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1、谈公用系统DCS升级的方式与措施摘要：随着现代控制结束的逐步发展，火力发电厂 DCS 系统控制也在不断更新， 一些旧DCS系统由于硬件老化，需要进行软硬件改造。本文介绍了大唐韩城第 二发电有限责任公司二期脱硫 控制系统由和利时 MACSV1. 1.0系统升级至 MACSV6.5.2版本，针对公用系统无法长时间停运 情况下对系统软、硬件进行逐 一升级的新方法与措施。关键词：可靠性、 DCS 升级大唐韩城第二发电有限责任公司二期为 2*600MW 燃煤发电机组，脱硫 DCS 系统采用杭州和利时公司生产的HOLLIAS MACS V1.1.0分散控制系统，DPU硬 件型号为 SM201 ，IO 卡
2、件为 SM 系列。二期脱硫 DCS 控制系统分为两个工程， 由#3脱硫以及公用系统工程，#4脱硫系统工程两部分组成。这两 个工程通过 管理级网络进行合域，实现数据互访。由于该控 制系统运行时间超过 10 年， 硬件故障率高以及网络结构的 特殊性造成DCS控制系统可靠性差。公司于 2016年超低排放改造期间对#4脱硫DCS系统进行软硬件升级工作，升级为 和利时 HOLLIAS MACS 6.5.2 分散控制系统。#3 脱硫系统以及公用系统为一个 工程，二期机组运行方式难以满足升级需 要，升级工作无法正常开展。但由于 新升级后两种不同版本 的控制系统无法解决数据通讯问题，公用设备的操作完 全由 #
3、3 单元机组完成，造成#3 机组运行人员工作量加大，人为 故障因素加大 所以升级工作势在必行。众所周知，DCS系统升级工作一般包括控制器以及控 制站等硬件的更换以及控制系统软件版本的更换。这就意味着需要对控制系统断电 停运，公用系 统设备无法长时间停运导致#3 号机组脱硫工程无法正常升级。本文主要介绍在 MACSV1.1.0系统正常运行，同时构建MACSV6.5.2系统，让两个系统在原交换 机上并行。 然后对各个控制器逐一进行升级，降低系统升级对运行机组 的影响。系统概况：#3 脱硫以及公用 DCS 系统共设置操作员站 2 台，工程师站 1 台，历史站1台，OPC站1台，DPU控制器10对（其
4、中公用设备5对、3号单元机组 5对）。系统网络由三级网络组成：分别为监控网络MNET，系统网络SNET, 控制网络CNET。监控网络采用冗余高速以太网链路、采用TCP/IP协议，IP 分 配采用固定 IP ，网段设置为 130.0 和 131.0 。系统网络 SNET 采用高速 工业以太网、采用 HSIE 通讯协议。系统网络中的中 心交换机与监控网中的交 换机为两个不同的交换机，因此和 利时 MACSV1.1.0 系统中有 4 个交换机。控 制网络 CNET 位于 现场控制站内部、完成实时输入/输出数据和从站设备诊断信 息的传送、采用 Profibus-DP 现场总线。工程师站有两根网线 连接
5、至系统网络 控制算法的修改以及组态部分通过这两根 下装网线实现对控制器的修改下装。 其网络示意见图 1。图 1升级概况：将控制系统由 MACS V1.1.0 升级至 MSCS V6.5.2 系统的主要工 作： 更换 所有控制器以及相应机笼，控制器由SM201更换为SM220、主控机笼由SM120 更换为SM122，更换2台操作员站、增加2台历史站以及1个工程师站。为了保证机组升级顺利进行，在停运前将工程文件以及数据 库交由和利时 厂家进行数据库编译、工程升级工作。将新的 工程文件和原工程文件进行离线 核对，确保新工程文件功能 与升级前保持一致。升级核心问题由于#3、#4机组无法同时停运，公用系
6、统的升级过程中还要 满足#4 机组 正常生产需要。公用系统的 5 对控制器无法同时停运。针对控制系统升级后的 网络结构变化，提出了将旧系 统保留的情况下对控制器进行逐一升级逐一恢复 的方案。升级后的控制系统结构见图 2：W产认从i. n：H -Aru厉e鮎：.if” 站JPIW.I?T fiffAA128.0.X.X129.0.X.X:Si ft U fhb. rp1|图 2实施方案：类比MACSV1.1.0和MACSV6.5.2系统网络结构，核心是利用 现交换机搭 建一个环网，同时不影响原系统数据传输。按照 上述原则计划利用 128、129 交换机实现，将 130 、131 交换机进行集联，
7、拓展为同级交换机。具体步骤如下：1 、保留原工程师站，安装新工程师站，将原工程师站到控 制级交换机 （128.129）的两根下装网线配置到新增工程师站， 将其地址分别设为 128.0.1.90；129.0.1.90 。 2 、将监控网交换机和系统网交换机进行集联。3、将原操作员站（OPR93）更换为新操作员站，并将网线安 装至新操作员站， 新增操作员站地址分别为 128.0.1.93 ； 129.0.1.934 、拆除原系统的冗余备用服务器，安装新增历史站，将网线安装至新历史站，地址分别为 128.0.1.91；129.0.1.91。至 此原控制 系统配置为单操作员站（OPR94）、单服务器、
8、原工程师站。新系统配置为单 操作员站（OPR93）、单历史站、新增工程师站。上述工作结束后运行人员可通过操作员站（OPR94）对公用系统以及单元 机组进行监视、控制，保证 MACS5 系统可以正 常运行。且新工程师站、历史站 操作员站已连接至系统级 交换机上，将配置组态文件下装到历史站以及操作员 站，借用了原交换机构成了一个没有控制器的MACS6.5.2系统。5、对控制 器进行逐一升级：将单一控制器所管辖设备切换 至就地，加强巡视以及减少不 必要的操作，控制器切电后对 控制器以及机笼进行更换，确认拨码地址正确后 上电。通过MACS6工程师站将离线组态文件下装至该控制器内。6、下装结束 后对该控
9、制器所辖设备画面逻辑进行试验传 动，保证设备可靠运行。运行人员 通过新操作员站对设备进 行监视、控制。 7、确认无误后对剩余控制器进行逐 一升级，控制器升级结 束后拆除旧系统遗留下的操作员站、冗余服务器以及原 工程师站。安装一台新操作员站以及冗余历史站，配置文件下装 结束后单元机 组升级工作结束。8 、合域：原控制系统合域方式为管理级交换机互联。4 号脱硫控制系统 只含有 5对控制器，交换机为原 128、129交换机，管理机交换机 130 、131 未拆除，将 130与 128 交换机集联、131 与 129交换机集联后利用原合域网线实现两个工 程合域。至此二期脱硫两个工 程可以实现数据互访，
10、升级完 成。结论DCS 系统性能劣化是系统升级需求的根本原因，在 DCS 系统初期投入使用 时，技术参数一般略高于设计规格，充分满足 客户需求，。但是在系统使用过 程中，伴随性能参数劣化造 成用户要求的不匹配，而用户为满足生产的实际需 要不得不 考虑系统升级问题。我公司二期脱硫 DCS 控制系统升级为和 利时 MACSV6.5.2 版本后，系统运行可靠性高，两个工程的 合域使得公用系统设备可 以由 3、4 号机共同控制，减轻了 3 号单元机组运行人员操作压力。系统的稳 定保证了机组安全 可靠地运行。参考文献：【 1】 HOLLIAS MACS V6.5.2 用户组态手册 V1.0 杭州和利时自动化有限 公司 2014.04
