國電智深EDPF—NT+控制系統(tǒng)

李小昶

摘要： 介紹了國電智深EDPF-NT+ DCS系統(tǒng)常見故障，包括硬件故障、軟件故障和由于一些易犯錯(cuò)誤引起的人為故障，提出了故障的處理方法及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞： DCS 硬件故障、軟件故障、人為故障、解決措施

1 DCS 系統(tǒng)簡介

DCS 即分散控制系統(tǒng)， 指的是控制危險(xiǎn)分散、管理和顯示集中。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT 技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為一身，具有通用性強(qiáng)、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)顯示方便、顯示操作集中、調(diào)試方便、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。DCS 系統(tǒng)現(xiàn)已全面應(yīng)用到各個(gè)電廠，成為電廠生產(chǎn)發(fā)電的核心控制設(shè)備。因此，如何及時(shí)、正確地處理DCS 系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，對(duì)于保證發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行極為重要。國電寶雞第二發(fā)電廠#5、#6 機(jī)組主系統(tǒng)及脫硫控制系統(tǒng)、化學(xué)水控制系統(tǒng)、除灰控制系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)均采用國電智深公司EDPF-NT +系列DCS 控制系統(tǒng)，并通過輔網(wǎng)連入SIS 系統(tǒng)。在調(diào)試實(shí)踐過程中，了解到因?yàn)镈CS 故障而引發(fā)保護(hù)動(dòng)作或毀壞設(shè)備的事件在很多電廠都曾發(fā)生，在此，謹(jǐn)將國電智深系統(tǒng)的一些故障進(jìn)行分析，并舉出一些調(diào)試過程中易犯的錯(cuò)誤，希望能夠加以借鑒，避免由于錯(cuò)誤的組態(tài)、參數(shù)設(shè)置和接線等而引發(fā)人為故障。DCS 基本框架圖如圖1 所示，DCS 通過操作站（又稱MMI，包括工程師站ENG、歷史站HSR、操作員站OPR）對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、操作、管理，通過控制站（即DPU）對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。MMI 和DPU 通過數(shù)據(jù)配置的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。DPU和I/O卡件通過底座拼接實(shí)現(xiàn)電源和信號(hào)的傳遞，I/O模塊通過底座上的接線端子與就地設(shè)備連接。

圖1 DCS基本框架圖

2 DCS 常見故障分類

2.1 硬件故障

硬件故障包括電源故障、網(wǎng)絡(luò)故障、DPU 故障、通道故障等。

2.1.1 電源故障

DCS 的電源系統(tǒng)，采用冗余供電方式，一路由UPS 提供，一路由保安電源提供。如果冗余供電系統(tǒng)能正常切換，主供電系統(tǒng)故障時(shí)，備用切換自動(dòng)投入，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。為保證供電系統(tǒng)正常，需要檢查電源保險(xiǎn)的配置及容量，使之真正起到保險(xiǎn)的作用，并檢查UPS 供電線路，不得連接其它設(shè)備，以保證供電電壓的穩(wěn)定。并且在大修時(shí)做電源切換試驗(yàn)，確保冗余電源的可靠。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)故障

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用A、B 雙網(wǎng)冗余配置，只要有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)正常，DPU 的數(shù)據(jù)即能正常通訊，操作員能正常監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場設(shè)備也能正常操作，但單網(wǎng)運(yùn)行狀況不易被發(fā)現(xiàn)。調(diào)試過程中曾由于電氣開關(guān)切換的沖擊，造成A、B 網(wǎng)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)都故障。當(dāng)時(shí)雖然從交換機(jī)上看指示燈正常，但現(xiàn)場信號(hào)無法與MMI 正常通訊，從MMI 上看數(shù)據(jù)均顯示為藍(lán)色，將兩個(gè)交換機(jī)都更換后數(shù)據(jù)顯示正常，從各畫面上看網(wǎng)絡(luò)圖標(biāo)和DCS 自檢畫面也顯示正常，但歷史數(shù)據(jù)無法查詢，工程師站組態(tài)工具“PO（projectorganizer）”無法打開，將歷史數(shù)據(jù)檢索和工程師站映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器的配置分別由原來的A 網(wǎng)改為B 網(wǎng)后（只能手動(dòng)選擇一個(gè)網(wǎng)），二者都正常；進(jìn)一步做網(wǎng)絡(luò)切換試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)切掉B 網(wǎng)后顯示正常，切掉A 網(wǎng)后通訊故障，因此，得出結(jié)論，新更換的A 網(wǎng)交換機(jī)是壞的，更換后現(xiàn)場一切正常。

2.1.3 DPU 故障

DPU 同樣采用冗余配置。一般一個(gè)DPU 故障脫網(wǎng)時(shí)，不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，只要及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)更換即可。但有時(shí)由于配置或硬件本身的緣故，冗余DPU會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測的后果。例如在#1DPU 主控期間，備用#61DPU 自動(dòng)切為主控，且#1DPU 當(dāng)時(shí)并未退出主控，造成兩個(gè)DPU 爭奪主控權(quán)現(xiàn)象，出現(xiàn)有幾分鐘兩個(gè)DPU 均為主控現(xiàn)象，最后可能會(huì)造成停機(jī)事件。這時(shí)候應(yīng)延長雙DPU切換速率。

2.1.4 通道故障

對(duì)于通道故障，可換用備用通道。所以，每個(gè)DPU 柜，每個(gè)卡件都要留出一定的備用通道。通道故障一般是由于卡件串進(jìn)強(qiáng)電或就地信號(hào)接地引起，應(yīng)查明原因，確保就地設(shè)備正常再更換通道，并從工程師站“PO”中更改點(diǎn)硬件地址，然后下載到改點(diǎn)所在DPU 的數(shù)據(jù)庫中。

2.2 軟件故障

軟件故障分為系統(tǒng)軟件故障和應(yīng)用軟件故障。系統(tǒng)軟件故障原因常見為廠家研發(fā)和設(shè)計(jì)考慮不周，對(duì)此，我們應(yīng)盡量選用成熟可靠廠家的產(chǎn)品。

2.3 人為故障

DCS 調(diào)試過程中，常會(huì)因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足、考慮不周，或外單位介入而犯一些錯(cuò)誤，引起人為故障，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)停機(jī)、停爐事件，在此列舉一些人為故障，以及故障引起的原因、避免錯(cuò)誤的方法。

2.3.1 更換卡件引起的故障

調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)核對(duì)過的部分模擬量信號(hào)變壞點(diǎn)，在電子間DCS柜仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)該模塊被替換了，導(dǎo)致該模塊內(nèi)部通道供電方式與DCS數(shù)據(jù)庫的測點(diǎn)的供電方式不一致，經(jīng)更換原模塊后一切正常，同時(shí)給模塊外殼標(biāo)識(shí)模塊地址號(hào)，以備防止插錯(cuò)。

2.3.2 更改組態(tài)引起的故障

更改組態(tài)圖一定要認(rèn)真核對(duì)，仔細(xì)檢查后再下載到DPU，防止錯(cuò)誤的組態(tài)引起就地設(shè)備錯(cuò)誤的動(dòng)作。對(duì)于投入自動(dòng)的設(shè)備，為防萬一，應(yīng)先退出自動(dòng)后再更改。另外，對(duì)更改過參數(shù)的組態(tài)圖，如果未做參數(shù)上傳和同步工作，參數(shù)雖然在DPU 發(fā)生作用，但服務(wù)器中并未更改。這種情況下，如果再從工程管理器（PO）中更改組態(tài)下載到DPU 時(shí)，服務(wù)器中的參數(shù)會(huì)將DPU 中的參數(shù)覆蓋，如果該參數(shù)為保護(hù)定值，將可能造成設(shè)備誤停甚至停機(jī)停爐的嚴(yán)重后果。預(yù)防措施：更改完參數(shù)后及時(shí)上傳并同步，并且在更改組態(tài)前查看DPU 版本，如圖1 所示。如果是*.0 版本，則不需要上傳同步，否則，先上傳同步后再更改組態(tài)。系統(tǒng)曾出現(xiàn)過幾次操作員畫面數(shù)據(jù)不能正常顯示，幾分鐘后又恢復(fù)正常。檢查原因是有一個(gè)操作員站A、B 網(wǎng)線插反，造成網(wǎng)絡(luò)傳輸慢，時(shí)間長了造成網(wǎng)絡(luò)堵塞現(xiàn)象，影響數(shù)據(jù)正常傳送。

圖1 查看DPU 中SAMA 圖版本

3 結(jié)束語

國電寶雞第二發(fā)電廠#5、#6機(jī)組DCS 是國電智深公司采用SAMA 圖形式組態(tài)的DCS 系統(tǒng)，隨著DCS系統(tǒng)的升級(jí)，系統(tǒng)的功能性和實(shí)用性也在不斷完善。作為熱控人員，應(yīng)不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，在生產(chǎn)實(shí)踐過程中總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)要做的工作考慮全面，才能避免誤動(dòng)、誤操作，避免由于DCS 誤動(dòng)引起惡性事故。