甲醇装置DELTAV系统升级的必要性及实施

【摘要】我公司甲醇装置DELTAV系统升级改造的方案，及在升级中注意的问题，和升级后的效果。

【关键词】甲醇；DELTAV系统；升级改造；仪表

一、DELTAV控制系统简介

我公司的甲醇装置使用的是DELTAV控制系统，于2000年投入使用，所使用的DCS系统软件版本是DELTAV 4.2。此系统整体运行还比较稳定，但存在一个较大的安全隐患。在此系统中，I/O卡件的冗余是通过切换板实现的，具体实现方案是：

DCS内部自动检测I/O卡件的运行状态，当系统检测到冗余卡件主位卡件出现故障是发出一个DO信号，通过继电器驱动切换板进行切换，实现I/O信号转换到辅位的I/O卡件，此时辅位的卡件进入运行状态，主位的卡件处于故障报警状态，切换速度也能满足生产的要求。但此时需要检查主位卡件出现故障状态的原因，如果是外部原因，需要迅速进行处理，如果是卡件损坏，应及时更换卡件，然后在操作站上对冗余进行手动复位，恢复到主位运行，辅位备用的状态，这时冗余才真正有效。

在主位卡件更换为新卡件即恢复正常状态后，不进行复位，如果此时辅位卡件再出现故障，则系统不能自动地切换回到主位卡件运行，也就是系统的冗余并不是真正意义上的冗余功能。特别是在现场进行检修时，拆接线也会造成相应的冗余卡件切换为辅位运行。如果不及时发现卡件的切换，维持卡件在辅位运行，若此时辅位卡件有问题，就会造成信号失灵，影响正常的显示和控制，造成不必要的故障，甚至是停车事故。在系统运行过程中就出现过冗余卡件的冗余功能失灵，导致阀门失控，进而导致了装置停车并引发了着火事故。损失是惨痛的，教训是深刻的，经过咨询系统厂家人员，组织有关技术人员和领导进行研究、讨论，一致认为对DCS系统进行升级改造，通过系统内软件实现I/O卡件的冗余功能是非常必要的。

二、对DELTAV系统实施升级改造的方案

1.对DCS系统的软件版本进行升级，有原来的DELTAV 4.2升级为DELTAV 6.3.4。在6.3.4版本中，系统实现了I/O卡件的软件冗余，即I/O卡件的冗余切换不再通过手动切换来实现，而是系统内部进行卡件运行状态的检测和卡件运行/备用的切换。不论是主位向辅位切换，还是辅位向主位切换，均实现了迅速的无扰动切换。取消了作为中间环节的切换板，减少了故障结点，也不再需要手动进行复位，提高了系统自动化水平，消除了系统中的安全隐患。

2.将控制器也进行了更换，由M3控制器升级到MD控制器，扩大了控制器的内存，提高了控制性能，满足了生产对DCS控制系统的更高的要求。

3.为了提高操作站的操作性能，对所有的4个操作站和工程师站的主机、键盘、鼠标进行了更新，主机由原来的DELL GX1更新为DELL GX745，显示器也由原来的CRT更新为20吋液晶显示器，提高了CPU的处理速度，操作更加方便、快捷，网络速率得到大幅度提高，减轻了对操作人员的辐射。

4.原来的信号电缆直接接至卡件底座的端子块上，在检查测量信号点时拆接线均在卡件的接线端子块处进行。如果拆接的次数过多，将会导致卡件接线端子块的损坏，这样就需要对卡件的接线端子块进行更换。由于每块卡件上的测量点不仅一个，许多都是8个通道全部使用，在更换卡件接线端子块时就有可能对操作造成影响，甚至影响生产的正常运行，因此在升级中也对接线方式进行了改造。对DCS机柜中的所有AI/AO测量点均用跨接端子和跨接线进行跨接，并且每棵正极信号线使用了带保险的端子。这样在单个测量点检查时在跨接端子处进行拆接线，不再需要从卡件接线端子块处进行拆接线的操作，同时如果某个信号的电缆绝缘不好，造成信号短路也会通过保险丝的熔断实现对卡件的保护，满足了I/O卡件的安全需要。

5.由于甲醇界区内腐蚀性气体含量较大，对信号线的腐蚀比较严重，因此对所有的接线头进行了挂锡处理，是接线头处的接触良好，接触电阻降低，提高了信号的质量。

三、升级改造中的注意事项

1.仪表的屏蔽线要可靠接地，接地电阻要符合DCS系统的要求。

2.控制柜内的布线要规范，各种标识要清晰、明确，端子接线要牢固。

3.所有的调试和操作要全面、细致，各项记录要真实、详细，严格进行质量验收，并经工艺人员认可。

四、升级改造的效果

实施了系统的升级改造后，整体系统运行稳定，控制质量很好，没有出现因为DCS系统问题造成生产问题，保障了甲醇生产系统的安全、稳定、长周期运行，收到了明显的经济效益和安全效果。

参考文献

[1]DELTAV控制系统使用手册[S].艾默生过程控制有限公司.

作者简介：

曹长志，男，山东滕州人，现供职于兖矿鲁南化肥厂仪表一车间。

张建昌，男，山东滕州人，现供职于兖矿鲁南化肥厂聚甲醛车间。