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1、中闽 俄嚣 俑是C H IN A IN S T R U M E N T A T IO N 2 0 1 4 年 第1 期 本期主题 石油化工 T P S 系统升级改造方案及实施 Th e Sc h eme an d I mpl emen t a t i o n o f TPS Sy s t em Up g r adi n g an d I mp r o v emen t 一处， 摘要 ： 大连 石化 公 司应 用的Ho n e v we l l 公 司T P S 系 统已经运行l 0 年以上， 近年设备逐渐老化， 尤其是GUS 操作站面临故障频发、 备件无 法购买的问题。 针对这些实际情况， 对
2、T P S 系统的应用状况进行分析， 对系统升级方 案进行探讨， 重点介绍E P KS E S VT 系统方 案的实现及各套方案的优缺点。 关 键 词 ： T P S 系统G US E P KS E S VT系统 P KS系统 Ab s t r a c t ： Th e T P S s y s t e m o f Ho n e y we l l c o mp a n y h a s b e e n o n d u t y f o r o v e r 1 0 y e a r s wi t h P e t r o Ch i n a Da l i a n An d wi t h t h e t i
3、me p a s s i n g ， t h e e q u i p me n t a g i n g ， e s p e c i a l l y GUS o p e r a t i o n s t a t i o n a c c i d e n t - p r o n e a n d s p a r e p a r t s s h o r t o f s u p p l y ，h a s b e e n o ne o f ma i n p r o b l e m t h a t r e s t r a i ns t he TPS s ys t e m f r om r un ni n g e
4、 f f e c t i v e l y a n d s mo o t h l y Th i s a r t i c l e m a i nl y f o c us e s o n ho w t o u pgr a d e a nd i mpr o ve TPS s ys t e m a n d a na l ys e s t he c o n a nd p r o o f s e v e r a l s c h e me t h a t u s e d t o a c h i e v e t h e p u r p o s e Amo n g t h e s e s c h e me s ，
5、 E P KS ES VT s y s t e m i s i n t r o d u c e d a n d d i s c u s s e d wi t h e mp h a s i s Ke y wor ds： TPS s y s t e m GUS EPKS ES VT s y s t e m PKS s y s t e m 1问题的提出 在D C S 系统中， 有一些设备的使用寿命是不相 对应的。 在T P S 系统中， 控制层设备 ( I H P M控制器 和I O 卡件) 由于是弱电设备 ( 2 4 V DC ) ， 并且工作 环境稳定， 因此其使用寿命较长， 约为3 0 年以上
6、， 这些设备也是DC S 中最关键、 最有价值的核心部 分。 而监控层设备 ( 如操作站) 由于存在较多的强电 设备 ( 如电源、 风扇、 显示器等) 和操作员每天2 4 h 不断地使用， 再加上不稳定的工作环境 ( 温度变化 快、 尘埃多等) ， 使监控层设备使用寿命较短， 大约 为8 l 2 年 。 所 以随着系统使用年限的增长 ， 选择对 DCS 系统中监控层设备进行升级、 更新是必然的， 一般要经过2 - 3 轮DCS 监控层设备 的升级， 才能完 全达到D c s 的使用寿命， 才能充分利用DC S 的投资 价值 。 大连石化公司目前应用的H o n e y we l l 公司T P
7、 S 系 统多套是2 0 0 2 年左右进行安装的， GUS 操作站多数 采用WI NDO WS NT 4 0 或WI NDOWS 2 0 0 0 操作系 统， 经过近1 0 年的运行， 已经处于故 障高发期。 同时 现在的市场已经无法购买到能够安装这些操作系统 的GUS 操作站， 系统的升级改造势在必行。 2 T P S 系统升级方案分析 目 前国内同行业T P S 系统升级的方案有3 种： 一 1 9 本期主题 石油化工 C H IN A IN S T R U M E N T A T IO N中圃 便 嚣 豫丧 种是仅 对GUS 主机硬件升级， 软件不变； 二是升级 监控层设备及软件； 三
8、是将T P s 系统升级为P K S 系 统 。 本文主要探讨保 留T P S 系统的升级，即保有组 态内容 ， 在短时间内可以完成的升级。 而升级为P KS 系统因控制器和控制网络完全更新， 所有组态内容 需要完全重做， 不在本文进行探讨。 2 1 G US 操作站主机硬件升级 当G US 操作站进入故障高发期时， 其余控制层 设备、 控制网络设备依然运行良好， 软件版本足够 使用。 为节约投资， 可 以首先进行GUS 主机硬件升 级。 因为P C 机硬件的升级， 当GUS 站故障时往往已 经无法购买到相应 的主机了。 深入研究G US 站软件 和硬件的兼容性要求后， 确定可以采用一种工控机
9、 替代G US 操作站主机将故障主机中的L C NP 4 板、 I KB键盘接 口卡、 S CS I 硬盘驱动卡、 原有硬盘 装入工控机 ， 安装工控机 的硬件驱动后， 替代GUS 专用操作站。 采用这种方案时， 需要保证所选 的工控机可以 运行WI NNT 4 0 操作系统， 能够对安装 的硬件 ( 如 L C NP 4 板等) 提 供接口并保证设备稳定运行。 我们 曾经采用研祥的工控机I P C 6 8 0 5 作为WI N NT 4 0 操作系统的G U S 操作站， 稳定运行3 年； 也将该工控 机用于热电厂D E H 机组WOO D WAR E 控制系统操 作站 ( WI NNT 4
10、 0 操作系统 )， 稳定运行4 年， 效 果 良好。 这种方案的优点是节约投资， 将正常G US 升级 的费用从2 0 万元 台 ( 包括软硬件 的费用) 降低到1 5 万元 台， 作为暂时的替代不失为一种好方法。 方案 的缺点： 因所采用的工控机Ho n e y we l l 公司认证产品， 在现场使用时间也较短， 长期使用 安全性和可靠性无法验证， 因此不敢进行大面积使 用。 目前我们只是对单台损坏的G U S 操作站进行了 替换 ， 而没有采用此方法进行整体操作站的升级。 2 2升级监控层设备及软件 当监控层设备进入大面积老化期时， 需要进行 2 0 2 0 1 4 年 第1 期 设备
11、软硬件的升级。 目 前监控层升级有两种方案： 一是 保留完整TP S 系统， 只进行R6 xxR6 XX的 T P N版本升级； 二是将T P S 系统升级为E P KS E S VT 系统。 ( 1 ) R 6 XxR6 XX的T P N版本升级 R6 xxR 6 xx的T P N版本升级内容包括： 操作 站 、 AP P 站硬件更新， 操作系统升级 J WI NDO WS XP ， 系统软件升级为T P S 系统的最新版本 ( 目前 GUS 版本R 4 2 0 ， T P N版本R 6 8 3 )； 历史模件HM升级 为单板S B HM。 这种方案是对系统影响最小的升级 ， 装置可以 不
12、停工 的在线 完成 。 缺点 是操作系统 只能 升级 到 WI NDO WS XP ， 而2 0 1 4 年后微软将不再支持XP 系 统 ， 长远的使用还将面临升级。 ( 2 ) T P S 升级为E P KS E S VT 系统 因操作系统升级 WI NDO WS 7 后， Ho n e y we l l 公司不再开发T P S 系统 ， 但 为保 护用户的投 资， 从 2 0 1 1 年之后的项目， H o n e y w e l l 公司对于监控层升级 推荐使用一种将T P S 集成到P Ks 的产 品 E P Ks E S VT 系统。 图1 是E x p e r i o n P KS
13、 的系统结构 图， 从 图中可 以看到 ， 通 过在E x p e r i o n 务器上安装LCNP 4 卡 并配合相应软件后， 该服务器就可实现E x p e r i o n 对 T P S 的完整、 无缝集成。 因其同时连接P KS 与T P S 系统， 此服务器被称为E x p e r i o n S e r v e r T P S ， 简称 E S VT 。 由此， 所有的T P S 数据、 报警、 事件被集成 lJ E x p e r i o n 系统， 同时E S VT 具备完整的P KS J 务器 功能， P KS 的操作站可以通过ES VT 访问T P S 的各种 信息 ，
14、ES VT 也可 以替代HM的历史记录功能 ， 且 自 动归档功能可以无限扩充T P S 数 据和事件 的历史记 录。 有了E S V T ， 在E x p e r i o n 的C o n s o l e S t a t i o n 上安 装L C NP 4 卡并配合相应软件后， 该操作站就可以不 通过E S VT 访问E x p e r i o n 和T P S 的数据、报警和事 件， 这种操作站称为E S T 。 E S T 站可以不通过E S VT 访 问T P S 和E x p e r i o n 本期主题 石油化工 C H IN A IN S T R U M E N T A T I
15、O N中 圆 俄 嚣 荻 表 3 3升级中发现的问题及后续处理 在升级改造完成后， 因为没有进行控制方案的 修改， 没有在H MI WE B 下绘制流程图， 因此从操作 员使用上没有变化， 完全与T P S 系统保证一致， 但在 使用中还是存在一些问题 的。 问题： ( 1 )无 法 使 用 I KB键 盘 的某 些 功 能键 ， 如 键进行小量阀位调整的功能无法支持。 原因分析： 因E S T同时安装P KS 和T P S 的软件， 系统设置为I K B 键盘功能键支持S t a t i o n 画面下的操 作。 解决办法 ： 因为没有在HMI WE B 下绘制流程 图， 因此需要在后 台运行S t a t i o n 窗口， 设定 为该窗 口自动启动， 且操作员不能将其关闭。 ( 2 ) 用新版D i s p l a y B u i l d e r 作图， 动态调点时 原来的子图编译通不过 。 原因分析： E S T 上所装软件Di s p l a y B u i l d e r 版本 与纯T P S 版本不同， 虽版本号低于同期T P S _ 3 的版 本， 其实编译方式已经变更。 解决办法： 原有流程图可以编译， 新增点重新 编制动态子图。 ( 3 ) I KB键 盘 上Co n s
