发电厂焚烧炉DCS控制系统升级改造

彭莉

1、DCS控制系统简介

发电厂焚烧炉DCS控制系统为MACS V6.5.2，上层显示操作员站设计共11个，其中包括一个工程师站和主历史站，一个历史站兼值长台操作员站，下层现场控制站共9个。网络为系统网和控制网以工业高速以太网构成的星型网络布置，系统网连接工程师站、操作员站、历史站和现场控制站，负责上层各站之间的数据传递，控制网连接现场控制站中主控与I/O模块，负责主控与I/O模块之间的数据传递。系统网与控制网中间配置两台千兆交换机，各操作站之间实现A、B网双网络冗余。

2、存在問题

在每个控制站中，没有顾及控制系统软硬件对系统变量的使用规则，大量使用多字节中间变量点，造成系统变量占用过多，使后期可用控制变量点减少。

设立现场控制站数量较少，DCS控制系统对每个控制站的变量内存在设计时有相关的限定，超过限定值后，虽然短时间内还不会出现一些故障，但系统长时间在高负荷运行的情况下，会大大缩短设备的使用寿命。

在发电厂进行各种技改项目时，直接将控制信号接入至原有的控制站内，并进行较多的逻辑修改，造成控制站经过几年的累加，已逐步达到满负荷。

DCS控制系统开发人员对系统技术严重保密，现场施工人员无法得到技术支持。

3、DCS控制系统升级改造步骤

（1）在工程师站中将整个工程备份。将最终工程、PID参数、第三方通讯配置参数、历史数据等数据在电脑与移动硬盘各备份一次。

（2）工程、服务器升级。将服务器和DCS控制系统升级为MACS6.5.3，同时升级加密狗，工程升级等。注意升级后数据保存路径，服务器系统时间;工程升级后下装历史站，检查每个控制站的数据量。

（3）工程师站升级为MACS6.5.3。升级工程师站，同时升级加密狗。注意安装时不与网络安全防护卫士冲突，升级后用安全卫士进行全盘扫描，重新建立白名单机制。

（4）升级工程文件并下装。在工程师站中升级整个工程，下装历史站。检查升级后各个控制站内部控制功能块及程序是否完整。

（5）升级操作员。升级3台操作员站，方便运行人员监控和操作。注意安装时不与网络安全防护卫士冲突，升级后用安全卫士进行全盘扫描，重新建立白名单机制。

（6）升级控制站。首先升级主控单元，升级后下装工程，当通讯和控制全部正常后，再将其他站依次升级。

（7）重新登录每个控制站，做好方案备份。备份到电脑和移动硬盘双重备份。

4、系统升级存在问题

在每个控制站中，普通变量区已达到或超过系统默认的变量存储空间。在经过对每个站模拟量和开关量中间变量点进行变量类型修改后，还是无法达到系统升级所需要的内存空间，更改变量类型后超出变量内存空间的控制站。

针对这种情况，在控制站里尝试对变量进行删减，摸索如何更好的释放普通变量区的空间。当删1个AMI点，编译后普通变量区少24字节，约等于普通变量区减少空间0.009%;在控制站里，删除1个DMI点，编译后普通变量区少6字节;在控制站里，删除1个PID块，编译后普通变量区少52字节，约等于普通变量区减少空间0.02%;在控制站里，删1个手操器块，编译后普通变量区少40字节，约等于普通变量区减少空间0.015%;在控制站里，删除1个顺控块，编译后普通变量区少616字节，约等于普通变量区减少空间0.235%。仍然无法达到理想的内存空间。

5、解决方案

（1）由开发人员改变系统内部配置文件，解除每个控制站内存容量。

（2）将超容量几个控制站的部分顺控块删除，以单点的形式在DCS操作画面上重新做图。

（3）经过技术手段，将超容量几个控制站的DP网络通讯变量点，移至两台汽机专用控制站内。

6、升级完成后的效果

DCS系统由MACS6.5.2系统版本升级为MACS6.5.3版本，可以自动锁定USB接口，与WIN8以上操作系统兼容，更好地满足生产需要，且升级为MACS6.5.3版本后软件内部功能块升级，有助于更好的逻辑编写。

针对现行历史站与工程师、操作员站共用使得工程师站及值长台操作员站数据交换迟缓、历史站内存已用完的情况，对历史站进行了升级扩容，重新将两台历史站独立分开，每台历史站数据存储量达到8T，可存储历史数据达到5年以上。

（作者单位：重庆工业职业技术学院人工智能与大数据学院）