鼓风机是太原煤气化第二焦化厂的核心设备，鼓风机是否运行正常决定了工厂能否安全平稳生产。太原煤气化第二焦化厂的鼓风机由DCS系统控制，DCS系统能否安全稳定运行决定了鼓风机和全厂工艺控制的正常运转。为满足生产需要，工厂对原有的DCS系统进行了优化，并改造了鼓风机的控制部分。

系统介绍

太原煤气化第二焦化厂的DCS控制系统采用了艾默生过程控制有限公司的Delta V系统，系统软件许可1 200个DST，1台工程师站、6台操作员站和1台应用站，控制系统软件版本为6.3.2。控制器采用了2对冗余的MD控制器，共有各种IO卡件99块。系统采用了冗余的百兆以太网进行连接。系统结构如图1所示。

图1 DCS系统结构图

现有系统存在隐患

DCS控制系统是工厂的核心装置，相当于工厂的眼睛和大脑，在生产和管理上是最为核心的系统。炼焦车间的焦炉加热控制部分、净化车间的全部生产工艺和供排水车间的全部生产工艺均由DCS系统控制。其中，作为焦化厂的心脏——鼓风机也在这套系统中，并且两台互备的鼓风机的所有控制在一个控制器中。这样的系统设计存在一些安全隐患。

首先，该系统运行已有五年多的时间，在此过程中，随着生产工艺的技术改造，新增了大量控制点，造成了系统软硬件容量的增加，其中部分控制点已经超过了当前的设计用量，这将大大降低系统的运行效率，而且当前的系统软硬件容量已经无法满足进一步扩充的需要，没有空余的卡件来接入新的设备，增加系统软硬件规模成了当务之急。

第二，由于两台鼓风机的控制点混和在一起，并且有的控制点接在同一个卡件上，这样当检修备车鼓风机时，可能会对运行鼓风机造成干扰，使运行鼓风机停车，影响生产。

第三，机柜中由于接线太多，无法全部放入线槽中，复杂庞大的线路混杂暴露在外，对巡检、维修和操作带来了危险因素。

图2 优化改造柜内部分示意图

系统优化改造

为了解决以上主要三个问题，工厂对现有DCS系统进行了优化改造，优化改造主要包括：整理现有软件点，删除了一些长期不用的控制点，方便日后增加新的控制点;把两台鼓风机的控制点由原来的在一个控制器中控制分别改为两个控制器控制;增加一个接线端子柜解决电缆多的问题。

优化控制点

系统工程师对DCS控制柜中的全部控制点进行了详细的统计并核对，统计了所有不用的控制点但仍在系统中有组态的部分，对其进行备份记录后，从控制系统中删除了这些不用的点。以上优化为以后的改造和新增设备创造了条件，并提高了系统运行的可靠性。

同时，在优化过程中，我们对控制器进行了整体下装，保证了控制器的热备冗余功能正常，提高系统可靠性。

图3 电缆接线示意图

新增端子柜

为了使优化改造后的机柜中电缆整齐，方便日后的维护和检修工作，工厂在DCS系统机柜旁新增一面接线端子柜，使鼓风机的电缆先进入接线端子柜，再用较细的电缆接入卡件，保证了机柜中的电缆不会太乱。

同时为了安装新增的端子柜，工厂改造了原有的光纤机柜，把原有的光纤机柜中的全部光纤盒改装到了通信接线柜中的空余位置，并新增机架式光电转换器一个，保证了网络运行正常。

更改鼓风机控制

分开控制两台鼓风机的改造主要是在1#控制器安装了一块新的底板，并新增了6块IO卡件，把2#鼓风机的所有控制点从2#控制器更改到了1#控制器中新增的卡件上，重新更改组态。为了解决热电阻信号干扰的问题，重新施放了一根3×1.5×20电缆500 m一根。

本次改造所增加的软硬件可以完全与原DeltaV系统兼容，并进一步提高了原DeltaV系统的技术含量，保证了改造后的整个DeltaV系统长期、安全且稳定地运行。

结语

通过上述改造，两台鼓风机的控制点由过去的在一个控制器中控制，改为了分别在两个控制器中控制，这样如果一个控制器有了问题，另一个控制器中的鼓风机也可以运行。同样，检查备用鼓风机的信号时也不会影响正在运行的鼓风机。此番改造后，提高了系统的运行可靠性，对安全稳定生产提供了可靠保证。

在今后的控制系统设计中，要充分考虑系统的稳定性，重要设备需分别由不同的控制器控制，从而提高系统的抗风险能力，提高系统可靠性。