简介：传统的电厂控制系统模式是DCS（主控制系统）和PLC（辅助车间）共同运行。考虑到PLC控制的缺点，应逐步加强CS功能的扩展，有效更换PLC，实现全厂综合DCS设计。目前，国内DCS系统具有安全、稳定性强、成本效益高的优点，可显著提高辅助控制网络净水控制系统的运行维护效率，满足我国电力行业的整体发展需要。

 

一、辅控网净水控制系统设备现状及问题分析

 

(一)设备现状

 

目前，公司的辅助控制网络控制系统包括13个相对独立的子系统，每个子系统都配备了专门的操作员站来完成操作和监控。辅助控制网络控制系统子系统为净水系统、超滤系统、锅炉水系统等系统，均在施耐德昆腾系列PLC控制下运行。

 

(2)问题分析

 

目前，辅助控制网络净水控制系统通过服务器架构实现集中控制，净水系统、锅炉水系统等下部机器通过PLC控制，整体系统相对较老，运行效率较低。同时，PLC系统运行存在数据采集量大、信息处理效率低、服务器结构复杂、通信稳定性差等问题，导致系统故障概率显著提高，缺乏稳定的售后维护技术支持，严重影响整个系统的运行效果。目前，PLC系统运行中存在上下设备连接中断、数据丢失等问题，受辅助网络集控系统架构不合理影响，导致OAS1、OAS2服务器异常，影响系统的正常运行。此外，由于PLC系统版本太低，也阻碍了维护工作，需要及时改造和更新辅助控制网络净水控制系统。

 

二、辅控网净水控制系统国内独立可控DCS改造方案设计与实施

 

（1）系统改造原则和目标

 

针对辅助控制网络净水控制系统PLC老化问题，基于先进、实用、开放、安全原则，有效引入国内独立可控DCS系统净水、水系统构建辅助网络控制平台，系统软件、硬件、操作站、工程师站等部件更换升级，通过建立DCS自动化系统结构，提高系统运行效率和质量[1]。

 

(二)系统改造的主要内容

 

辅助控制网络净水控制系统国内独立可控DCS改造主要集中在以下方面：（1）控制系统改造的时间和效果，确保各系统和设备在规定周期内进行国内独立可控DCS改造，避免对原PLC系统造成损坏。（2）通过去除辅助网络服务器，实现简单的单站结构，并通过其他11个子系统PLC进行统一集成。（3）预留SIS接口，为连接SIS系统做好准备。（4）预留GPS对时接口，为接收电气GPS信号做好准备。（5）在升级各系统顺序控制组态逻辑的同时，实现系统改造和优化，有效提高整个系统的自动化水平，减少人员工作量。（6）提高系统运行的成本性能，减少设备投资，提高系统运行的可靠性。

 

（三）制度改造实施方案

 

系统改造前，需要做好相应的准备，提出具体的施工方案、调试方案和验收方案，完成上述工作后正式开始系统改造。首先，水完成后，水净化系统断电，技术人员进行系统联调。其次，净水改造完成后，在保留原辅助网络控制平台的基础上建立新平台，连接净水系统。所有辅助控制网络DCS系统改造完成后，拆除原辅助网络控制平台。

 

(四)系统改造技术路线

 

1.硬件改造

 

将控制系统改造为国内自主可控DCS系统，实现以往施耐德PLC系统的无缝对接和统一整合。

 

2.硬件配置

 

具体来说，系统改造的硬件配置包括操作站、控制器和IO模件，其中操作站选择处理器飞腾FT2000/内存8G/硬盘2T/双网卡/显示器；控制器采用国内独立可控DCS系统，满足CPU切换时间在2ms以内，CPU主频不低于400mHz的运行要求，控制器配备冗余网络接口；IO模件选择需要自诊断功能和模拟输入精度±1%，输出精度±2%，包括Modbus-TCP、Modbus-RTU和其他通信协议的特殊模件。完成IO模件的实时过程信息采集，通过综合操作处理定期输出处理结果[2]。

 

3.软件配置

 

在软件配置方面，选择国内银河麒麟操作系统，配备最新的国内DCS系统软件，可以实现DCS独立开发数据库，确保完全独立的知识产权。同时，国内DCS系统软件还可以实现在线配置，支持无干扰增量安装。净水控制系统升级采用南京科源智能技术集团开发的NT6000独立可控DCS系统。升级后，系统运行稳定，操作界面得到明显优化和改进。

 

(五)系统转型创新点

 

辅助控制网络净水控制系统国内独立可控DCS改造中使用的控制器、IO模块等部件均为国内芯片，支持国内操作系统。国内DCS系统实现100%的自主权，大大提高了系统运行的安全性和可靠性。软硬件的应用也经过了严格的工业现场验证，其技术水平处于国际领先地位，不仅提高了系统的运行效率，降低了故障率，而且提高了抵御网络攻击的能力。一般来说，辅助控制网络净水控制系统DCS改造投资少，效果明显，易于系统操作和维护，降低了安全风险的可能性[3]。改造后的系统运行安全稳定性增强，经济效益明显。

 

(六)系统改造风险及关注点

 

在辅网控制系统改造过程中，考虑到涉及的子系统较多，技术复杂性较强，在系统升级改造过程中应注意风险防控和风险评估，避免改造后机组辅网无法正常运行。

 

首先，前期准备工作是系统升级改造的基础，前期准备工作包括技术数据收集、事故预案编制、施工方案编制等。由于整体改造周期短，需要提前完成DCS设备制造商的设计、生产、调试、验收，确保系统改造现场直接施工，在短时间内完成旧设备拆除、新设备安装、新网络敷设、新设备运行，也可根据现场实际情况安排柜安装、网络恢复等多点施工。为避免系统改造工作受到一系列不确定因素的影响，技术人员应做好技术规划和应急预案，避免风险防治处理不当造成的延误。

 

其次，结合辅网控制系统改造的实际情况，原有的电缆设计更加合理，可以在不改变原有电缆方向的情况下直接完成DCS机柜接入，可以有效降低施工工作量，降低电缆接线错误率，降低电缆再敷设成本。在此期间，技术人员应改进电缆方向和DCS机柜布局的设计，减少电缆方向的变化，编号每根电缆，编制I/O信号接线表。

 

结论：综上所述，通过使用国内独立可控DCS系统升级辅助控制网络净水控制系统，构建安全可靠的辅助网络集成控制平台完全可行，效率高。辅助控制网络净水控制系统升级采用南京科源智能技术集团开发的NT6000独立可控DCS系统，在系统改造过程中实现了软硬件的新升级。国内独立可控DCS设备的应用满足了我国电力行业的整体发展需要，对促进电力行业的安全发展发挥了积极作用。