演马电力3#机组DCS系统升级改造

2010-08-15焦作演马电力有限责任公司申宏栋李颖娜杜海强

河南科技 2010年9期

焦作演马电力有限责任公司申宏栋李颖娜杜海强

演马电力3#机组DCS系统升级改造

焦作演马电力有限责任公司申宏栋李颖娜杜海强

演马电力3#机组容量为25MW，所用锅炉为130T循环流化床锅炉，DCS系统采用北京和利时公司SmartProV2.0系统，热控设备采用III型仪表。演马电力3#机组于2002年10月投入运行，DCS系统运行已有7年，自2007年开始经常出现数据死机，主控下装程序有时出现故障，机组运行的安全可靠性得不到保障，满足不了机组优化控制的要求，为适应电力技术飞速发展，2009年9月，进行了3＃机组DCS控制系统升级改造。

一、系统介绍

DCS系统采用MACS系统，实现机、炉、电一体化微机监控。控制站按生产工艺系统划分，共为3个I/O站：10＃站为锅炉系统；11＃站为汽机系统；12＃站为电气系统。

二、功能特点

系统软件平台采用WindowsNT4.0操作系统中文版，控制系统为和利时SmartProV2.0系统。系统各个工作站采用相同的主控单元FM811，同类型的I/O点采用相同的I/O模件。操作员站、工程师站采用相同的硬件配置及软件平台。各子系统的应用功能均用同一种图形组态工具实现。

系统管理网络SNET采用并行冗余100M总线结构的以太网，控制级网络（现场总线级网络FBUS）采用标准EN10570的现场总线PROFIBUS-DP/PA现场总线。采用CLIENT/SERVER（客户/服务器）结构，所有的数据管理和处理均由系统服务器完成，使系统内部各项数据更加准确，并确保一致性。每个客户机申请的数据被打包后快速的、有效的传递，大幅度降低通讯负荷，同时使系统的各项任务分配更加合理。

主控单元、系统服务器、网络现场控制站的主控单元上的以太网卡、现场控制站内的24V系统电源、48V现场电源均以热备份方式冗余配置，在出现故障时能够自动无扰切换，并保证不会丢失数据。

该系统的I/O模块、主控单元、网络运行具有状态实时监测、自诊断与故障报警功能。I/O模块、主控单元上固化了相应的软件。I/O模块采用光电隔离且均支持带电热插拔。模件具有看门狗定时器电路，可使模块在异常情况下自动复位。

在现场控制站硬件设计中采用大量的先进技术，模块采用低功耗元器件，降低整体的热损耗，同时在机柜中设计了通畅的风道。

三、升级前存在的问题

在升级改造前，整套系统运行已7年，系统稳定性差，控制站故障高，经常出现卡件通讯不畅、不能正常工作；6台FM811主控单元厂家已停产，没有配件，经常出现小故障；操作员站6台主机已经到服务年限，容易出现死机、通讯不畅等现象；主要配件也已停产。

四、升级方案及实施过程

1.经过技术分析，将DCS系统升级，采用原厂家系统，保留原有的I/O站，及原有模块；将6台主控单元FM811升级为新产品FM801；6台操作员站DELL奔四工控机升级为HP双核工控机；操作系统由WindowsNT升级为WindowsXP；系统软件由SmartProV2.0系统升级为SmartPro3.1.3；两台交换机换为性能更好的3COM交换机；网线更换为机压网线。这种升级方案投资少，工期短，原操作界面不变，运行人员熟悉，并能解决出现的通讯不畅、死机等现象，保证DCS系统的安全、稳定运行。

2.演马电力公司中修期间，对DCS系统升级，升级前期对DCS控制系统工程在厂家进行在SmartPro3.1.3平台下测试，测试结果稳定正常。改造共分为以下几步实施：（1）对机压网线进行布线，改造机柜内部电源线路，安装机笼。（2）6台主控单元布线安装。（3）6台操作员站主机软件安装、参数设置。（4）将备份的工程进行导入工程师站，做好安全措施，下装调试6台主控单元下层程序。启动主服务器，调试人机界面程序。（5）进行主控单元掉电试验、主从切换试验，主、从服务器切换、掉电试验。（6）进行模拟量输入、输出试验，开关量输入、输出试验，连锁试验。（7）机组运行后48小时运行正常。