王德贝（山东莱克工程设计有限公司，山东 东营 25700）

某气田集气处理站DCS系统升级改造

王德贝（山东莱克工程设计有限公司，山东 东营 25700）

某气田集气处理站DCS系统硬件已为停产产品，同时操作系统软件停止服务，在升级过程中因时间因素制约，无法长时间停产，本文通过改变原有系统结构优化了DCS系统升级的方式，缩短了停产时间。

DCS系统;在线升级

1 DCS系统现状

某气田09年建设投产，自控水平较高，基本符合现代工业生产自动化、信息化的要求。集气处理站采用集散型控制系统（DCS），DCS系统由一套过程控制子系统（PCS）、一套紧急关断子系统（ESD）及火气系统（F&G）组成组成。将全站所有的检测点信号传入控制系统，正常生产运行的参数调节均由操作实现在中控室对全站进行集中控制和管理，保证工艺装置安全平稳运行。

集气处理站DCS系统包含一套Honeywell DCS系统和ESD系统，DCS系统分为主站和远程I/O站两部分。主控制站主要接收集气计量区、外输计量区、脱碳装置区（2列）、脱水装置区（2列）、二氧化碳液化装置区以及共用工程装置区的工艺参数信号。远程I/O站主要接收总配电室内各种机泵的运行状态和控制信号、二氧化碳储存装置区及装车区的工艺参数信号，并通过光纤与主控制站连接。集气处理站DCS系统主要结构示意见图1。

图1 集气处理站DCS系统主要结构示意图

2 升级改造内容

因上位机系统硬件连续运行多年，存在设备老化现象，造成DCS系统故障风险增大，且系统硬件为停产产品，操作系统软件已停止服务，故障后难以维护，造成系统安全可靠性下降，考虑对DCS系统升级改造。主要升级内容为：

①原系统数据全面备份。②将目前的2台服务器Dell PE2900更换为目前主流产品。③将目前的6台操作站DELL T5400更换为目前主流产品。④服务器及操作站的操作系统升级为目前主流操作系统软件Windows 2008 Server和Windows 7。⑤由于目前DCS系统软件EPKS及SM R无法运行在新的操作系统平台上，因此，需要将DCS系统软件分别升级。⑥软硬件更换完成后，将原组态进行调整，把组态对应到各自控制器中。⑦系统增加相应的I/O卡件、机柜和软件组态修改，预留一定的I/O点余量，便于后期站内扩容改造。

3 升级改造方式

正常DCS系统升级需全站停产，对原系统进行必要的硬件更换、软件升级和系统扩容改造，鉴于该集气处理站为城市的主要天然气供应源，停产时间较短，本次拟在原DCS系统结构基础上增加1套PCS系统，负责东列或西列装置的过程控制。此时，原PCS系统负责东单列装置及集气计量分离、外输、火炬、消防、公用工程等单元的过程控制，1套只负责单列装置的过程控制。

4 升级改造方法

对某气田集气处理站DCS系统升级改造，操作站和服务器的硬件和软件进行升级改造。改造后系统运行速度提高，各性能大幅提升，稳定性增强，东西两条线控制器独立后，两条线独立部分可在不停产的情况下检修；系统的扩容能力得到提高，故障率降低，风险减小；不再受淘汰产品的制约，彻底解决目前备件难以采购的困难局面。

4.1 PKS系统

更换中控室的2台PKS历史服务器，5台双屏操作站、1台单屏工程师站和2台交换机，原有2台4口终端服务器余量较低，此次更换至2台16口终端服务器。所更换硬件应与目前市面上的主流操作系统匹配。同时系统软件升级为目前最新的版本。

新增1面系统机柜，安装新扩容的卡件及东/西线独立的卡件，辅助设备安装在原有辅助机柜内。

4.2 SM系统

新增部分卡件，安装至系统原有空槽位。在辅助机柜内安装新增辅助设备。升级系统软件至最新的版本。

4.3 服务器和防病毒服务器

鉴于安全的需要，把原有服务器中存储历史数据和OPC功能剥离，在新增三层网络中设置OPC服务器和防病毒服务器，三层网络和二层网络通过路由交换机隔离，外界网络只能访问OPC服务器，避免历史服务器直接被外界访问。新增防病毒服务器可使防病毒工作更加实时、准确。

改造后的系统结构见图2。

图2 改造后的系统结构图