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（可编程逻辑控制器）PLC系统由S5-135U升级改造为S7-400H系统。解决了老系统严重老化的问题，实现了技术的飞跃。保证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用了当时十分先进的西门子公司的S5-135U系统，经过十多年的运行，该系统渐渐达到了其寿命年限。按照电子产品平均故障发生率所示：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由于PLC系统硬件故障导致全厂停车事故。同时，系统备件也越来越难订。因此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，包括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，包括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，包括A/B/C三个系列制水顺控程序等。压缩PLC与主控PLC之间采用点对点方式进行通讯。主控PLC又与DCS控制系统建立通讯联合控制相关设备。由于老系统是西门子公司产品，本着同一家公司，其各系列产品相互之间一脉相承，设计理念相同，相关附件不用更换可以直接在新系统中使用等诸多有利因素，新系统选用了西门子公司现在最先进的S7-400H系统。同时，由于整个PLC联锁保护系统组成复杂，各部分相对独立的特点。制定了相对稳妥可靠的升级策略，大体分为三步走：第一步，先从当时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可以作为其它两部分的备件。节省投资。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，保证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。实践证明，这种策略既稳定可靠，又经济适用。保证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如图2：：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，通过CP1613通讯卡连接至工业以太网。2、工业以太网，由光纤交换机（OSM）通过光纤构成快速冗余环。连接上位机与S7-400H主机架。3、S7-400H主机架，包括冗余主机架，两个PS407电源模块，两个容错CPU模块CPU414-4H，丙个CP443-1通讯模块。四个光纤同步模块，丙对同步光纤。4、冗余CPU带的冗余PROFIBUS网，通过冗余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、通过CP341通讯模块实现与外系统通讯。新系统主要有以下特点：1、冗余。其工业以太网，通讯速率可达100Mbps ,由OSM构成快速冗余环结构；主机架上各部件全部采用冗余设计；通迅速率可达Mbps的PROFIBUS网也是冗余的；包括I/O卡件均实现了1：1冗余。极大的提高了可靠性。2、容错。其容错性是通过两个并行CPU实现的，在发生错误时，将会出现一个无扰动