文档介绍：合成PLC系统升级改造监控系统升级改造

　　摘要：合成氨装置PLC系统由S5-135U升级改造为S7-400H系统。处理了老系统严重老化的问题，实现了技术的飞跃。确保了装置的安全稳定运行。　　关键词：PLC；升级；冗余；容错
　　1、背景介绍
　　我厂始建于1987年，1990年投产，合成氨装置的联锁保护系统采取了当初十分优秀的西门子企业的S5-135U系统，经过十多年的运行，该系统逐步达成了其寿命年限。根据电子产品平均故障发生率所表示：
　　图1
　　该系统逐步进入了故障高发期。在04年一年时间内便发生了四次因为PLC系统硬件故障造成全厂停车事故。同时，系统备件也越来越难订。所以系统升级改造势在必行。
　　2、老系统组成及升级策略
　　合成氨联锁保护系统由三部分组成，第一部分是合成氨主装置部分，包含03、04、05、08、10、81、82、84等单元联锁保护、辅锅点火控制及11单元顺控。第二部分是压缩厂房合成装置五大机组联锁系统，包含01、02、07、09、85机组等装置联锁保护系统。第三部分是脱盐水部分，包含A/B/C三个系列制水顺控程序等。压缩PLC和主控PLC之间采取点对点方法进行通讯。主控PLC又和DCS控制系统建立通讯联合控制相关设备。
　　因为老系统是西门子企业产品，本着同一家企业，其各系列产品相互之间一脉相承，设计理念相同，相关附件不用更换能够直接在新系统中使用等很多有利原因，新系统选取了西门子企业现在最优秀的S7-400H系统。
　　同时，因为整个PLC联锁保护系统组成复杂，各部分相对独立的特点。制订了相对稳妥可靠的升级策略，大致分为三步走：第一步，先从当初故障发生率最高的压缩PLC系统开始，利用04年大修的机会对其进行升级改造，以积累经验，同时拆下来的老系统能够作为其它两部分的备件。节约投资。第二步，借助压缩改造积累的经验，利用06年大修机会，对主控部分进行改造，确保其升级过程可靠稳定。同时积累顺控程序重新编写调试经验。第三步，利用08年大修机会，对水处理三个系列PLC系统进行升级。最终完成全部的升级改造任务。
　　实践证实，这种策略既稳定可靠，又经济适用。确保了各部分新老系统顺利切换，平稳过渡。
　　3、新系统架构及特点
　　新系统网络结构图2：
　　图2.
　　包含：
　　1、基于WINDOWS平台的上位机，安装了SIMATIC S7软件包，WINCC上位组态软件等，经过CP1613通讯卡连接至工业以太网。
　　2、工业以太网，由光纤交换机经过光纤组成快速冗余环。连接上位机和S7-400H主机架。
　　3、S7-400H主机架，包含冗余主机架，两个PS407电源模块，两个容错CPU模块CPU414-4H，丙个CP443-1通讯模块。四个光纤同时模块，丙对同时光纤。
　　4、冗余CPU带的冗余PROFIBUS网，经过冗余IM153-2带ET-200M分式I/O。
　　5、若干ET-200M分别被组态成冗余对，实现I/O冗余。
　　6、经过CP341通讯模块实现和外系统通讯。
　　新系统关键有以下特点：
　　1、冗余。其工业以太网，通讯速率可达100Mbps ,由OSM组成快速冗余环结构；主机架上各部件全部采取冗余设计；通快速率可达12Mbps的PROFIBUS网