(河南煤业集团中原大化公司,河南 濮阳457004)
[中图分类号] TQ 113.25+6[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)05-0050-02
河南煤业集团中原大化公司合成氨装置建厂时DCS采用的是日本横河CENTUM V,已经连续运行了18 a,逐渐进入故障高发期,系统的稳定性受到极大的威胁,加之备品备件供应困难等因素,公司于2005年对DCS实施升级改造,采用横河新一代产品——CENTUM CS3000系统。
1 系统概述
横河CENTUM CS3000系统采用了基于Windows2000 Professional的工程师站-操作站对等系统结构。系统采用高可靠性的总线实时过程控制网络VLNET,通过冗余的通讯介质来保证实时过程控制数据的交换。CS3000系统提供了面向对象的图形化工具以及完整的过程控制功能库(Function Block),集成了广泛应用于工业控制现场的过程调节控制,大大提高了工程开发的速度和质量。
CS3000系统的特点之一是集成的数据库,利用其系统组态工具SYSTEM VIEW 可以同时生成控制站(FCS)和工作站(HIS)一体化数据库,并在用户下装控制策略的同时一次性完成,并且提供了系统的虚拟测试功能,从而大大节省了工程时间和工程量。其他特点是有集成化的报警和事件、集成的在线帮助文档等。
2 应用方案
保留原系统端子柜和安全栅,将原来经过处理、隔离的现场信号通过新增加的CN端子排引入新的CS3000的端子柜。另外配备了2台端子柜,用来连接原系统的CN电缆。
系统的硬件配置如图1。系统的硬件配置由工程师站HIS0164和操作员站HIS0163、HIS0162、HIS0160、HIS0159、HIS0158、HIS0157及现场控制站FCS0101、FCS0102组成。
工程师站HIS0164用于运行CS3000系统的标准组态功能软件、流程图组态软件、标准操作和监视功能软件、OPC Sever接口软件、报表软件,主要用于系统组态、在线维护和工程下装、报表生成等。操作员站HIS0163、HIS0162等用于工艺操作和监视。每台工程师站和操作员站安装V-Net接口卡VF701,用于连接V-Net网络。PC机内置的以太网卡用于连接E-Net网络。
V-Net是一个系统实时控制网,采用双冗余结构,用于连接操作员站、现场控制站、总线转换器等设备,传输过程控制信息。V网支持IEEE802.4通讯协议,同时支持10 Mb/s令牌传递网络协议。
E-Net是一个信息通信网,用于工程师站向各操作员站下装组态数据库,构成一个局域网使网内各站共享外设资源,符合IEEE802.3标准,通信协议为TCP/IP,通信速率100 Mb/s。
过程控制站FCS0101、FCS0102均由AFG40D组成。AFG40D采用双冗余控制结构,每个控制单元内有2个独立的CPU,4个CPU单元同时工作,系统将每个模块内的2个CPU运算结果进行一致性比较,如果一致,则该模块控制器输出运算结果,实现了完全的冗余容错。FCS0102站带1个远程I/O结点(NODE),通过ER-BUS使用现场控制单元FCU的EB401与Remote Nodes中的EB501进行通讯连接,完成控制单元与远程I/O卡件之间的过程数据传递,实现对压缩厂房I/O过程数据的处理和控制。其中主控与压缩之间的传输介质采用