王德貝（山東萊克工程設計有限公司，山東 東營 25700）

某氣田集氣處理站DCS系統(tǒng)升級改造

王德貝（山東萊克工程設計有限公司，山東 東營 25700）

某氣田集氣處理站DCS系統(tǒng)硬件已為停產(chǎn)產(chǎn)品，同時操作系統(tǒng)軟件停止服務，在升級過程中因時間因素制約，無法長時間停產(chǎn)，本文通過改變原有系統(tǒng)結構優(yōu)化了DCS系統(tǒng)升級的方式，縮短了停產(chǎn)時間。

DCS系統(tǒng);在線升級

1 DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀

某氣田09年建設投產(chǎn)，自控水平較高，基本符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化、信息化的要求。集氣處理站采用集散型控制系統(tǒng)（DCS），DCS系統(tǒng)由一套過程控制子系統(tǒng)（PCS）、一套緊急關斷子系統(tǒng)（ESD）及火氣系統(tǒng)（F&G）組成組成。將全站所有的檢測點信號傳入控制系統(tǒng)，正常生產(chǎn)運行的參數(shù)調節(jié)均由操作實現(xiàn)在中控室對全站進行集中控制和管理，保證工藝裝置安全平穩(wěn)運行。

集氣處理站DCS系統(tǒng)包含一套Honeywell DCS系統(tǒng)和ESD系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)分為主站和遠程I/O站兩部分。主控制站主要接收集氣計量區(qū)、外輸計量區(qū)、脫碳裝置區(qū)（2列）、脫水裝置區(qū)（2列）、二氧化碳液化裝置區(qū)以及共用工程裝置區(qū)的工藝參數(shù)信號。遠程I/O站主要接收總配電室內各種機泵的運行狀態(tài)和控制信號、二氧化碳儲存裝置區(qū)及裝車區(qū)的工藝參數(shù)信號，并通過光纖與主控制站連接。集氣處理站DCS系統(tǒng)主要結構示意見圖1。

圖1 集氣處理站DCS系統(tǒng)主要結構示意圖

2 升級改造內容

因上位機系統(tǒng)硬件連續(xù)運行多年，存在設備老化現(xiàn)象，造成DCS系統(tǒng)故障風險增大，且系統(tǒng)硬件為停產(chǎn)產(chǎn)品，操作系統(tǒng)軟件已停止服務，故障后難以維護，造成系統(tǒng)安全可靠性下降，考慮對DCS系統(tǒng)升級改造。主要升級內容為：

①原系統(tǒng)數(shù)據(jù)全面?zhèn)浞?。②將目前?臺服務器Dell PE2900更換為目前主流產(chǎn)品。③將目前的6臺操作站DELL T5400更換為目前主流產(chǎn)品。④服務器及操作站的操作系統(tǒng)升級為目前主流操作系統(tǒng)軟件Windows 2008 Server和Windows 7。⑤由于目前DCS系統(tǒng)軟件EPKS及SM R無法運行在新的操作系統(tǒng)平臺上，因此，需要將DCS系統(tǒng)軟件分別升級。⑥軟硬件更換完成后，將原組態(tài)進行調整，把組態(tài)對應到各自控制器中。⑦系統(tǒng)增加相應的I/O卡件、機柜和軟件組態(tài)修改，預留一定的I/O點余量，便于后期站內擴容改造。

3 升級改造方式

正常DCS系統(tǒng)升級需全站停產(chǎn)，對原系統(tǒng)進行必要的硬件更換、軟件升級和系統(tǒng)擴容改造，鑒于該集氣處理站為城市的主要天然氣供應源，停產(chǎn)時間較短，本次擬在原DCS系統(tǒng)結構基礎上增加1套PCS系統(tǒng)，負責東列或西列裝置的過程控制。此時，原PCS系統(tǒng)負責東單列裝置及集氣計量分離、外輸、火炬、消防、公用工程等單元的過程控制，1套只負責單列裝置的過程控制。

4 升級改造方法

對某氣田集氣處理站DCS系統(tǒng)升級改造，操作站和服務器的硬件和軟件進行升級改造。改造后系統(tǒng)運行速度提高，各性能大幅提升，穩(wěn)定性增強，東西兩條線控制器獨立后，兩條線獨立部分可在不停產(chǎn)的情況下檢修；系統(tǒng)的擴容能力得到提高，故障率降低，風險減?。徊辉偈芴蕴a(chǎn)品的制約，徹底解決目前備件難以采購的困難局面。

4.1 PKS系統(tǒng)

更換中控室的2臺PKS歷史服務器，5臺雙屏操作站、1臺單屏工程師站和2臺交換機，原有2臺4口終端服務器余量較低，此次更換至2臺16口終端服務器。所更換硬件應與目前市面上的主流操作系統(tǒng)匹配。同時系統(tǒng)軟件升級為目前最新的版本。

新增1面系統(tǒng)機柜，安裝新擴容的卡件及東/西線獨立的卡件，輔助設備安裝在原有輔助機柜內。

4.2 SM系統(tǒng)

新增部分卡件，安裝至系統(tǒng)原有空槽位。在輔助機柜內安裝新增輔助設備。升級系統(tǒng)軟件至最新的版本。

4.3 服務器和防病毒服務器

鑒于安全的需要，把原有服務器中存儲歷史數(shù)據(jù)和OPC功能剝離，在新增三層網(wǎng)絡中設置OPC服務器和防病毒服務器，三層網(wǎng)絡和二層網(wǎng)絡通過路由交換機隔離，外界網(wǎng)絡只能訪問OPC服務器，避免歷史服務器直接被外界訪問。新增防病毒服務器可使防病毒工作更加實時、準確。

改造后的系統(tǒng)結構見圖2。

圖2 改造后的系統(tǒng)結構圖