技术 | DCS控制系统更新改造实践

2023-12-05


前言


DCS一直专注于操作,它以“分散”为关键词。然而,现代发展更注重全系统信息的综合管理,未来“综合”将成为其关键词,发展到完成控制系统、运行系统、计划系统、管理模式的综合自动化,实施从底层同步控制、优化控制到生产管理、运营管理,形成顶层管理战略,形成柔软、高度自动化的控制一体化系统。河南同力水泥有限公司5000t/d吨熟料新型干式水泥生产线建于2004年。DCS系统和生产线PLC柜,现场控制站包括矿山、原材料磨、原材料准备、窑头、煤磨、窑尾、熟料库底主站及相应的子站系统软硬件工业自动化设备采用海外进口产品,PLC已使用18年以上,运行时间长,所有硬件和软件已经老化,特别是主控室上位机软件、Monitor Pro系统老化,漏洞多,设计缺陷显著。系统平台仅停留在windows2000系统中,长期以来一直被上位机系统所取代,制造商不再提供支持。存在严重的安全隐患,如扩展功能有限、通信功能有限、软件无法升级、模拟量无法在线监控等,危及生产安全运行,与中国建材战略发展规定的企业智能化不匹配。由于上述原因,计划改进自动化技术。


01
升级方案


由于公司和其他兄弟企业使用相同的控制系统,在使用中没有发现其他问题,制造商系统可以稳定、功能齐全、结构简单、适用于多任务、大内存、程序可以备份到标准内存卡、集成标准位置控制功能库、电路控制功能库等,综合上述优势公司决定改进DCS控制系统,在原始系统更新的基础上,不需要编写新数据库,原始系统数据库立即导出,然后加载尼蒂 Pro可以使用。控制系统软硬件升级为市场上流行的控制组合。新的DCS系统主要配备见表1



DCS系统更新改造的网络结构由3组成(不包括现场仪表层),从上到下分别为管理网络(MNET)、系统网(SNET)、控制网(CNET)。其中,系统网络和控制网络都是冗余配置,管理网络留出通信接口,为集团统一的数字管理铺平道路。


1.1 管理网络(MNET)


技术 | DCS控制系统更新改造实践

控制系统服务器和工厂级信息系统由100/1000M以太网络组成(ERP)、INTERNET、通信第三方管理软件,实现数据的高级管理和共享。


1.2 系统网络(SNET)


它由100/1000M快速多余的工业以太网组成,用于连接工程师站、操作站、现场控制站和通信控制站,并将现场控制站的信息下衣。根据TCP/IP通信协议,通信速度为100/1000mbps响应式,传输方式为含RJ45连接器的5种双绞线。


1.3  控制网络(CNET)


工业MOXA光电转换器作为光纤环网交换机,用于现场通信任务,传输方式为屏蔽双绞线与光纤相结合。


见DCS系统网络图图1


图1 DCS系统网络图


02
各站新控制箱在更新改造中配备简单表格


2.1 BAPL原料磨现场控制站


车站1#控制箱配备见表2,2#控制箱配备见表3,3#控制箱配备见表4



2.2 AAPL原料部署现场控制站


车站1#控制箱配备见表5,车站2#控制箱配备见表6



2.3 FAPL窑尾及喂料现场控制站


车站1#控制箱配备见表7车站2#控制箱配备见表8



2.4 GAPL烧成窑头现场控制站


车站1#控制箱配备见表9。车站2#控制箱配备见表10



2.5 KAPL煤磨现场控制站


车站1#控制箱配备见表11车站2#控制箱配备见表12



2.6 HAPL熟料库底现场控制站


本站控制箱配备见表13



03
改造前后控制系统比较优秀


(1)实现模拟量的实时在线监控和在线修改;更方便快捷地检查现场仪表问题;改进新测点可以自由完成。


(2)网络通信系统改造后多余,大大提高了生产安全性,保证了传输数据的稳定性和可靠性。


(3)硬件和软件都使用当前市场的主要产品,备件购买有足够的市场可供选择,以减少采购周期和采购购买成本意义重大。


(4)预留了大量的通信接口和程序接口,为智能工厂的下一步建设提供了必要条件。


(5)新工程师站的编程页面更友好,系统配置及其CPU可双击CPU配置。


04
结语


根据DCS系统的升级,技术人员更深入地了解系统的真正意义,学习新知识、新技能;改进生产系统的控制,指导和帮助制造;更精细的设备管理和掌握,全面的改进和改造大大提高了公司的生产力。


-END-

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作者:杨希民,王泽彪,李红军,蓝天一

隶属:河南同力水泥有限公司

由来:中国水泥

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