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[摘 要]DCS系统改造项目工程巨大，甚至比新加一套DCS系统的难度还要大。但是改造是在原系统的基础上进行，原系统的一些信号电缆、电源电缆、网络电缆、端子、导轨等材料依然可以在新系统上应用。这样就大大降低了成本，这也正是DCS系统改造的最大优点。
[关键词]仪表DCS 系统 改造
中图分类号：TH703.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0355-02
1 DCS系统改造中存在的问题
目前工业控制中大量的现场控制仪表为模拟仪表，不具备控制和通信功能，而现场总线控制系统FCS则要求现场仪表是自身带有微处理器的数字式智能仪表。但彻底替换低层仪表进行，花费是惊人的，也是不现实的。当然，目前市场上也有各种各样的智能节点转换装置，不过这些装置为了适应各种不同的应用环境，一般都是集成有多路输入和输出的通用型结构。
2 DCS改造方法
在改造过程不断积累和学习，有了一些心得体会，总结了一个DCS改造的方法，可以将DCS改造分为以下几个部分进行：
2.1 新系统组态
改造更换新DCS系统，必须先对新系统进行组态，首先要了解旧系统的结构和机柜位置，在创建新系统结构和布置机柜时需根据原系统的点数来确定，最好和原系统机柜数量保持一致不增加或减少机柜方便以后改造。组态数据库也就是IO点组态过程需按照原系统机柜IO点的分布将原来一个机柜的所有IO点组态到对应位置的一个新机柜中，如因每个新旧机柜可组态的IO点数不同造成IO点无法对应，应该将多余IO点组到相邻机柜中去，尽量避免IO点的迁移或减少迁移距离，防止由于组态给改造后期的接线带来麻烦。组态逻辑程序可按照原系统程序组态的逻辑关系进行组态，因为原程序中的逻辑一定是最新且正在使用的逻辑。
2.2 静态调试
DCS改造之前，先将新机柜迁移到合适的调试间，将系统上电后对之前组态好的数据库和程序逻辑进行静态调试检查新系统的硬件是否正常，并查找组态过程中的错误将其改正。首先利用信号发生器（744）、万用表等工具在机柜端子上进行IO单点调试，主要测试硬件通道的好坏，及组态数据库点名、量程、通道是否正确。测试完毕利用强制假值等功能对程序逻辑进行调试，保证新系统程序正确无误且和旧系统程序一致。
2.3 新旧点表的对应
将组态好的新系统点表和旧系统点表对照，做出新旧点表位置对照表，在制作过程中排查新旧IO点是否一一对应，如有不对应关系及时改正，如果旧系统部分IO点迁移到新系统的机柜不在对应机柜位置，需到现场估算跨接所需的电缆长度，并且做好标记。为后期材料的准备和接线做好充分准备。
2.4 工器具材料准备
改造过程需大量的工器具和材料，可能用到下列材料和工器具：电源电缆（系统总供电）、跨接线、线鼻子、线号管、色带、防静电一字改锥、防静电十字改锥、万用表、信号发生器（744）、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、线号打印机等。工器具材料的数量可以根据改造工程大小和实际估算来决定。
2.5 原系统移除
移除之前先确认断电，确认后才能进行移除工作
（1）拆除卡件。检查确认机柜内停电后（用万用表或试电笔进行确认），拆除原系统DCS机柜内卡件、继电器、以及服务器、操作站等设备，拆卸的卡件、继电器等做好登记、整理，一些有用的部件可以作为备件日后使用。
（2）拆除、确认柜内信号线。卡件等部件拆除完成后可以拆除信号线，在拆除过程中利用新旧点表对照表将每一对信号线打上新点表的线号。并且要用透明胶带粘贴保存好，防止脱落。将在同一卡件上的IO点捆绑在一起，贴上标签，写上标记，用透明胶带纸粘贴好便于以后查找信号线。这部分工作非常重要，直接关系到以后接线进度的快慢。
（3）整理线缆，拆除原机柜。将拆下线缆，根据新机柜的系统接线图，进行分类，并做好防护。然后拆除原系统DCS机柜，由于机柜焊接在机柜槽上，拆除是需要电气焊配合，同时还需要保护电缆以防烫坏，用石棉板等防火材料将电缆夹层隔离出来，确保安全作业，机柜拆除后整理移走。
2.6 新系统安装
（1）敷设电缆。由于新旧系统网络等结构有所不同，所以可能需要敷设网络等电缆，根据新系统的结构计算需要新增多少网线及电缆，在合理利用原系统的电缆情况下将新增电缆进行敷设，确保系统的正常使用。
（2）安装新机柜。按照之前组态的新旧机柜对应位置，将新机柜一一就位，并用电气焊将其焊接在机柜槽上。
（3）柜内接线。根据拆线时做的线号将测点信号线进行接线并整理规范。如有信号线短缺无法接入机柜立即目测短缺长度，在就近机柜中（或固定一个机柜）利用端子跨接到对应机柜。接线过程中遇到标记不清的线号立即排查确认无误后方可接入对应端子，尽量防止接线错误为以后改造工作带来麻烦，接线完毕后由专人通过点表对接线进行检查。
（4）服务器、操作站安装。将新系统的服务器、操作站安装就位，并将敷设好的网线、电源电缆连接就位。
2.7 新系统上电调试
（1）网路调试。系统上电后进行网络调试，确认服务器、操作站、控制器网络连接正确无误后将组态好的程序下装到控制器。
（2）单点调试。网络调试完成后，可以联动现场阀门等设备进行单点调试，确认通道和现场一一对应，如出现通道不对应或者其他错误立即更改并确认。由于DCS系统点数很多所以这部分工作需要时间较长，如果改造时间紧迫，可以省去直接进行逻辑程序调试，因为逻辑调试过程也包括了对单点的调试。
（3）程序逻辑调试。联动现场设备对新系统进行程序逻辑调试，调试过程中发现程序和原程序不对应的地方立即重新组态并下装，确保新旧系统程序完全一致后方可对新系统进行使用。
3 结语
在改造过程中只要有一个正确的改造方法就能事半功倍，大大縮短改造时间，保证系统在最短的时间就可以改造完毕。
参考文献
[1] 杨丽明，张光新.化工自动化及仪表[M].北京：化学工业出版社.
[2] 王再英，刘准霞，陈毅静.过程控制系统与仪表[M].北京：机械工业出版社.
[关键词]仪表DCS 系统 改造
中图分类号：TH703.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0355-02
1 DCS系统改造中存在的问题
目前工业控制中大量的现场控制仪表为模拟仪表，不具备控制和通信功能，而现场总线控制系统FCS则要求现场仪表是自身带有微处理器的数字式智能仪表。但彻底替换低层仪表进行，花费是惊人的，也是不现实的。当然，目前市场上也有各种各样的智能节点转换装置，不过这些装置为了适应各种不同的应用环境，一般都是集成有多路输入和输出的通用型结构。
2 DCS改造方法
在改造过程不断积累和学习，有了一些心得体会，总结了一个DCS改造的方法，可以将DCS改造分为以下几个部分进行：
2.1 新系统组态
改造更换新DCS系统，必须先对新系统进行组态，首先要了解旧系统的结构和机柜位置，在创建新系统结构和布置机柜时需根据原系统的点数来确定，最好和原系统机柜数量保持一致不增加或减少机柜方便以后改造。组态数据库也就是IO点组态过程需按照原系统机柜IO点的分布将原来一个机柜的所有IO点组态到对应位置的一个新机柜中，如因每个新旧机柜可组态的IO点数不同造成IO点无法对应，应该将多余IO点组到相邻机柜中去，尽量避免IO点的迁移或减少迁移距离，防止由于组态给改造后期的接线带来麻烦。组态逻辑程序可按照原系统程序组态的逻辑关系进行组态，因为原程序中的逻辑一定是最新且正在使用的逻辑。
2.2 静态调试
DCS改造之前，先将新机柜迁移到合适的调试间，将系统上电后对之前组态好的数据库和程序逻辑进行静态调试检查新系统的硬件是否正常，并查找组态过程中的错误将其改正。首先利用信号发生器（744）、万用表等工具在机柜端子上进行IO单点调试，主要测试硬件通道的好坏，及组态数据库点名、量程、通道是否正确。测试完毕利用强制假值等功能对程序逻辑进行调试，保证新系统程序正确无误且和旧系统程序一致。
2.3 新旧点表的对应
将组态好的新系统点表和旧系统点表对照，做出新旧点表位置对照表，在制作过程中排查新旧IO点是否一一对应，如有不对应关系及时改正，如果旧系统部分IO点迁移到新系统的机柜不在对应机柜位置，需到现场估算跨接所需的电缆长度，并且做好标记。为后期材料的准备和接线做好充分准备。
2.4 工器具材料准备
改造过程需大量的工器具和材料，可能用到下列材料和工器具：电源电缆（系统总供电）、跨接线、线鼻子、线号管、色带、防静电一字改锥、防静电十字改锥、万用表、信号发生器（744）、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、线号打印机等。工器具材料的数量可以根据改造工程大小和实际估算来决定。
2.5 原系统移除
移除之前先确认断电，确认后才能进行移除工作
（1）拆除卡件。检查确认机柜内停电后（用万用表或试电笔进行确认），拆除原系统DCS机柜内卡件、继电器、以及服务器、操作站等设备，拆卸的卡件、继电器等做好登记、整理，一些有用的部件可以作为备件日后使用。
（2）拆除、确认柜内信号线。卡件等部件拆除完成后可以拆除信号线，在拆除过程中利用新旧点表对照表将每一对信号线打上新点表的线号。并且要用透明胶带粘贴保存好，防止脱落。将在同一卡件上的IO点捆绑在一起，贴上标签，写上标记，用透明胶带纸粘贴好便于以后查找信号线。这部分工作非常重要，直接关系到以后接线进度的快慢。
（3）整理线缆，拆除原机柜。将拆下线缆，根据新机柜的系统接线图，进行分类，并做好防护。然后拆除原系统DCS机柜，由于机柜焊接在机柜槽上，拆除是需要电气焊配合，同时还需要保护电缆以防烫坏，用石棉板等防火材料将电缆夹层隔离出来，确保安全作业，机柜拆除后整理移走。
2.6 新系统安装
（1）敷设电缆。由于新旧系统网络等结构有所不同，所以可能需要敷设网络等电缆，根据新系统的结构计算需要新增多少网线及电缆，在合理利用原系统的电缆情况下将新增电缆进行敷设，确保系统的正常使用。
（2）安装新机柜。按照之前组态的新旧机柜对应位置，将新机柜一一就位，并用电气焊将其焊接在机柜槽上。
（3）柜内接线。根据拆线时做的线号将测点信号线进行接线并整理规范。如有信号线短缺无法接入机柜立即目测短缺长度，在就近机柜中（或固定一个机柜）利用端子跨接到对应机柜。接线过程中遇到标记不清的线号立即排查确认无误后方可接入对应端子，尽量防止接线错误为以后改造工作带来麻烦，接线完毕后由专人通过点表对接线进行检查。
（4）服务器、操作站安装。将新系统的服务器、操作站安装就位，并将敷设好的网线、电源电缆连接就位。
2.7 新系统上电调试
（1）网路调试。系统上电后进行网络调试，确认服务器、操作站、控制器网络连接正确无误后将组态好的程序下装到控制器。
（2）单点调试。网络调试完成后，可以联动现场阀门等设备进行单点调试，确认通道和现场一一对应，如出现通道不对应或者其他错误立即更改并确认。由于DCS系统点数很多所以这部分工作需要时间较长，如果改造时间紧迫，可以省去直接进行逻辑程序调试，因为逻辑调试过程也包括了对单点的调试。
（3）程序逻辑调试。联动现场设备对新系统进行程序逻辑调试，调试过程中发现程序和原程序不对应的地方立即重新组态并下装，确保新旧系统程序完全一致后方可对新系统进行使用。
3 结语
在改造过程中只要有一个正确的改造方法就能事半功倍，大大縮短改造时间，保证系统在最短的时间就可以改造完毕。
参考文献
[1] 杨丽明，张光新.化工自动化及仪表[M].北京：化学工业出版社.
[2] 王再英，刘准霞，陈毅静.过程控制系统与仪表[M].北京：机械工业出版社.