SY9000Plus控制系統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題及解決措施

摘" 要：

介紹了SY9000Plus控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)主處理器模塊同時(shí)診斷到卡件離線、I/O卡件無(wú)故報(bào)警、上位機(jī)畫(huà)面顯示錯(cuò)誤、上位機(jī)組態(tài)軟件組態(tài)隨意性大等問(wèn)題，采取對(duì)硬件主板增加物理防護(hù)、I/O卡件固件版本升級(jí)、軟件版本升級(jí)、加強(qiáng)組態(tài)修改管理及提高人員技能水平等措施，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：

組態(tài)；報(bào)警；卡件；畫(huà)面；軟件

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2024.04.018

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：

1004-8901（2024）04-0060-03

作者簡(jiǎn)介：

黃領(lǐng)（1975年—），男，河南長(zhǎng)垣人，1997年畢業(yè)于安陽(yáng)大學(xué)自動(dòng)化儀表專(zhuān)業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事儀表與電氣工業(yè)控制技術(shù)應(yīng)用。

Problems in SY9000 Plus Control System Operation and the Countermeasures

HUANG Ling， YAN Xin-long

（Hami Guanghui Environmental Technology Co.， Ltd.， Hami" Xinjiang 839000， China）

Abstract：

This paper introduces some problems of SY9000 Plus control system simultaneously diagnosed by the main processor module in its actual operation， such as card offline， arbitrary I/O card alarm sounding， upper computer screen display error， and random configuration of upper computer configuration software. The following countermeasures are taken， such as increasing physical protection of hardware motherboard， upgrading the firmware of I/O card， upgrading the software， strengthening management of configuration modification and improving the skill level of relevant personnel.

Keywords：

configuration; sound the alarm; card piece; graphics; software

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2024.04.018

SY9000Plus壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)是沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司和康吉森自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司共同開(kāi)發(fā)的三重化冗余、容錯(cuò)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件符合SIL3（IEC61508）標(biāo)準(zhǔn)。容錯(cuò)控制系統(tǒng)具有完全的三重化結(jié)構(gòu)，“三取二表決”包括控制器和輸入輸出卡件，無(wú)單點(diǎn)故障，在物理上相對(duì)獨(dú)立，采用3-2-1-0降級(jí)模式，可以做到在線維護(hù)的要求；同時(shí)，在軟件使用中采用下位機(jī)邏輯編程獨(dú)立組態(tài)、上位機(jī)流程圖顯示匯總組態(tài)的方式，避免機(jī)組間邏輯關(guān)系的混亂，也降低了操作站的使用數(shù)量。下面就SY9000Plus控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題及解決措施進(jìn)行介紹。

1" 控制系統(tǒng)

SY9000Plus控制系統(tǒng)主要由硬件（機(jī)架、各種卡件、端子板及IO預(yù)制電纜）、軟件（Architect Program、Architect Maker、Architect Loader、Architect View）、控制算法（汽輪機(jī)控制、變頻器控制、防喘振控制、性能控制）組成。

1.1" 硬件

為達(dá)到SIL3功能安全認(rèn)證、SIL1信息安全認(rèn)證，該控制系統(tǒng)在硬件方面采取三重化冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)控制卡、信號(hào)輸入輸出卡、通訊卡間的獨(dú)立工作，在機(jī)組正常運(yùn)行期間，可對(duì)各類(lèi)卡件進(jìn)行在線熱插拔而不導(dǎo)致機(jī)組停車(chē)。三重化冗余結(jié)構(gòu)利用PM_BUS 對(duì)輸入的三組數(shù)據(jù)可分別進(jìn)行表決，表決得到的結(jié)果才用于程序的計(jì)算，還可以利用IP_BUS將控制卡的數(shù)據(jù)分別發(fā)送給AO、DO，通過(guò)硬件表決電路，輸出表決后的數(shù)據(jù)，從而降低數(shù)據(jù)的波動(dòng)，降低無(wú)故停壓縮機(jī)的概率。

1.2" 軟件

軟件分為Architect Program、Architect Maker、Architect Loader、Architect View。其中，Architect Program作為下位機(jī)軟件，主要進(jìn)行邏輯組態(tài)的編程和組態(tài)的運(yùn)行及獲取控制器PM的數(shù)據(jù)；Architect Maker作為上位機(jī)軟件，主要進(jìn)行流程圖的組態(tài)及獲取Architect Program的I/O數(shù)據(jù)；Architect Loader作為指定操作站顯示數(shù)據(jù)的軟件，可以指定其運(yùn)行的上位機(jī)畫(huà)面，并在Architect View運(yùn)行時(shí)提供便利，直接運(yùn)行其指定的畫(huà)面。

1.3" 控制算法

控制算法是軟件的一部分，在Architect Program中進(jìn)行汽輪機(jī)、變頻器、防喘振的控制組態(tài)，通過(guò)利用對(duì)應(yīng)的功能塊實(shí)現(xiàn)其不同的控制目的。

2" 運(yùn)行中出現(xiàn)的典型問(wèn)題

（1） 系統(tǒng)硬件的三個(gè)主處理器模塊（PM01）同時(shí)診斷到卡件離線。

（2） 系統(tǒng)硬件I/O卡件無(wú)故報(bào)警，用Architect Monitor軟件讀取日志為SOE校時(shí)故障。

（3） 系統(tǒng)上位機(jī)Architect View軟件畫(huà)面顯示時(shí)常出現(xiàn)錯(cuò)誤。

（4） 可直接在Architect Maker軟件組態(tài)對(duì)上位機(jī)Architect View畫(huà)面顯示的實(shí)時(shí)值、報(bào)警值、聯(lián)鎖值寫(xiě)判斷條件進(jìn)行修改。

3" 運(yùn)行問(wèn)題分析

（1） 主處理器PM01采用安全值“FALSE”運(yùn)算。當(dāng)變量值為FALSE時(shí)，主處理器模塊PM01執(zhí)行聯(lián)鎖邏輯，邏輯觸發(fā)機(jī)組停機(jī)，控制器發(fā)現(xiàn)I/O卡件的ABC三系同時(shí)離線，與卡件重新上電過(guò)程需要的時(shí)間一致。能夠引起上述過(guò)程的原因主要有：①拔出卡件后隨即重新插入卡件;②按下卡件主板PCB上焊接的復(fù)位按鈕;③芯片調(diào)試連接器（DBG-PortA）的復(fù)位管腳連接到GND（低電平復(fù)位）;④有較小的導(dǎo)電物意外掉入卡件內(nèi)部J3連接器復(fù)位管腳上，造成卡件復(fù)位、發(fā)生重啟過(guò)程。

（2） 壓縮機(jī)組報(bào)警界面總是顯示機(jī)架卡件報(bào)警，并同時(shí)判斷為控制系統(tǒng)故障，給生產(chǎn)過(guò)程中工況指標(biāo)引起的正常報(bào)警造成影響，使工藝監(jiān)盤(pán)人員形成麻痹大意的心理。使用Architect Monitor診斷軟件讀取日志為SOE校時(shí)故障，SOE日志記錄見(jiàn)圖1。分析具體的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，是I/O卡件模塊的固件版本號(hào)低造成卡件無(wú)故報(bào)警。（I/O卡件硬件信息表見(jiàn)圖2）。

（3） 系統(tǒng)上位機(jī)Architect View軟件畫(huà)面顯示時(shí)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，比如測(cè)點(diǎn)清單位號(hào)、實(shí)時(shí)值、報(bào)警值等處無(wú)故出現(xiàn)一個(gè)黑色邊框（見(jiàn)圖3，測(cè)點(diǎn)清單位號(hào)處出現(xiàn)黑色邊框），或者顯示的報(bào)警顏色與實(shí)際顯示結(jié)果不符，造成監(jiān)盤(pán)人員的誤判斷。經(jīng)過(guò)與軟件開(kāi)發(fā)及維護(hù)工程人員對(duì)接發(fā)現(xiàn)，Architect Make軟件在制作流程圖時(shí)，部分功能不滿足其運(yùn)行條件。

（4） 流程圖制作軟件Architect Maker隨意性很大，可直接跳過(guò)下位機(jī)Architect Program的組態(tài)，對(duì)上位機(jī)Architect View畫(huà)面顯示的實(shí)時(shí)值、報(bào)警值、聯(lián)鎖值寫(xiě)判斷條件進(jìn)行修改（流程圖顯示制作圖見(jiàn)圖4）。壓縮機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行期間為了不對(duì)下位機(jī)Architect Program的組態(tài)進(jìn)行操作，降低組態(tài)下裝的風(fēng)險(xiǎn)，并能按要求進(jìn)行上位機(jī)Architect View畫(huà)面顯示的正確性，隨意對(duì)Architect Maker的組態(tài)進(jìn)行修改，增加了在下位機(jī)Architect Program二次組態(tài)的工作，同時(shí)為組態(tài)的修改管理造成了很大困難，而且由于操作人員的不確定性，對(duì)于在Architect Maker組態(tài)進(jìn)行的修改不能及時(shí)改回原始狀態(tài)，造成上位機(jī)與下位機(jī)數(shù)據(jù)不一致，引發(fā)一系列聯(lián)鎖反應(yīng)。

4" 解決措施

（1） 為更好地解決控制器I/O卡件的ABC三系同時(shí)離線的問(wèn)題，對(duì)所有I/O卡件進(jìn)行物理防護(hù)措施，優(yōu)化卡件配置，在DBG-portA和DBG-portB兩處增涂三防漆，當(dāng)前板其他部分均覆蓋了三防漆，起到防潮、防霉、防鹽霧，同時(shí)具備絕緣效果；并保持機(jī)柜間及機(jī)柜內(nèi)部無(wú)灰塵、導(dǎo)電體，確保沒(méi)有導(dǎo)電異物導(dǎo)致卡件主板電路短接，造成復(fù)位丟失I/O卡件數(shù)據(jù)。

（2） 壓縮機(jī)組I/O卡件誤報(bào)警，使控制系統(tǒng)維護(hù)人員對(duì)卡件故障報(bào)警現(xiàn)象出現(xiàn)麻痹心理，對(duì)卡件的故障判斷帶來(lái)了較大的困難，不能對(duì)故障采取及時(shí)有效防護(hù)措施，造成的后果不可估量；為解決卡件誤報(bào)警現(xiàn)象，只能利用Architect Monitor診斷軟件對(duì)卡件固件版本號(hào)進(jìn)行升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，I/O卡件固件版本號(hào)升級(jí)圖見(jiàn)圖3。

（3） 系統(tǒng)上位機(jī)Architect View軟件畫(huà)面顯示不準(zhǔn)確、出現(xiàn)邊框?qū)ΡO(jiān)盤(pán)人員的影響比較大，因?yàn)槠銼Y9000Plus系統(tǒng)是哈密廣匯環(huán)保科技有限公司首套用戶，其中的Architect Make軟件在研發(fā)方面存在許多不確定因素，經(jīng)過(guò)后期的多次版本升級(jí)替換，這類(lèi)問(wèn)題已解決完成。

（4） 上位機(jī)Architect Maker軟件作為SY9000Plus系統(tǒng)的一部分，承載著上位機(jī)流程圖的組態(tài)功能，在技術(shù)上沒(méi)有好的解決方法，只能在系統(tǒng)維護(hù)管理上下功夫，主要有以下3點(diǎn)要求：①在壓縮機(jī)組正常運(yùn)行生產(chǎn)期間，非緊急情況不對(duì)組態(tài)做任何修改，需修改的組態(tài)計(jì)入機(jī)會(huì)檢修臺(tái)賬，擇機(jī)修改；②壓縮機(jī)組緊急情況下必須進(jìn)行修改的，按要求在Architect Maker軟件對(duì)報(bào)警值、聯(lián)鎖值及顯示值修改，并做好記錄，專(zhuān)人負(fù)責(zé)擇機(jī)在下位機(jī)Architect Program軟件進(jìn)行二次組態(tài)，同時(shí)將Architect Maker軟件上的變動(dòng)修改為原始狀態(tài)；③要有專(zhuān)門(mén)的記錄本對(duì)這類(lèi)修改進(jìn)行記錄。

5" 結(jié)語(yǔ)

作為壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，SY9000Plus首次進(jìn)行大型工業(yè)化應(yīng)用，投入使用時(shí)間有限，在運(yùn)行中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要及時(shí)檢查處理，并根據(jù)實(shí)際工況不定期對(duì)該系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行SOE查詢與自診斷，分析獲得的數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)要提高系統(tǒng)維護(hù)人員的技能水平、巡檢質(zhì)量。

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修改稿日期：

2024-08-10