或子系统）通讯，又与操作站（或上位机）通讯，并传递下达各种控制指令或诊断信息。同时RL总线采用多支路连接方式，所以在总线上各站或单元的电源ON与OFF,机器装上与摘下等操作都可在系统运行中进行，不会对系统产生任何干扰，便于在线升级改造。同时CENTUM CS1000 的VL总线用于进行操作监视及信息交换的双重化实时通信。而总线转换器BCV可简单地将CS1000的VL网络和XL系统的RL网络连接,以便系统间的通讯.因此只需通过总线转换器即可在不影响生产运行的情况下将CS1000型操作站引入原系统,同时增加两台操作站，其中HIS124为工程师站，HIS123为操作员站。2、系统改造配置硬件构成名称型号数量显示器DELL E18FDf2台主机DELL PEEX2台总线转换器YOKOGAWA ABC11D1台网卡VF7014 个电缆YCB 141M0052根YCB 141M0152根YRLM0052根软件部分PHSKM03-1份PHSKM02-1份PHSCM01-1份Windows2000-2份CS1000-2份 表一： 系统改造配置清单表3、方案实施VL总线HIS 12419# MOPS20# MOPSS21# MOPSSB C VHIS 123RL总线1#FCS2#FCS3#FCS4#FCS5#FCS6#FCS图一 ： 4#锅炉改造施工图 首先确定总线转换器BCV和两台CS1000型操作站的安装位置并分别引入三个独立电源。 确认原系统两条RL总线工作均正常，将BCV的一条RL总线先接入系统中，再确认两条RL总线工作均正常，接下来将BCV的另一条RL总线接入系统中，最终确认两条RL总线工作均正常。 将BCV及两台新型操作站之间的VL总线进行连接：同时对2台操作站和一台总线转换器分别送电。 在工程师站HIS124上对BCV进行离线下载；确认系统工作正常，如流程图、总貌、控制分组、趋势等画面正常。3. CS1000型操作站的应用及优点CS1000的人机接口站HIS由于采用通用的PC机作为人机接口站，且以Windows2000为操作系统，将DCS的功能与PC机完美紧密的结合起来，其功能丰富、操作简便友好；运行安全、工程效率高；经济实用，特别是使用了通用的PC机作为人机界面，性价比较高；同时还可以进行系统生成和维护的功能。 CS1000操作站其人机界面软件包包括报警优先级、实时和批量趋势、流程图图形等功能，与以往的XL等系统保持一致，概括起来有如下特点： 开放性。CS1000系统具有开放的网络结构，采用Windows 2000 为标准的操作系统，采用标准的网络和接口：Ethernet、RS232C、RS485,向上可以与以太网与上位机通信，向下采用开放的RS232或485借口，与其它的厂商网络通信。 高可靠性。双重化控制采用CPU冗余热备技术，两个CPU同时处理现场控制信号，一个处于控制状态，一个处于后备状态。 安全的操作环境。CS1000控制系统所提供的Windows 2000环境采用了多级限制措施，全汉化、分区操作，HIS采用多层管理方式，对操作工、班组长、工程师的操作做出了划分，便于管理，使得操作员的误操作不影响系统的正常运行，确保操作的可靠性。 优良的兼容性。CS1000可与以往的系统CENTUM、XL等可通过总线转换单元连接在一起，同时可通过网关或通讯与其他公司的DCS系统相连接。由于采用的是通用的PC机，所以对备件的更换变得非常容易，由于计算机发展迅速，内存、硬盘的大小在不停扩展，为以后操作站的升级提供了保证。4. 总结改造之后系统运行稳定，方便了运行人员的操作，同时降低了维护量，达到了预期的效果。通过本次对4#锅炉操作站升级改造的实践，积累了宝贵的经验。总结如下： 改造前加强对设备及工艺的了解，同时做好仿真模拟练习。利用仿真测试软件,在一台PC机上就可以虚拟现场控制,测试操作、监视和控制功能,大大提高工程效率和安全性。 改造过程中，在系统引入之前，事先在PC机上完成工程组态，以缩短工程周期，同时严格遵守操作规程。 在生产实践的配置中，必须留有合理的、充分的余地,以便于日后对生产装置实行经常性的改造、扩充和发展。系统配置时，必须考虑装置的近期改造和长远发展。 参考文献1 赵瑾 CENTUM CS1000 集散控制系统M.北京:化学工业出版社，20012 横河电机CENTUM系统用户手册M.20033 何克忠.计算机控制系统M.北京:清华大学出版社华君宪 1981年11月 汉族 工作单位 安阳钢铁动力