一种实现MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统兼容的电厂DCS系统

摘要

本发明涉及电厂DCS技术领域，公开了一种实现MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统兼容的电厂DCS系统，该电厂DCS系统由MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，所述电厂DCS系统包括：所述MAXDNA系统，其安装有DPUMR控制器，并保留有所述MAX1000+PLUS系统的564系列IO模件；以及模件兼容模块，其用于对所述564系列IO模件的属性进行修改，以使得所有IO模件能在所述MAXDNA系统中正常运行。本发明解决了电厂DCS系统升级后，MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统无法兼容的问题，最大限度地保持了原DCS系统机柜与电缆的完整性，大大节约了系统升级的成本和时间，且升级后的系统运算能力更强，存储容量更大，更有利于事故分析和实现全厂的信息化管理。

说明书

技术领域

本发明涉及电厂DCS系统领域，特别是涉及一种实现MAX1000+PLUS 系统与MAXDNA系统兼容的电厂DCS系统。

背景技术

现有技术中，部分电厂原采用MAX1000+PLUS系统作为DCS系统。 但是随着元器件技术的发展，原MAX1000+PLUS系统的一些专用元器件已 经逐步退出市场，以至于无法为原MAX1000+PLUS系统更换元器件。另外， 原MAX1000+PLUS系统在软件一直依赖WindowsNT的支持，但微软早已 停止对WindowsNT的支持，不再开发新的补丁程序，使原MAX1000+PLUS 系统不能再得到有效的软件支持。

因此，可以考虑采用美国最新的MAXDAN系统，将其与原 MAX1000+PLUS系统相结合，进行DCS系统的升级。但是，若将 MAX1000+PLUS系统升级到MAXDAN系统，MAXDAN系统的MAXPAC 系列IO模件对原MAX1000+PLUS系统模件并不兼容，会影响升级后的 MAXDAN系统的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统 兼容的方法及电厂DCS系统，用于解决电厂DCS系统升级后， MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统无法兼容的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供一种实现MAX1000+PLUS 系统与MAXDNA系统兼容的电厂DCS系统，该电厂DCS系统由 MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，所述电厂DCS系统包括：所 述MAXDNA系统，其安装有DPUMR控制器，并保留有所述 MAX1000+PLUS系统的564系列IO模件；以及模件兼容模块，其用于对所 述564系列IO模件的属性进行修改，以使得所有IO模件能在所述MAXDNA 系统中正常运行。

优选地，所述MAXDNA系统还安装有MAXSTATION监控软件。

优选地，若修改所述564系列IO模件的属性后，对应的564系列IO模 件仍不能在所述MAXDNA系统中正常运行，则所述模件兼容模块还用于采 用MAXPAC系列IO模件替换不能正常运行的564系列IO模件。

优选地，还包括用于安装MAXPAC系列IO模件的MAXPAC型机笼。

优选地，所述MAXPAC型机笼与所述MAX1000+PLUS系统的564型 机笼之间采用定制的扁平电缆连接。

优选地，所述MAXPAC型机笼安装在所述DPUMR控制器所带机柜总 线的起始端和末端，且不能穿插所述MAX1000+PLUS系统的564型机笼。

优选地，还包括用于固定所述DPUMR控制器的DPU支架。

优选地，所述电厂DCS系统还包括：测试模块，其用于测试所述 MAXDNA系统的工作状况。

优选地，测试所述MAXDNA系统的工作状况，具体包括：分别进行仅 带MAXDNA系统的MAXPAC系列IO模件时、仅带MAX1000+PLUS系统 的564系列IO模件时以及同时带MAXDNA系统的MAXPAC系列IO模件 和MAX1000+PLUS系统的564系列IO模件时的DPUMR冗余切换试验、 系统网络冗余切换试验、IO模件插拔试验、SOE试验、模拟量模件精度试 验、开关量模件动作试验和监控系统功能试验。

本发明的有益效果是：本发明解决了电厂DCS系统升级后， MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统无法兼容，特别是模件无法兼容的 问题，最大限度地保持了原DCS系统机柜与电缆的完整性，大大节约了系 统升级的成本和时间，形成了一个开放式的控制系统，采用熟悉的界面、熟 悉的使用维护方法，但升级后的系统运算能力更强，存储容量更大，更有利 于事故分析，还可以通过该开放式的控制系统将DCS的实时数据传送到信 息管理系统，实现全厂的信息化管理。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与 下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在 附图中：

图1是本发明实施例中MAX1000+PLUS系统与MAXDNA系统兼容的 电厂DCS系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本实施例给出了一种电厂DCS系统，该电厂DCS系统由 MAX1000+PLUS系统升级到MAXDNA系统，所述电厂DCS系统包括：所 述MAXDNA系统，其安装有DPUMR控制器，并保留有所述 MAX1000+PLUS系统的564系列IO模件；以及模件兼容模块，其用于对所 述564系列IO模件的属性进行修改，以使得所有IO模件能在所述MAXDNA 系统中正常运行。

所述MAXDNA系统安装有DPUMR控制器，即升级后的DCS系统使 用DPUMR控制器，而不是MAX1000+PLUS系统的DPU4B控制器。此外， 考虑到原MAX1000+PLUS系统的监控软件也可能需要升级，将原 MAX1000+PLUS系统的监控软件更换为MAXDNA系统的MAXSTATION 监控软件，即升级后的MAXDNA系统中安装有MAXSTATION监控软件。

需说明的是，在本实施例中，564系列IO模件是原MAX1000+PLUS系 统采用的IO模件。升级中要解决原MAX1000+PLUS系统和MAXDNA系 统的IO模件的兼容性问题，因此若修改所述564系列IO模件的属性后，对 应的564系列IO模件仍不能在所述MAXDNA系统中正常运行，则所述模 件兼容模块还用于采用MAXPAC系列IO模件替换不能正常运行的564系列 IO模件。

具体地，在实现IO模件的兼容性方面，升级后的MAXDNA系统对原 MAX1000+PLUS系统564系列IO模件中的BCM和ODM卡不兼容，需用 新的MAXPAC系列IO模件DI、DO和AO替代，另外更换DPU后需要相 应的支架固定，故在升级过程中对机柜硬件改动可分为两种。

第一种为564型机柜，此类型的机柜不涉及BCM和ODM卡，且DPUMR 对564背板兼容，故无需安装MAXPAC型机笼。拆除原MAX1000+PLUS 系统的DPU4B，在此位置上安装特定的DPU支架用于固定DPUMR。由于 DPUMR的运算能力是原DPU4B的近50倍，从节约成本和资源角度考虑， 将左右相邻两个机柜合并，并由一对DPUMR控制。另外，扩展柜与主柜之 间的通讯电缆需保证扩展柜的通讯稳定与高效。

第二种为564与MAXPAC混搭型机柜。由于MAXPAC模件在564型 的背板上无法兼容，故采用MAXPAC型机笼安装MAXPAC系列IO模件。 MAXPAC机笼与564型机笼之间的采用定制的扁平电缆，DPUMR可安装在 MAXPAC机笼上，对只有一个MAXPAC机笼的机柜DPUMR，可分别安装 在MAXPAC型机笼和564型机笼上。在一对DPUMR控制下的机柜，其安 装的MAXPAC型机笼与564型机笼需遵循一定的规则，MAXPAC型机笼只 能安装在DPUMR所带机柜总线的起始端或末端，且MAXPAC型机笼不能 穿插564型机笼，而终端电阻安装在该对DPU所在机笼末端。

为确保系统可稳定运行，需对通过所述测试模块对MAXDNA系统的工 作状况进行测试，下面以一个实例说明具体的测试过程。

一、基础配置

根据DCS实验室实际情况，为兼顾试验的覆盖率和进度，采用实验室 原有移动机柜，从上而下安装24VDC电源、48DC电源、2层MAXDNA系 统8槽机箱(以下简称新机箱)和2层MAX1000+PLUS系统4槽机箱(以 下简称老机箱)。在上两层机箱安装MAXDNA系统的MAXPAC系列IO模 件(以下简称新模件)，改造项目中所用到的模件各安装至少一块，在下两 层机箱安装MAX1000+PLUS的564系列IO模件(以下简称老模件)，两层 新机箱之间采用通讯电缆CPO324连接，两层老机箱之间采用通讯电缆连接， 第二层新机箱和第三层老机箱之间采用通讯电缆CPO504连接。同时，四层 机箱中模件还进行了如下方式的互联：

1、新模件DI地址设置在24以下，具有SOE功能；

2、新模件RTD第一通道接入一个电阻模拟现场信号；

3、新模件TC第一通道接入一对不同金属绞线模拟现场信号；

4、新模件AO第一、第二通道输出正弦波信号接到老模件AI第一、第 二通道；

5、新模件DO第一、第二通道输出方波信号接到老模件AI第一、第二 通道；

6、老模件DI地址设置在24以下，具有SOE功能；

7、老模件RTD第一、第二通道接入一个电阻模拟现场信号；

8、老模件TC所有通道串联接入一对不同金属绞线模拟现场信号；

9、老模件AO第一、第二通道输出正弦波信号接到新模件AI第一、 第二通道；

10、老模件DO第一、第二通道输出方波信号接到新模件AI第一、第 二通道；

11、将机柜上电，通过两台思科交换机将DPU和工作站连接成冗余网 络进行通讯。

二、测试项目

以上基础配置中连接设置完成后，分别测试以下项目：

组合1：两块DPUMR安装在上层新机箱(#1、#2)时系统工作状况；

组合2：两块DPUMR安装在下层老机箱(#3、#4)时系统工作状况；

组合3：两块DPUMR分别安装在新老机箱(#1、#3)时系统工作状况；

组合4：两块DPUMR分别安装在新老机箱(#1、#4)时系统工作状况；

组合5：两块DPUMR分别安装在新老机箱(#2、#3)时系统工作状况；

组合6：两块DPUMR分别安装在新老机箱(#2、#4)时系统工作状况。

在以上组合1-组合6中任意组合下，均需要进行如下测试：

(1)仅带新IO模件时的DPU冗余切换试验、系统网络冗余切换试验、 IO模件插拔试验、SOE试验、模拟量模件精度试验、开关量模件动作试验、 监控系统功能试验；

(2)仅带老IO模件时的DPU冗余切换试验、系统网络冗余切换试验、 IO模件插拔试验、SOE试验、模拟量模件精度试验、开关量模件动作试验、 监控系统功能试验；

(3)同时带新老IO模件时的DPU冗余切换试验、系统网络冗余切换 试验、IO模件插拔试验、SOE试验、模拟量模件精度试验、开关量模件动 作试验、监控系统功能试验。

三、测试内容

具体的测试内容为：

1.电源能够正常安装到机柜中并为系统提供24VDC和48VDC电源；

2.DPUMR能正常安装到新机箱中可靠固定并上电运行；

3.DPUMR能正常安装到老机箱中可靠固定并上电运行；

4.新模件能正常安装到新机箱中可靠固定并上电运行；

5.老模件能正常安装到老机箱中可靠固定并上电运行；

6.新机箱间通讯电缆能可靠连接并正常工作；

7.老机箱间通讯电缆能可靠连接并正常工作；

8.新老机箱间通讯电缆能可靠连接并正常工作；

9.交换机能正常安装连接控制器和监控系统网络；

10.计算机能正常启动运行并连接到冗余网络；

11.新模件通过LED灯和监控软件显示工作状况；

12.新模件检测4～20mA模拟量输入并送至DPU并满足精度和响应速 度要求；

13.新模件检测TCmV信号输入并送至DPU并满足精度和响应速度要 求；

14.新模件检测RTD电阻信号输入并送至DPU并满足精度和响应速度 要求；

15.新模件根据DPU指令输出4～20mA模拟量并满足精度和响应速度 要求；

16.老模件通过LED灯和监控软件显示工作状况；

17.老模件检测4～20mA模拟量输入并送至DPU并满足精度和响应速 度要求；

18.老模件检测TCmV信号输入并送至DPU并满足精度和响应速度要 求；

19.老模件检测RTD电阻信号输入并送至DPU并满足精度和响应速度 要求；

20.老模件根据DPU指令输出4～20mA模拟量并满足精度和响应速度 要求。

四、测试结论

根据上述测试，本实例中主要可能得到以下结论：

1.MAXDNA分散控制系统的最新软硬件系统对电厂#1、#2机组原有 MAX1000+PLUS分散控制系统有较好的兼容性，可以混合使用。

2.新系统不支持老系统原有DCM和ODM模件，可以分别采用新系统 DI、DO和AO代替其功能。

3.连接新系统机箱和老系统机箱的电缆CPO504可以正常工作。

4.无论新控制器DPUMR安装到#1#2新机箱，或者安装到#3#4老机 箱中，在对系统进行正确配置后，控制器(DPUMR)、监控系统 (MAXSTATIONV4.5.1SP5)、新系统所有模件和老系统AI、AO、DI、DO、 TC和RTD模件均可以正常工作。

5.新控制器DPUMR安装到老系统机箱时，需要拆除该槽位原有金属 件，而采用配合新控制器的专用金属件以保证可靠固定。

6.新系统DI模件和老系统DI模件均可设置为SOE。

7.监控系统在测试过程中工作正常，可以实现DPU组态下载上传、画 面编辑、画面运行、数据采集显示、历史存储查询、趋势显示查询、事件记 录查询(含SOE、操作记录等)、报警记录显示查询等功能。

8.测试中使用计算机安装的是Ghost版操作系统，为保证工程中使用 监控系统稳定可靠，必须重新安装纯净版操作系统。

9.试验中使用的老系统AI模件稳态精度满足要求(2‰以内)，但在 做正弦波跟踪试验时发现响应速度不如新系统AI模件。

10.试验中使用的新系统AI模件稳态精度满足要求(2‰以内)，且 在做正弦波跟踪试验时具有很快的响应速度。

11.老系统AI模件在用新监控系统组态时需将MAXPAC属性设置为 2-Nonburst，SvcPriority设置为50以下。

12.老系统AO模件在用新监控系统组态时需将MAXPAC属性设置为 0-Style564。

13.老系统TC模件在用新监控系统组态时需将MAXPAC属性设置为 0-Style564。

14.老系统RTD模件在用新监控系统组态时需将MAXPAC属性设置为 0-Style564。

15.其他模件设置均采用默认设置即可。

根据上述测试过程，可知本发明最大限度地保持了原DCS系统机柜与 电缆的完整性，大大节约了系统升级的成本和时间，且升级后的系统运算能 力更强，存储容量更大，更有利于事故分析，还可以将DCS的实时数据传 送到信息管理系统，实现全厂的信息化管理。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明 的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征， 在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的 重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。