横河3000在某装置中的应用探讨

谢龙，黄可鑫

（辽阳石化公司芳烃厂，辽宁 辽阳 111003）

1 自控系统的硬件配置

1.1 工程师站和操作站

挪用闲置横河3000系统现场控制站FCS机柜1个，FTA辅助机柜1个，ENGS工程师站1个，HIS操作站2个横河，这样既可以消除安全隐患，又可以修旧起废。

本次系统架构为一个工程师站和两个操作站，其中工程师站为HIS0130用于组态、监视及工艺操作参数修改，操作站为HIS0131、HIS0132用于监视、工艺操作及权限内工艺参数修改。每个站均使用联想PC台式机，配有两个内置以太网络接口卡。该卡配置于PCI卡槽内，使用型号为V -Net-VF701接口卡，通过该接口卡实现以太网数据传输，为工程师站HIS0130向操作站HIS0131、HIS0132下载组态数据，传输信息交换等功能。V-Net-VF701接口卡是用于进行操作监视及信息交换等功能，通讯网络采用冗余网络。V-Net1和V-Net2各自独立冗余，其中V-Net1负责数据实时通讯、VNet2负责向两个操作站下载数据、流程图等，通信为TCP/IP协议，速率通信为100Mbps。

1.2 现场控制站

现场控制站采用双冗余控制结构，由本地节点、控制单元搭建而成。该单元有两个CP401模块，每个模块CP-401有独立的2个CPU单元，工作时为四个CPU单元同时进行工作，系统通过每个模块的冗余CPU运算结果进行比较一致性，如果一致性达到标准，则控制器输出运算结果，通过一致性判断实现了系统的冗余容错功能。

2 应用组态软件

工程师站原系统为Windows XP系统现升级为Windows 7 64位操作系统，利用原GE9030设计组态控制方案，在横河3000系统软件上进行组态。组态工程师菜单由分支树型结构，一个工程项目可以由多个文件夹或多个文件构成，保证了系统的稳定性和便于修改、备份文件。在相对应的文件夹里，可以通过系统硬件配置进行控制站组态、根据控制方案进行流程图、操作组、报警报表、历史组、实时趋势及历史趋势进行组态。我们通过控制站进入虚拟测试模式，对组态回路、联锁开关及报警点进行调整测试。

（1）组态装置说明。由于石油化工行业在生产运行过程中，存在着易燃易爆等高度危险工况。因此，在DCS组态时设有一定的安全联锁控制功能。联锁功能在ControlDrawing上通过组态逻辑功能块得以实现。为便于工艺人员监视、操作联锁控制功能时，组态了联锁逻辑操作画面，为保证工艺人员误操作，我们设置了联锁应用权限。在每个逻辑操作画面上，添加了联锁启动与停止的相应条件，联锁逻辑为负逻辑。

当现场运行正常时，信号相应显示为绿色，联锁时为红色，并且在每个条件都做了一个相应的软点旁路，以便于现场维护。在安装横河3000软件时，系统自动生成两个个用户权限，其中一个普通用户User权限为操作人员权限。为了避免出现一些工艺无关的操作及发生软件中毒的可能。我们在User权限登录的系统中，删掉该帐户下的Windows菜单。

（2）添加打印机以Centum身份。在系统的User身份改为管理员身份后，将本地打印机添加，再将Centum身份改为普通用户身份。

3 应用软件下载与备份

（1）应用软件下载。软件下载步骤为：①先将系统上电后，确认HIS、FCS的地址是否正确有效；②将当前项目改为对应的当前属性；③在每个操作站依次下装project common参数；④对每个HIS站数据库进行下载；⑤如果离线下载FCS站数据时，则控制功能全部停止。

（2）备份。应用软件调试完以后要进行系统备份。按通过安装组态存储路径，查找对应项目文件名所在的文件夹，备份到外部存储介质上，以便系统故障、瘫痪时进行系统快速恢复，防止因系统原因对现场无法操作与控制。

4 在线系统切换处理

由于生产需要，采用不停车系统切换现采用以下方案进行切换。

（1） 将 风 机 T010A-1/T010A-2/T010A-3/T010A-4/T010B-1/T010B-2/T010B-3/T010B-4未在线运行的，硬线旁路，再切换到已经旁路的风机在线运行，未旁路的进行硬线旁路。

（2）摘除P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵温度联锁。

（3）摘除P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵硬线运行状态，以上8个泵为硬线常开在线运行。

（4）将LI102/LI103联锁状态调节成旁路状态。

（5）将LI102/PI110/PI109三个控制回路调节成手动控制后，现场工艺操作更换为旁路运行。

（6）在UPS接入空气开关旁增加一个为环路20A的空气开关，将UPS电源引进横河横河3000系统中。

（7）可以进行现场线与横河系统柜内线进行连接。

（8） 将 风 机 T010A-1/T010A-2/T010A-3/T010A-4/T010B-1/T010B-2/T010B-3/T010B-4中未在线运行的，进行硬线连接。再切换到已经硬线连接的风机，将未进行硬线连接的接入电路中。

（9）连接P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵硬线运行状态。

（10）恢复P010A泵/P010B泵/P010C泵/P010D泵/P010E泵/P010F泵/P010G泵/P010H泵温度联锁。

（11）现场LI102/PI110/PI109操作平稳后，将旁路运行改为主路运行。三个控制回路由手动控制调节成自动控制。

（12）将LI102/LI103旁路状态调节成联锁状态。

（13）待横河系统稳定后摘除UPS供给GE9030电源。

5 结语

本系统投运以来，运行情况良好，实现了利旧闲置系统，原有系统不稳定性消除，原非冗余通过改造后实现了系统控制器冗余、控制系统双电源、网络冗余。在各个操作站上配有系统电子文档，在每个接线柜上粘贴接线图及卡件说明。便于在实际维护。在操作画面上比GE9030上丰富很多，可以通过系统信息状态画面，检查系统各个硬件运行状态。可以通过组态软件查找出信号的输入、输出硬件地址，方便调校。通过设定操作权限，排除了误删系统程序和工艺误操作情况。因此，此次修旧起废得到了很好的应用，排除了系统隐患多年的顽疾，产生了很高的经济价值。