DCS和PLC控制系统升级改造分析

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1、2010年8月磊舷Aug．2010第33卷第4期LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustryVoI．33No．4DCS$1：!PLC控制系统升级改造分析郝小燕(河南煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳，457004)摘要总结和分析大型化工装置DCS和PLC的改造升级过程，结合合成氨、尿素装置的经验，分析改造中注意事项和难点，提出解决问题的办法，并进一步评价改造效果。关键词DCS和PLC控制系统升级改造效果分析DCS和PLC等大型控制系统自20世纪80年统硬件配置见图2。代在一些大型石油化工装置应用以来

2、，在控制领域的运用越来越普遍，但早期的系统大多都进入了改造周期。河南煤业化工集团中原大化公司合成氨、尿素装置的DCS采用了日本横河的CEN．TUMV系统。合成压缩和主控、水处理的PLC采用德国西门子的S5系列．最近几年也都进行了升级改造。现将改造情况加以总结。1改造方案确定1．1改造的必要性图1合成氨系统硬件配置合成主控PLC是西门子公司的早期产品S5系列，该产品目前已经停止生产，部分卡件甚至停止了备件供应，而且又是单机运行，必须保证有一定的备件量。但是备件十分困难，且价格昂贵。合成DCS是日本横河公司的早期产品，CENTUMV现已

3、全面停产．包括备件也于2002年9月停止了IlI匝供应，有些卡件如控制站存储卡已经没有备件，还有更多的卡件由于价格昂贵，备件量不足。因此，图2尿素系统硬件配置要保证装置长周期稳定生产，必须对控制系统进综合分析各方因素，结合实际工艺操作习惯、行改造。软硬件的延续性、外围辅助设备的接口等诸多因1．2改造方案素．最后确定合成压缩、合成主控、水处理3套S5为节约时间保留了原有的信号端子柜、安全改造为西门子的$7400H。合成氨装置、尿素装置栅等，只进行DCS、PLC系统的改造。通过科学统的DCS改造为日本横河的CS3000系统。筹分析，用时

4、5a分3次大修完成主装置控制系统分期改造．改造顺序为：2004年改造合成氨装置的收稿日期：2009—12—14；收到修改稿日期：2010—05—18。作者简介：郝小燕，女，1979年出生，助理工程师，1999年毕业五大机组控制联锁系统PLC，2006年改造合成氨于河南化校，在河南煤业化工集团中原大化公司仪表公司从事自装置DCS、合成主控PLC，2008年改造尿素DCS、动化仪表维护与检修。联系电话：0393—8952150；E—mail：puyang-水处理PLC。合成氨系统硬件配置见图1，尿素系haoxiaoyan@163．cor

5、n。第4期郝小燕．DCS和PLC控制系统升级改造分析2改造方案实施过程实际的不同角度对功能和控制方案进行再确认。2．1方案的前期准备首先做好改造外围接口硬件连接方案的确3改造效果评价定。特别是重点考虑了压缩PLC、合成主控PLC、3．1改造解决的问题和新增的功能合成氨装置DCS、以及压缩原有YS80之间的通讯改造提高了整个控制系统的稳定性，整个系接口方案．以及新系统和原有安全栅机柜之间的统故障率大幅下降。改造后没有一次因系统故障连接方式。尿素装置为节约资金，利用原有机柜，造成停车。改造简化了系统结构，减少了备品备件重点考虑了改造卡件

6、的安装方式，各机柜之间连接的消耗。提高了整个系统的性能，包括处理速度、电缆类型端子、长度的确定，外围电源的额度分配冗余化程度、报表、趋势、操作功能等。增强了系统等。这些细节，必须一一落实清楚，否则，一个差错和工艺联锁报警等故障信息诊断功能。增加了都会直接影响项目的进程。OPC等软件接口，为工厂管控网的建立创造了条加强了原有程序方案资料的收集、备份、整理、件，同时系统的外围设备包括操作站的通用性大消化和吸收。并编制了各种图纸和相关资料。改造幅增加，方便了系统的维护。新系统的控制功能非中对现场仪表的信号类型、功耗等要充分考虑，以常强大，

7、在线组态维护、下装修改程序非常方便，免连接匹配出现问题。为控制功能的进一步优化创造了条件。2．2控制系统的组态及施工3．2改造方案的进一步反思控制系统的升级改造中，坚持了以下原则：①整个改造非常成功．改造的进程和安排非常尽可能保持原有系统的原貌特别是那些和工艺操合理，因为准备充分，几次新老系统的交替都控制作习惯密切相关的流程图、操作组、棒图等；②抓在了一个星期之内。但因为缩短改造时间，也留下住改造中的难点。改造和组态过程中，要充分考虑了遗憾。合成氨装置的安全栅、特别是尿素装置的新老系统之间的差异性，理解内部组态模块和参信号调制卡没有

8、更换，尿素装置信号调制卡以及数的变化。其电源卡件随时都有停止生产的可能，为以后的2．3改造过程中解决的技术难题运行留下了隐患。因为分步改造，对于整个系统的DCS和PLC的通讯设置与测试：压缩PLC和统筹考虑上有所欠缺，比如合成氨装置和