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CREATING TOMORROW`S SOLUTIONS

DCS系统生命周期管理—— 瓦克化学（张家港）PCS7升级

Hu Jianhua, Aug 2015

流程工业

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瓦克集团 ——创造明天的解决方案

瓦克集团

成立于1914年，百年历史2005年股份制改制

瓦克历史

销售额：48.3亿欧元25个生产基地，20个技术中心和48家销售办事处全球约16,703员工，遍布5大洲

基本数据

瓦克聚合物

高品质粘结剂和聚合物添加剂领域的领军生产商

瓦克多晶硅

超纯多晶硅、氯硅烷和气相二氧化硅的全球领先生产商之一

瓦克世创电子

为半导体工业供应超纯硅片全球领先生产商之一

瓦克生物科技

为生命科学和食品工业提供创新型解决方案的合作伙伴

瓦克有机硅

全球最大的硅烷和有机硅生产商之一

流程工业

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瓦克的服务网络遍布全球，为客户提供就近服务

生产 生产基地及技术中心

销售 销售及技术中心

生产基地及销售 生产基地、销售及技术中心

我们企业经营的方针以客户的成功和需求为基准。

以全球25个生产基地及48个销售办事处为基础，无论客户身处何地，我们总在其左右。

流程工业

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全面布局，立足长期发展

地区：

中国大陆

香港

台湾

业务实体：

生产基地

销售办事处

生产基地、销售办事处以及技术中心

销售办事处和技术中心

流程工业

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瓦克生产基地在中国

瓦克化学(张家港)有限公司 瓦克化学 (南京)有限公司

基地状况和数据

地址：张家港扬子江国际化学工业园区 地址：南京化学工业园区

面积：300,000m2 面积：100,000m2

产品：有机硅弹性体、有机硅密封胶、有机硅

乳液、有机硅中间体、硅油、气相二氧化硅

和硅氧烷。

产品：可再分散乳胶粉、可再分散乳液、聚醋

酸乙烯酯（PVAC）固体树脂

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 5 of 26

议程

升级动因

升级范围

前期准备工作

工程阶段

现场工作

经验分享

流程工业

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升级的动因

1. 2014年4月8日以后，微软停止Windows XP系统的官方支持

2. XP停止技术支持服务，影响DCS系统的安全性

3. 扩展性兼容性差

4. 产品的生命周期管理

5. 系统的应用层受到影响

6. 遵循瓦克公司全球战略流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 7 of 26

系统纵深防护

潜在风险

实体保护

杀毒软件

补丁更新

权限设定

用户/组群管理

安全系统架构

DMZ网络

防火墙

VPN虚拟专用网络

安全规定

系统纵深防御图

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 8 of 26

议程

升级动因

升级范围

前期准备工作

工程阶段

现场工作

经验分享

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 9 of 26

西门子PCS网络结构

终端层/操作层

自动化站/控制层

现场执行层流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 10 of 26

瓦克张家港基地DCS系统

2005/2-2006/7瓦克Dryer工厂

2006/12-2008/7

瓦克气相二氧化硅工厂

一期

2007/7-2008/5瓦克德美工厂

2009/7-2010/10

瓦克数据采集中心

瓦克硅油工厂

2010/2-2011/6

瓦克气相二氧化硅工

厂二期

I/O: 500 I/O: 900 I/O: 3000I/O: 400

I/O: 3000 I/O: 2800

2011/5-2011/12

I/O: 600

IO 12,000

ES站 6 台

AS站(单/冗余) 17套

OS服务器 9 对

OS操作站 30 台

OTS培训系统： 1 套

OPC服务器 9 台

主要数据

瓦克硅密封胶工厂流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 11 of 26

升级前信息

硬件 软件

控制站（AS）

CPU416，417，417-H

通讯卡（CP）

CP443-1，443-5

工作站（Workstation)

IPC547B, IPC547C, IL43

Windows XP SP3 32 bit

Windows Server 2003 SP2 32bit

PCS 7 V6.1 SP4

SC-library V6.1 SP3

Simocode V6.1

Driver ES V6.1

WinCC Flexible 2005

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 12 of 26

升级内容

ES(IPC547B)

Windows XP SP3 32 bitPCS7 V6.1 SP4SC-library V6.1 SP3Simocode V6.1Driver ES V6.1WinCC Flexible 2005

ES(IPC847C)

Windows7 Ultimate SP1 64 bitPCS7 V8.0 SP1SC-library V7.1 SP4Simocode V8.0Driver ES V8.0WinCC Flexible 2008

OS-Server(IPC547B)

Windows Server 2003 32 bitPCS7 V6.1 SP4SC-library V6.1 SP3Simocode V6.1Driver ES V6.1

OS-Server(IPC847C)

Windows Server 2008 64 bitPCS7 V8.0 SP1SC-library V7.1 SP4Simocode V8.0Driver ES V8.0

OS-Client(IPC547B)

Windows XP SP3 32 bitPCS7 V6.1 SP4SC-library V6.1 SP3Simocode V6.1Driver ES V6.1

OS-Client(IPC547D)

Windows7 Ultimate SP1 64 bitPCS7 V8.0 SP1SC-library V7.1 SP4Simocode V8.0Driver ES V8.0

AS Firmware update:CPU/CP443-1/CP443-5

AS Firmware update:

Current latest Version

Monitor DELL 19’ Monitor DELL 22’ Wide Screen

License PCS7 V6.1 License PCS7 V8.0

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 13 of 26

议程

升级动因

升级范围

前期准备工作

工程阶段

现场工作

经验分享

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 14 of 26

背景

2012/3月，PCS7 V8.0在中国正式发布

2012/11月，瓦克（张家港）基地正式启动升级项目

2012/12月，与西门子公司正式签订升级合同，西门子（中国）首个升级到V8.0的项目

2013/1月，西门子成立项目组和专家团队，正式开始项目升级工作

2013/5月，瓦克化学（张家港）基地硅油工厂升级完成

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 15 of 26

前期工作

1. 研究升级手册，确定升级步骤

- ORIGIN -PCS7 V6.1 SP4

Migrate OS project to V7.1

PCS7 V7.1

Convert software format to V8.0

Migrate OS project to V8.0

Upgrade function block with new library

WinCC picture size adjustment

Update Block Icon with Wacker master library(V8.0)

Convert software format to V7.1

- FINAL -PCS7 V8.0 Update1

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 16 of 26

前期工作

2.研究PCS7 V8.0兼容性报告，确定第三方应用软件的版本

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 17 of 26

前期工作

3.内部功能测试

LibraryPCS7 V7.1 library

PCS7 V7.1 basic library

SC-library V7.1 SP4

Drive ES V8.0

Simocode V8.0

Function BlockModbus:S7HMODM3,MODMR_I

PLC300 DP:S7H4_RCV,S7H4_SND

Pilz: PNOZ_V4,GET_DPAD

Recipe:RCP_CTRL,RCP_PARA

FM350:FM_CTRL

GSD fileHot oil:KFM_00BE.GSD

Spider:SPIDER2.GSD

PM120: PM120.GSD

SIMOCODE

SIMOVERT

...

SoftwarePI

Osmar

Recipe: Yards

NTP time synchronization

Office

Symantec

Other FunctionMonitor Extended cable(10m/15m)

RAID

Hard disk hot swap

Simatic Logon

PlantHelp

...

OS FunctionWinCC basic picture

Block Icon

Faceplate

OS server function

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 18 of 26

议程

升级动因

升级范围

前期准备工作

工程阶段

现场工作

经验分享

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 19 of 26

工程阶段

按照批准的FAT流程，进行硬件、软件、网络、画面检查等等

FAT

工作站组网

程序下载测试

画面检查…

内部测试

将原来画面程序修改，由4：3改为流行的16：9画面，工作量大

画面修改

升级项目到V8.0版本

更新库文件、Simocode等

升级HMI程序…

项目升级

到货开箱

安装电脑

配置电脑信息

配置工作站

按照合同订货，跟踪，报关等

订货

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 20 of 26

议程

升级动因

升级范围

前期准备工作

工程阶段

现场工作

经验分享

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 21 of 26

现场工作

停机前…

备份程序

导出PID参数

备份配方参数

系统备份

搭建新的ES站

搭建一台服务器站

检查程序参数

停机中…(3天)

新工作站就位

升级工作站授权

下载最新的固件号

下载程序

安装第三方软件，测试

配方测试

试运行

生产检查（checklist)

SFC原始位

配方检查

典型回路检查

面板检查

生产前准备

培训

资料移交流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 22 of 26

议程

升级动因

升级范围

前期准备工作

工程阶段

现场工作

经验分享

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 23 of 26

经验分享

升级过程中，有PID管脚的属性发生了变化

分享1：

升级后，PID回路调节效果不好

分析：

检查PID参数，未有变化

为了满足生产，逐个对回路进行重新调节

寻找规律

寻找原因 流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 24 of 26

经验分享

PI OPC HDA在读取数据时，导致服务器CCTlgServer.exe*32不断增加，到达1.8G时，服务器就出现“死机”

分享2：

服务器周期性“死机” （每隔7天）

分析：

7天内人为重启服务器

西门子技术中心专家全力支持

采用SDT软件收集信息

WinCC最新补丁包升级

经过很长时间找到根本原因

服务器报警停止工作

流程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 25 of 26

经验分享

分享3：FM350模块不能正常工作

分析：

检查软件和参数，未有任何的变化

尝试重新下载

重新下载后，整个AS站断电重启

分享4：操作站WinCC不能自动运行

分析：

检查WinCC配置

西门子技术服务中心支持

西门子开发一个批处理文件（延时10S启动WinCC）

FM350模块有Bug

WinCC自启动在Win 7环境下有问题流

程工业

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DCS系统生命周期管理Hu Jianhua, Aug. 2015 26 of 26

Thank you for your attention!

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