OVATION控制器故障原因分析及在線更換

謝 松，潘穎娣

（寧夏棗泉發電有限責任公司，銀川 750409）

0 引言

棗泉電廠2×660MW 超超臨界火電機組的分散控制系統（以下簡稱DCS），采用艾默生過程控制有限公司的OVATION 控制系統，軟件版本號為OVATION3.5.1。控制器冗余配置，機組正常運行時，一臺控制器處于正常模式，另一臺控制器處于備用模式，當處于正常模式的控制器故障后，會無擾切至備用控制器，保證設備正常運行。

1 公用系統85號控制器故障

2019 年06 月12 日9 時30 分，儀控檢修人員進行DCS 巡檢時，發現公用系統控制器狀態監視畫面中85 號控制器顏色為橙色[1]，表示控制器處于故障模式；35 號控制器顏色為綠色，表示處于正常模式，查看控制器故障代碼為09H（SSV TASK FAULT）。使用DCS 自帶的故障信息查詢工具OVFIT 查詢故障代碼，初步判斷該故障跟存儲器相關。

2 控制器在線更換

公用系統35/85 號控制器主要控制設備為全廠公用的空壓機系統，單控制器運行存在重大隱患。儀控檢修人員于10 時38 分開具工作票對85 號控制器進行重啟，但控制器始終無法啟動，決定對故障控制器進行在線更換。

2.1 為防止控制器更換過程中35號控制器故障導致設備誤動作，安全措施如下：

1）將重要設備指令強制為當前值。將01A/01B/01C 離心空壓機停指令、01A/01B 螺桿空壓機停指令、01A-01F干燥機停指令強制為0。

2）將重要閥門切至就地控制方式，運行巡檢就地待命。將01A/01B/01C 離心空壓機冷卻水電動閥、01A/01B 螺桿空壓機冷卻水電動閥、01A-01F 干燥機壓縮氣入口電動閥、01A-01F 干燥機冷卻水電動閥、廠用儲氣罐壓縮氣入口電動閥切至就地控制。

3）停運灰庫干灰分選系統，運行人員加強對灰庫設備巡檢。

4）將處于備用狀態的01B 離心空壓機及01D 干燥機切至就地控制，如在更換過程中出現運行空壓機及干燥機跳閘，應立即將01B 離心空壓機及01D 干燥機啟動恢復供氣，隨后就地啟動其他空壓機及干燥機。

2.2 控制器更換步驟

1）打開組態軟件OVATION Studio，對35/85 控制器進行兩步Reconcile，將運行控制器內在線修改過的參數回讀至離線數據庫。

2）確認需要更換的控制器處于故障狀態，斷開故障控制器的電源。

3）拔出故障控制器上方網口N2、N3、N4 中的網線，記錄端口與網線對應關系，防止恢復時插錯。

4）拔出故障控制器前要先拔出IOIC 卡，再拔出DPU單元。

5）格式化新控制器的CF 卡[2]。具體格式化步驟如下：

◇ 確認電腦識別出CF 卡的盤符E 并記錄。

◇ 在電腦上打開DOS 命令窗口Start →Run →Cmd。

◇ 輸入格式化語句并按下回車。

注意：

◆ 當內存為128MB 時，語句為：format E: /a:8192 /fs:FAT

◆ 當 內 存 為1GB 時， 語 句 為：format E: /a:16k /fs:FAT

6）插上新的DPU 單元和IOIC 卡，按記錄恢復網線及冗余互連線。

7）對控制器重新上電，檢查控制器狀態燈指示燈。需要注意的是，此時OVATION Studio 數據庫中還未配置新控制器的物理地址，當控制器上電完成后，在DCS 系統監視畫面上該控制器狀態仍然為灰色。

圖1 核對控制器物理地址Fig.1 Checking the physical address of the controller

8）打開服務器上的Error Log 窗口，查看系統識別到的新控制器物理地址：00:40:03:05:E0:39，與新控制器下方標簽處的物理地址進行核對。

9） 打 開 組 態 軟 件Ovation Developer Studio， 在DROP35/85 控制器上執行右鍵→Open，修改DROP85 控制器的物理地址[3]。

10）就地手動重啟控制器，同時觀察服務器上的Ovation Error Log 窗口，看到“Ready to be downloaded”信息后，對新控制器進行Download →Reboot →Clear →Load操作。控制器重啟后即處于備用模式，更換完成。由于機組運行，出于安全考慮未對35 號控制器進行Load 操作，系統監視畫面中主控制器會顯示DB 與PTR，不影響控制器切換，待機組停運后操作。

3 試驗與分析

1）將更換下來的控制器分成3 個部分：DPU 單元、IOIC 卡、CF 卡，在OVATION 最小系統進行試驗。將原85號控制器的CF 卡用讀卡器連接至電腦后，提示需要格式化，說明85 號控制器的CF 卡損壞。

2）將CF 卡進行兩遍格式化后，對85 號控制器進行重新配置，在配置好物理地址后進行Download 時報錯“Error on remote query”。

表1 試驗記錄表Table 1 Test record sheet

3）更換新CF 卡后，控制器配置一切正常，最終判定原85 號控制器因CF 卡損壞導致控制器報故障。

4 邏輯優化

本次發生控制故障較實際發生時間晚20 個小時，使公用系統長時間處于單控制器運行方式，存在重大隱患。查閱Ovation 記錄類型參考手冊，控制器的站點如DROP85 中FA 寄存器的第15 位為1 表示控制器檢測到網絡超時；FB寄存器數值為6 表示控制器故障；K0 寄存器數值為3 表示通訊網口故障；K1 寄存器數值為3 表示冗余網口故障。通過監視這4 個寄存器的狀態生成控制器報警點，用于光字報警[4]，便于運行人員第一時間發現控制器故障，及時通知儀控人員啟動應急預案進行處理。

5 結束語

通過以上分析可以確定OVATION 系統控制報故障09H（SSV TASK FAULT）的原因為CF 卡損壞，但是出于機組運行安全考慮，本次故障處理直接更換整套控制器備件。針對此次控制器故障，班組加強了DCS 日常巡檢，必須查看DCS 系統監視畫面，停機后完善了控制器故障大屏報警邏輯。