炭黑厂ABB AC800F系统升级改造的思路

王东东（山西焦化德力信电子科技有限公司，山西 临汾 031600）

炭黑厂ABB AC800F系统升级改造的思路

王东东
（山西焦化德力信电子科技有限公司，山西 临汾 031600）

摘 要：因炭黑生产厂及配套的炭黑尾气锅炉控制系统采用ABB AC800F系统，随着设备的长期投产运行伴随着设备系统逐渐出现了系统模块丢失、卡件故障系统瘫痪、网络通讯设计无冗余等各类故障。本文针对DCS系统的缺陷通过对Profi-Bus DP总线改造，为炭黑厂生产系统的安全稳定运行提供了可靠的保障。

关键词：ABB AC800F系统；CI801通讯模块

山西焦化炭黑厂硬质1号﹑2号线及尾气锅炉控制系统使用的是ABB AC800F控制系统，自2009年投运以来，控制系统Profi-Bus DP链路中CI801卡件运行不稳定，系统经常报出某个系统模件丢失。针对以上问题，2015年初完成了对该套DCS系统进行Profi-Bus DP网和以太网通讯链路双冗余改造，并进行相应的系统软﹑硬件升级改造，目前系统运行正常。

一﹑改造升级内容

1 Profi-Bus DP总线改造

原设计中Profi-Bus DP网为单网构造，如图1所示。缺点：在使用过程中任意一台CI801故障会造成整个系统的瘫痪和故障。改造后将实现Profi-Bus DP双网冗余构造，如图2所示。厂家建议一个单元挂载模拟量模块一般不超过8个，现场实际挂载数量有的超过8个，为了提升IO通讯站的处理能力，容错能力，升级CI801通讯模块为CI840通讯模块，从而在本质上解决当前配置的瓶颈。

2 控制系统软件升级

为配合DP总线双网络改造和以太网双环网改造，控制系统软件由过去的Freelance 8.2版本升级为Freelance 9.2版本。

图1

二﹑项目实施步骤

1 前期准备工作

1.1 系统缺陷整理。由于此次改造与炭黑厂尾气锅炉熄火保护改造项目和炭黑厂硬质1号线空预器改造项目同时施工，同时进行，时间紧任务重，工期短。在改造施工之前，对工艺反应的22套趋势显示问题和改造后新增加仪表的趋势进行了统计整理。为了减少检修时间，提前将DP总线重新敷设，以便于ABB厂家调试人员和设备到达后可以直接上电调试。

1.2 I/O分配管理。柜内端子分配图根据改造后的新的I/O分配表重新制作并张贴于柜内，以便于安装和测试参考。

图2

2 改造实施过程

2.1 系统下线。配合工艺做好硬质1号线﹑硬质2号线﹑尾气锅炉的停车准备工作，并将炭黑1号煤气增压机出口压力PI302信号及增压机变频调节信号PV302A改造至软质炭黑线进行调节和监控，增压机联锁信号解除。工艺水泵变频调节信号由电气公司设置为解除，采用工频工作。软水泵调节信号解除，采用就地控制。

2.2 系统检修

2.2.1 系统下电。关闭所有操作员站，并关闭操作员站供电开关，关闭DCS系统卡件供电开关，关闭CPU供电开关，关闭控制系统总电源开关。检查无误后柜内双电源改造进行，同时拆解原系统中的CI801卡件，并将拆解下的CI801卡件收集整理。

2.2.2 制作Profi-Bus A网。拆解下的DP总线做为改造后的Profi-Bus DP A网，检查DP头的接线情况，并测量DP链路电阻值，将第一个DP头设置为ON状态时中间每一个DP头的3号端子和8号端子到第一个DP头的3号端子和8号端子的电阻值为218Ω～223Ω；第一个DP头和最后一个DP头置为ON状态时，测量整个DP链路阻值为111Ω，DP A网测试完成。将A网的第一个DP头和最后一个DP头拨到ON状态，其余DP头全部设为OFF状态，DP A网设置完毕。安装CI840底座及CI840卡件。

2.2.3 制作Profi-Bus B网。新敷设的DP总线，使用厂家提供的DP头制作Profi-Bus B网，厂家现场服务人员确认链接正确后测量线路电阻值。将第一个DP头设置为ON状态时中间每一个DP头的3号端子和8号端子到第一个DP头的3号端子和8号端子的电阻值为218Ω～223Ω；第一个DP头和最后一个DP头置为ON状态时，测量整个DP链路阻值为111Ω，DP B网测试完成。将B网的第一个DP头和最后一个DP头拨到ON状态，其余DP头全部设为OFF状态，DP B网设置完毕。安装CI840底座及CI840卡件。

2.2.4 安装冗余以太网。将过去一直使用的思科2950交换机更换为一台新的思科2960交换机，并重新敷设1#﹑2#﹑3#﹑4#控制器分别到AB两台交换机的网线，通过工程师站对4个CPU进行Ping命令，通讯时间全部小于1ms后，网络更新完成。

结论

从生产需要实际出发结合项目时间要求进度，克服时间紧任务重的特点，对各个环节做好准备工作，随着造后将实现Profi-Bus DP双网冗余构造，操作员站使用INTER双口网卡，更新CPU和DP总线程序的完成，DCS系统整体运行的稳定给炭黑厂生产系统的安全稳定运行提供了可靠的保障。

参考文献

[1]北京ABB电气传动系统有限公司，PROFIBUS-DP适配器模块用户手册[Z].

中图分类号：TQ330

文献标识码：A