DCS控制系统的改造实践.pdf

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1、第2期杨博．Dcs控制系统的改造实践283DCS控制系统的改造实践杨博h2(I．中冶赛迪集团有限公司，重庆400013；2．赛迪技术中心公司，重庆400013)摘要通过移植工具将高炉Dcs控制系统从wDPF一Ⅱ升级到Ovalion，保留了原系统的Q．JineI／O卡件，机柜、端子及电缆，工程值及调整参数，过程画面及控制算法，大大缩短了工程周期，节约了投资成本。降低了改造过程的风险。关键词DCS高炉移植中图分类号TH862+．2文献标识码B文章编号1000-3932(2012)02．0283旬2集散控制系统(Dist抽utedControlSyste

2、m，Dcs)是由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通信(Communication)、显示(CRT)及控制(Contml)等4c技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS系统具有高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性以及控制功能齐全等特点¨。1。上世纪90年代以及本世纪初，国内一批钢铁厂都采用DCS系统作为高炉主工艺系统的控制系统，其中本钢、南钢和攀钢采用的是艾默生公司的DCS系统。随着电子技术和计算机技术的高速发展，较早版本的Dcs系统部件逐渐被淘汰

3、，修理、返修件的购买和维护将变得困难起来，费用也越来越昂贵。如何以较低的风险对过时的系统进行升级改造，并以较低的代价延长系统的使用寿命是早期采用DCs系统的钢铁厂迫切需要解决的问题。笔者将详细介绍某钢厂5号高炉艾默生(西屋)WDPF．Ⅱ系统的升级改造实践。1WDPF-¨系统升级的必要性某钢铁公司5号高炉于2001年11月投产，炉顶、矿焦槽、热风炉和高炉本体主工艺控制系统采用的是艾默生WDPF-Ⅱ系统。随着wDPF系统逐步退出市场，部件备件的采购变得越来越困难，给系统的安全稳定运行带来极大的安全隐患，一旦由于系统故障导致停产将带来巨大的经济损失。因此

4、，该公司炼铁厂委托中冶赛迪工程技术股份有限公司对5号高炉三电系统进行升级改造。WDPF系统是WESTATl0N系列产品中应用于工业企业自动化的计算机控制系统。wDPF．Ⅱ为典型的分布式控制系统，该系统集调节控制、顺序控制和数据采集功能于一体组成网络，可用于范围广泛的工业领域。但随着时间的推移，wD．PF-Ⅱ的技术已落后于计算机技术的发展，一些先进的控制理论不能在wDPF．Ⅱ中得到体现，如神经网络及模糊控制等”一J。因此，从提高控制水平和系统可靠性的角度看，对wDPF．Ⅱ系统进行升级是必要的。表1是艾默生过程控制公司对产品的支持计划，从系统维护的角度

5、也可以看出对WDPF一Ⅱ系统进行升级改造势在必行。表1艾默生公司的产品支持计划目前，艾默生公司DCS的主流产品是Ovation系统，该系统采用了高速度、高可靠性和高开放性的通信网络，具有多任务、多数据采集与潜在的控制能力。Ovation系统特点：高速、高容量的网络收稿日期：20ll-12一15(修改稿)化工自动化及仪表第39卷主干采用商业化的硬件；基于开放式工业标准；分布式全局数据库将功能分散到多个独立站点，而不是集中在一个中央处理器中。因此，有必要选择一种低风险且经济的解决方案将高炉wDPF．Ⅱ系统升级成Ovation系统。2升级改造方案经过与炼

6、铁厂磋商，中冶赛迪提出采用艾默生公司的移植工具将过时的wDPF系统转换成Ovat{0n系统。该方案用0vation控制器取代DPu．用Ovation高速以太网取代数据高速公路，用ovation工作站取代classic人机接口。一方面，对系统进行移植的同时保留了Q—lineI／0卡件，机柜、端子及电缆，当前工程值及调整参数，过程画面及控制算法，节省了用户的大量投资；另一方面，整个过程的自动进行使移植项目有效、准确地进行，避免了移植过程中的风险。3工程实施5号高炉主工艺WDPF控制系统的部分硬件更换为Ovalion控制系统硬件；wDPF控制系统的系统支

7、持软件更新升级为0vation控制系统相应的支持软件；wDPF控制系统的应用软件在进行转换并经过调整后成为Ovation控制系统的应用软件，具体方法为：a．原有的“原料上料系统”wDPF系统DPul和DPu2升级整合到新的Ovation系统1号控制器，提供一套冗余的OcR400型控制器移植组件及扩展柜移植组件；b．原有的“炉顶系统”wDPF系统DPu3升级整合到新的Ovation系统2号控制器，提供一套冗余的OCR400型控制器移植组件；c．原有的“高炉本体系统”wDPF系统DPu4和DPu4-1扩展柜升级整合到新的ovatjon系统3号控制器，提

8、供一套冗余的0cR400型控制器移植组件及扩展柜移植组件；d．原有的“热风炉系统”wDPF系统DPu5和DPu6升级整合到