Tricon 系統通信故障判斷與處理

李建立 魏 珩 孫照江 凌婷婷 石輝峰

（中國石油獨山子石化公司信息網絡公司）

某乙烯裝置的SIS 采用美國Triconex 公司的Tricon 控制系統， 該系統的主要特征是三重模塊冗余結構，冗余不僅表現在三重化主處理器和I/O 模塊，其通信模塊也是雙重冗余，這種冗余設計技術有效地提高了系統運行的可靠性，降低了故障發生率，保障了裝置的平穩運行。 但是系統運行至今，該控制系統的通信網絡發生過幾次故障， 系統的冗余特性并沒有很好地發揮作用，筆者針對這一情況進行簡單介紹，分析了該故障的原因并提出有效的應對措施。

1 SIS 通信系統說明

1.1 系統硬件配置

某化工裝置有多套SIS， 筆者以乙烯裝置的1#SIS 為例進行說明。該套控制系統的硬件配置中有兩個互為冗余的TCM 通信卡件， 在同一個邏輯槽位中， 分為左卡和右卡， 型號均為TCM4351B，從這兩個卡件的NET2 口引出網線連接至交換機1 和交換機2， 再由交換機各分出兩個網線到上位機Tricon 1131 工程師站和Intouch操作站，其網絡結構如圖1 所示。

1.2 系統軟件組態

乙烯裝置1#SIS 的節點號在整個化工新區系統分配中為2， 在TriStation 1131 軟件組態中將左通信卡的IP 地址設為192.168.1.2，右通信卡的IP 地址設為192.168.2.2。 兩個上位機都配置為雙網卡，在上位機的IP 設定中兩個網卡的號段分別對應為192.168.1.x 和192.168.2.x，x 為該號段內不和其他地址重復的任意值。

在Tricon 1131 工程師站中打開項目文件，在TriStation Communication 組態中組態節點號為2，IP 為192.168.1.2。 在Intouch 操作站打開Wonderware 軟件項目文件， 在Host Name Configuration 選項中組態IP 為192.168.1.2，Redundant 為192.168.2.2。

2 通信故障描述

系統投用后，因工藝操作需要，儀表人員操作最多的是Intouch 操作站的聯鎖摘投作業，只有在Intouch 操作站中無聯鎖旁路設計的信號點才需要在Tricon 1131 工程師站上對該信號進行強制作業， 或是需要查看SOE 時也需要操作Tricon 1131 工程師站，平時基本上很少動用該工程師站。 一次儀表人員需要強制調節某信號，打開Tricon 1131 工程師站， 在項目文件上建立和Tricon 系統的連接時，TriStation 1131 軟件彈出提示 錯 誤 對 話 框 （TRINODE02：No response from TRICON-connection being closed），之后TriStation 1131 軟件和Tricon 的連接中斷，嘗試連接幾次后仍然出現此現象。 儀表人員判斷網絡連接故障，為驗證該判斷，儀表人員將Intouch 操作站打開，發現代表網絡連接狀態的NET2 指示燈為綠色，表示網絡連接正常， 儀表人員又在Intouch 操作站上進行操作，系統通信正常，但在Tricon 1131工程師站上再次進行操作時仍彈出提示錯誤對話框，無法連接。

首先檢查了TCM 卡（左）的狀態，發現此通信卡狀態正常， 交換機1 的狀態指示也是正常的，但是在工程師站利用命令ping 192.168.1.2-t 可以發現，此條支路的網絡連接時斷時續，這樣才導致了上述故障現象的發生，由此可以判斷此故障現象的產生很有可能是由于交換機的故障而產生的，將交換機1 更換后上述故障現象消失。

3 原因分析

上述故障是由交換機1 故障導致， 致使Tricon 1131 工程師站無法與Tricon 系統連接，但是Intouch 操作站卻連接正常，而且從圖1 中也可以看到，系統有兩個交換機，交換機1 故障時交換機2 應正常工作才對，Intouch 操作站連接正常也證明交換機2 工作正常，但是Tricon 1131 工程師站無法與Tricon 系統連接。 由于系統為冗余設計，這就說明冗余機制沒有發揮作用。

儀表人員仔細研究該系統組態后發現，TriStation 1131 軟件的通信組態決定其通信網絡是非冗余結構， 也就是說雖然其硬件結構為雙TCM通信卡，但TriStation 1131 軟件通信組態（圖2）不能實現冗余功能。 在TriStation Communication組態中只能選用一個IP 地址， 該系統中組態的IP 為192.168.1.2，是通信卡（左）的IP 地址，而通信卡（左）只與交換機1 相連，故當交換機1 故障時，Tricon 1131 工程師站就與Tricon 系統無法連接。

圖2 TriStation 1131 軟件通信組態

Intouch 操作站在交換機1 故障的情況下仍然能正常操作是由于其通信組態中為冗余設計，如圖3 所示，TCM 左右兩卡的IP 地址都包括在內，這樣，當交換機1 故障時，Intouch 操作站通過交換機2 正常通信。

4 故障處理

通信系統出現上述故障時，最好的措施是更換交換機1，但現場維護工作千變萬化，有時工藝情況要求立即強制調節某一信號，這就要立即投用Tricon 1131 工程師站，或有時交換機沒有備件，不能進行更換，這都要求采用其他辦法，在不更換交換機的情況下解決故障問題。

圖3 Intouch 操作站通信組態

4.1 措施1

通過圖1 可知， 整個通信系統有兩個交換機。Tricon 1131 工程師站只通過交換機1 和TCM卡 （左） 連接，Intouch 操作站由于通信冗余，和TCM 卡（左/右）都可以通信，可以得出結論，只要保證TCM 卡（左）和整個系統通信正常即可滿足要求，而TCM 卡（右）的作用僅體現在Intouch 操作站的通信冗余上， 所以把交換機2 與交換機1互換即可。 實際在現場操作時沒有必要真的將兩個交換機互換，只需將TCM 卡（左）引出的網線直接插到交換機2 上即可。 由于網絡地址沒有變化，Tricon 1131 工程師站仍然可以和TCM 卡（左） 通信， 只不過是通過交換機2 進行，而Intouch 操作站由于連接沒有更改，其通信自然也不會受到影響。

4.2 措施2

措施1 是在物理連接上進行更改， 將Tricon 1131 工程師站與Tricon 系統的通信繞過交換機1 來實現，還有一種措施可以不進行物理更改，只在軟件組態上更改， 同樣可以實現系統通信，步驟也更為簡單。 打開Tricon 1131 組態軟件 （圖2）， 在TriStation Communication 組態中將選用的IP 地址改為TCM 卡（右）的IP 地址192.168.2.2即可，然后編譯、保存，這時即可正常建立連接，只不過Tricon 1131 工程師站不再和TCM 卡（左）通信而改為和TCM 卡（右）通信了。 由于沒有涉及到程序下裝，因此不存在任何系統風險，所以措施2 比措施1 更為方便安全。

5 結束語

Tricon 控制系統的冗余只是體現在卡件的硬件冗余上，即兩個TCM 卡，但在軟件組態中由于通信IP 地址只能選用一個， 所以并不是冗余通信。 日常運行中，其實只有交換機1 在運行，之所以選用雙交換機， 很大程度上是考慮到Intouch操作站的通信冗余。