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針對中國用戶DCS升級換代的建議 [作者: 卞正崗,北京泰科威科技有限公司總工程師]

  由于DCS從上世紀70年代中期誕生以來已有近30年應用的歷史,所以應用、升級、移植及更換、擴建和聯網、購買新系統進行徹底改造幾方面都是用戶非常關心的問題。

  我國應用情況
  我國石化、冶金、電力、輕工、建材及市政工程等行業應用DCS比較普遍,目前大多數正在運行的DCS系統約有6~12年歷史,運行近20年的較少,大多數用戶反映運行可靠性良好,可用性為99.995%以上。另有少數DCS運行中出現操作站死機現象,個別有控制站死機、控制失靈造成強迫工藝生產裝置部分停機或全線停機現象。
  大修期間,部分DCS停電清掃(清除灰塵)、修改軟件等再通電,而這些維修工作,絕大部分是由用戶自身維修人員完成。只有很少企業對DCS作全面性能測試。
  我國大多數流程工業的企業,選用了不同廠家生產的DCS,而且由于不同時期或生產裝置規模不同而選用了同一廠家的不同型號的DCS,故一個用戶工廠里同時運行著3種以上DCS的現象是很普遍的。例如某大型石化聯合企業有40套DCS,其中DCS由7個廠家提供,有新舊型號近20個;又如某大型冶煉企業有10套DCS,2套PLC為基礎的可編程邏輯控制系統PLS(轉爐),DCS由4個廠家提供(包括國內廠家),有新舊型號5個。這就為備品備件的采購和儲備帶來不少困難,同時也為維修人員、管理人員帶來很多不便。
  DCS供應商提供的功能是很強大的,但應用中約只使用了50%的功能,DCS的適用性屬于“良好”,而使用率介于“良好”和“一般”之間。這方面的原因各用戶各不相同,如選型不當;控制策略設計深度不夠;檢測儀表、分析儀表、執行器等配套設備水平較低或選型不當;對工藝過程的特性掌握不夠;與工藝操作人員配合不夠等。我們沒有必要追求正在運行中的DCS功能的使用率在75%以上,因為DCS設計是兼顧了過程控制中連續反饋控制、順序控制和批量控制的,又人機界面和高級語言應用兩方面,也是按照計算機最高、最新性能設計的......,我們應在保證整個工藝裝置“安穩長滿優”的全面要求,做到自動化充分,結合實際情況的前提下,在長期運行過程中,不斷改進提高。

  升級、移植及更換
  我國石化企業一般是1年或2年大修一次,有些冶金企業還每1月或2月有一次小修,這段時間均可進行DCS的升級、移植及更換作業。準備工作一般提前3~6個月均可以。
  如果該DCS系統運行正常,一般升級是為了保持當前所擁有的廠商的支持,即是應DCS供應商的要求而進行升級,如包括2000年時的“千年蟲”等問題的解決等。如果該DCS系統運行是帶“病”工作,希望通過軟件版本升級獲得所需要的缺陷補丁及新的特性和功能是很重要的。總之,花錢不多又對生產運行影響不大,DCS升級工作是會提到日程中的。
  關于移植和更換,一般是在DCS運行10年~20年時、DCS廠商的產品已更新換代而且已無老產品備品備件可提供或已不提供老產品的服務等情況下,才提到日程上來的。移植或更換的方案有多種,以充分利用已有現場設備、系統布線(包括I/O布線)及DCS的已有部件及機械結構件,及保證施工時間較短等原則,具體做法有分步實施和一步到位兩種方法。分步實施多為更換操作站、更換通訊電纜、更換控制站的CPU卡、電源卡及更換I/O卡等多步分階段依次完成,這可以由原DCS供應商的維修公司來完成或在其指導下完成。比較好的DCS廠商,在發展新一代產品的同時,都會保護老客戶的利益,這點在DCS移植和更換時最能表現出來。
  移植及更換時經常提出增加如下功能,如使DCS與全廠管理網絡互聯或加入先進控制(APC)功能等。而提出其他要求,諸如現在流行的支持OPC系統集成、支持HART及多種現場總線、將標準工具用于現場總線集成(例如FDT)等,則是很少的。

  進行徹底改造
  在DCS已運行15年~20年以上及工藝裝置改擴建時,DCS的徹底改造就正式提到日程上來了。
  通常這是要立項并要作可行性報告,一般都有設計部門參加,關于DCS的選型問題,收集信息方法有多種,前期當然廣泛通過多種渠道進行,中期是請多家DCS供應商(含原來此裝置所用DCS的供應商)來廠進行深入的技術交流,可以按最終用戶的初步要求做出方案,到定型階段,一般是通過競標方法來決定選用誰家的DCS產品。
  當購買一套新的DCS時,首先考慮的是要看是否在技術性能上滿足工藝裝置控制要求及整個企業的管理網絡的要求;要看這套新DCS的應用實績,如在同類裝置上已運行很成功,那就更讓人放心了,要看DCS廠商的服務水平等。
  在如下諸性能中,按照技術先進的要求,當屬很重要的,如系統集成的能力就包括:標準MES及業務系統集成(如SP95-2、OPC等)、標準現場總線集成工具(FDT)及某幾種現場總線接口(如FF或Profibus-PA)、要求使用一些通用的商用現貨硬件及軟件;又如嵌入式先進控制技術(如模糊中性、MPC等)、嵌入式回路調節輔助、嵌入式回路調節分析輔助、高級功能模塊(如AGA、ISO、流量計、氣輪表、日期和時間等)、數據歷史自動裝置、審計跟蹤配置、強制變更管理控制及設備管理方面的模塊等;又如有些工藝裝置要求現場級I/O無線技術、HMI級無線技術、全球數據庫等。另外就是要列出所符合的標準,包括中國標準,要求支持中文。

  這些與完全新建工程有相似之處,但是業主是DCS長期使用者,將會更精明地選購DCS,所以DCS供應商應熱情周到地做好前期服務。

 
 
 
 

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