DSA在天然气乙炔装置中的应用

DSA在天然气乙炔装置中的应用

刘壮

重庆金维实业有限责任公司 重庆 401220

摘要；本文以新疆中泰美克化工乙炔厂为基础，老装置DCS在2007年采用Honeywell Experion PKS-R200系统。新装置DCS在2012年采用Honeywell Experion PKS-R400系统；通过霍尼韦尔的DSA技术，使维美化工新老装置DCS系统实现相互监控和操作。

关键词：DSA（分布式系统结构）；SCADA（数据采集与监控系统）；FTE(容错以太网)

一 引言

新疆中泰美克乙炔厂老装置建于2007年，采用的霍尼韦尔 Experion PKS-R200系统，DCS操作站和机柜间及其网络设备在同一楼层。2012年新装置采用霍尼韦尔Experion PKS-R400系统。为了减少DCS操作人员和部分硬件设备投资，达到减员增效的作用，使老装置DCS操作站和新装置DCS操作站能够实现新老装置的相互监控和操作。

二DSA技术介绍及其应用

2.1 DSA简介及其作用

霍尼韦尔在1997年实现了动态缓存区数据访问，并作为Experion PKS系统结构的核心技术之一申请了专利;这就是分布式系统结构（DSA）.DSA中动态缓存的数据访问使得过程控制器能够最大化地利用其广泛的控制和诊断信息，同时保证了大规模的控制能力。

2.2 DSA技术特点

系统的分布式系统结构，对任何过程信息的组态只需进行一次。便可在分布式系统结构中的所有其它服务器就都可以直接读写信息，只要安全设置为允许就可以了，不需要额外的组态工作。Experion PKS系统仅对操作站当前所预订的数据，才自动发布给相关的请求服务器的动态缓存，仅当数据变化时才予以刷新。所有数据使用者，无论是本地的或远程的，都从其相关服务器的动态缓存中读写数据，以满足数据需求,这样就保证了控制网络和控制器的负荷最小。

三 通过DSA实现新老装置DCS系统相互监控

3.1 新装置和老装置网络结构

新老装置的现场仪表信号都进入各自现场机柜间，经过安全栅或者继电器进入DCS系统端子板，再到卡件和控制器，再通过集成在防火墙底板上的FTE网口分别连接到 A/B冗余交换机上，交换机经过光电转换器用光纤将信号传送至中央控制室网络机柜间，再通过光电转换器接到中央控制室的交换机A/B上，新装置在中央控制室的交换机A和老装置在中央控制室的交换机A之间用一根网线连接上。中央控制室各台操作站和服务器也分别通过网线连接到新老装置的A/B冗余交换机上，操作站直接通过服务器A/B读取监控数据.当A/B服务器同时故障的情况下，CONSOL操作站也可以直接读取控制器的监控数据；而且任何一台操作站都可以根据需要读取新老装置的所有数据，成功实现新老装置相互监控和操作。老装置机柜间到中央控制室的网络结构图如下所示：

3.2 升级DCS软件和部分硬件设备、重设交换机IP地址

3.2.1 部分硬件设备的升级

老装置的服务器和操作站因配置过低和兼容性问题，服务器等硬件设备及其操作系统不能和升级后的DCS版本相匹配，须全部更换，系统配置的服务器升级为戴尔公司的最新硬件平台，服务器型号为T610，操作系统为Windows server 2008 英文版；系统配置的操作站升级为戴尔公司的最新硬件平台，操作站型号为加配双口网卡的T5500，操作系统为Windows 7 professional 英文版。

3.2.2 DCS系统软件升级

因老装置的软件为Experion PKS-R200，而新装置为Experion PKS-R400，软件版本必须相同才能实现新老装置操作站相互监控与操作；先由Experion PKS-R200升级到Experion PKS-R300版本，再由Experion PKS-R300版本升级为Experion PKS-R400，流程图也从R200版本升级到R400版本，系统软件版本升级后原有的所有功能保持不变；软件升级完成后对控制器、RM、IOLINK等硬件的Firmware进行刷新，对PKS系统的冗余、网络及相关性能进行测试。

3.2.3 交换机IP地址的设置

实现新老装置操作站相互监控，各个节点的IP地址必须在同一网段上；选择采取将交换机地址设置在同一网段上；老装置交换机IP地址为192.168.1.51/192.168.1.52，新装置交换机IP地址为10.0.1.17/10.0.1.18，利用老装置停车检修阶段，将老装置交换机地址重新组态，设置为10.0.1.51/10.0.1.52；设置完成后观察FTE网络状态是否正常。

3.4 新老装置服务器中组态添加对方服务器

实现DSA功能，需在新老装置服务器上分别组态增添一个对方的服务器后下载，并且把流程图分别拷贝到对方服务器和操作站的相应目录下。

新装置服务器名称为WMIISVR，老装置服务器名称为WMISVR；在新装置服务器中组态增添了老装置服务器WMISVR；另外将老装置中的流程图画面全部复制到新装置服务器目录C/program files/Honeywell/Experion pks/client/abstract中。

3.5 建立Assets

在新装置服务器上组态添加老装置服务器的Assets，在老装置服务器上组态添加新装置服务器的Assets；并在各台操作站上设置新增的Assets的操作权限，可以在操作站上对各个工号的ASSETS设置只读or可以确认报警or可操控的权限。

3.6 DSA软件的授权

霍尼韦尔 Experion PKS系统本身都带有DSA软件，但实现DSA功能还需购买霍尼韦尔公司的相关授权。授权后就能完成在新老装置的每台操作站上实现相互监控和操作，并能根据需要各台操作站上设置相应操作权限。

四、结束语

霍尼韦尔Experion PKS 系统的DSA技术已经在石油、石化等行业的控制领域得到广泛应用，DSA技术成功应用极大减少了人力资源和设备投资，增加的DCS控制系统的稳定性和可靠性；真正实现了更高层次的集散控制。

六 参考文献：

1. Honeywell公司PKS系统厂家资料

2. 刘翠玲、黄建兵《集散控制系统》