135WM机组分散控制系统常见的故障及处理

中国西部科技２０１０年０２月Ｉ下旬）第０９卷第０６期总第２０３期

１３５ＷＭ机组分散控制系统常见的故障及处理

卫妞妞宁左军

（永城市神火环保示范电站有限公司，河南永城４７６６００）

摘要：神火电厂１、２号机组分散控制系统（ＤＣＳ）在运行过程中出现过程处理器（ＤＰＵ）故障、服务器死机、网络通讯中断、部分模拟量信号失真、系统电源故障等问题，分析了问题产生的原因并提出相应的处理方法，目前系统运行稳定，控制逻辑满足安全生产的要求。最后，指出在设计、调试和生产过程中应该注意的事项，以保证Ｄｃｓ安全稳定地运行。

关键词：分散控制；过程处理器；故障；处理

ｌ概述

１．１ＳＵＰＨＡ）（８００系统基本情况

神火电厂２ｘ１３５ＭＷ国产超高压再热ＣＦＢ锅炉和汽轮发电机组，主机分别为东锅、上汽、上电三大厂家的设备，分散控制系统采用上海自动化仪表股份有限公司的ＳＵＰＭＡＸ８００系统。进入Ｉ）ＣＳ系统的控制包括：（１）数据采集系统（ＤＡＳ）；（２）炉膛安全监视系统（ＦＳＳＳ）；（３）模拟量控制系统（Ｍｃｓ）；（４）辅机顺序控制系统（ＳＣＳ）；（５）燃烧器管理系统（ＢＭＳ）；（６）ＤＥＳ系统状态监视。以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、经济运行。

１．２系统硬件配置

ＳＵＰＭＡＸ８００系统是由２台工程师站、６９操作员站、８对工程控制站（ＤＰＵ）、２０个模件柜及继电器柜组成，总设计ｉ／ｏ点数约４１０４点，系统实际提供容量５０９８点（见图１）。

图１ＳＵＰＮＡＸ８００系统硬件配置

ＳＵＰＭＡＸ８００系统是基于高性能１００Ｍ全双工交换机、星型、冗余工业以太网架构，全双工工业以太网星型网络结构，具有模拟调节、逻辑控制、顺序控制等多项功能。ＳＵＰＭＡＸ８００系统的核心是工程师站、操作员站、控制处理器（ＤＰＵ）三大部分，工程师站主要是用于程序开发、控制系统组态、系统诊断、数据库和厕面的编辑及修改、历史数据库管理等；操作员站的任务是在标准的画面和用户组态画面上，汇集和显示有关的运行信息，供运行人员对机组的运行工况进行监视和控制：控制处理器ＤＰＵ主要实现控制算法、顺序逻辑、ｌｍｓ分辨率的事件顺序记录（ＳＯＥ）和数据采集功能，通过２条冗余的以太网线直接接在ＳＵＰＩＶｌＡＸＮＥＴ通讯网络上，不需要服务器，并通过冗余的ＲＳ一４８５长线连接ＳＵＰＭＡＸＰＡＬＩ／０卡件，且具有远程Ｉ／０能力。

神火电厂ｌ＃、２＃机组投产后，系统运行基本正常，但也存在一些问题，为避免延长故障处理时间，导致事故扩大，下面就本厂ＳＵＰＭＡＸ８００在生产运行过程中常出现的各类故障，谈谈相戍的处理方法及注意事项。

２常见故障及处理

２．１ＳＵＰＭＡＸ８００系统的过程处理器（ＤＰＵ）故障

ＳＵＰＭＡＸ８００系统的过程处理器ＤＰＵ采用冗余结构和双重化的通信接Ｕ，当工作的主ＤＰＵ故障时，能无扰动的切换到从ＤＰＵ上，切换时间小于ｌｍｓ，保证控制的连接性和系统的安全性。但神火电厂ｌ＃］９Ｌ组使用的是ＳＵＰＭＡＸ８００系统的第一代老产品，系统的微处理器通过自带的冷却风扇散热，而该ＤＰＵ具有元件功耗大、发热最高等特点，故在高负荷运行中常因ＤＰＵ散热不畅，导致ＤＰＵ过热死机。

针对这一问题主要采取了以下应对措施：（１）在机柜内机笼与机笼的间隙处增加通风风扇，以加强机柜内部通风能力；（２）保持电子间内的环境温度不超过系统要求的２３＂Ｃ：（３）定期切换主、昌，ＪＤＰＵ工作状态，以均衡ＤＰＵ的高负荷运行时间，降低其故障率。

２．２ＳＵＰＲＡＸ８００系统网络通讯中断

ＳＵＰＭＡＸ８００系统的网络通讯中断主要有以下两个方面的原因：（１）网络交换机通信故障：ＳＵＰＭＡＸ８００系统采用的是冗余Ａ、Ｂ工业以太网结构，系统的每个数据都需要在网络上传输，交换机的数据吞吐量较大；而神火电厂采用的交换机为国产普通交换机，该交换机吞吐量有限，丢包率较大。由于长时间高负荷的数据交换，造成数据通道堵塞，形成网络故障。处理方案：在条件允许的情况下，将交换机断电重启：或在大小修时更换性能更好，稳定性更高的交换机。（２）光纤和网线接头故障：系统远程站全部使用光纤通

收穑Ｂ期：２０１０—０１—１３修回日期：２０１０—０２—０８

作者简介：卫妞妞（１９８０一）．女．河南孟津籍．学士。助理工程师，现６ｌ事火力发电生产ＤＣＳ控制系统技术维护工作。万方数据

讯，光纤两端分别采用光纤收发器转接数据再与网络交换机进行数据交换，恶劣环境下光纤接头容易进灰，收发器因环境原因故障频率较高；网线通讯部分的网线水晶头也由于工作时间过长，部分水晶头氧化腐蚀，造成数据交换能力下降，导致网络故障。处理方案：定期检查清理光纤收发器、网线接头：每四年更换与主机连接的网线接头。２．３ＤＣＳ系统的服务器死机

神火电厂的ＤＣＳ系统采用的是客户机／服务器模式进行通信的，当服务器退出运行时，操作员站与系统就无法正常通信，造成系统上位机即客户机死机。ＳＵＰＭＡＸ８００系统采用的是冗余服务器，在正常情况下，只要有一台服务器正常运行，所有的客户机即操作员站就不会死机，工作的服务器退出运行时，另一台服务器能检测到自动切换为主服务器工作；但如果工作的服务器退出运行时，另一台服务器未能检测到或者未能及时切换为主服务器运行，就会造成整个操作员站不能通信。处理方案：对所有的服务器进行检查，对退出的服务器重启，并利用机组大小修时间对服务器进行清理、优化、查杀病毒。

２．４部分模拟量信号失真

ＳＵＰＳ，Ｘ８００系统的模拟量采集数据及模拟量控制信号经常出现信号失真现象。由于ＳＵＰｇＩＡＸ８００系统第一代卡件的抗干扰能力差，外部干扰信号进入无法全部隔离，模拟最信号经常有交流电流输出，导致控制设备执行过程扰动较大。处理方案：增加一个信号隔离器，或在输入、输出端子上并联一个２５０ＩＩＦ的小电容。

２．５系统电源故障

ＳＵＰＭＸＡ８００系统的电源有三种：５Ｖ、２４Ｖ和４８Ｖ，由于ＳＵＰＭ）【Ａ８００系统的电源功耗大，发热量较高，导致电源工作不正常；电源容量设计过小，导致电源超负荷运行故障。处理方案，在电源柜增加性能较好的散热风扇，加大其散热能力：并根据系统用电负荷，适当增加系统电源数量。２．６ＤｃＳ系统运行画面刷新速度慢，复杂画面切换时间过长神火电厂的ＤＣＳ系统出现操作员站画面刷新较慢，复杂画面切换时间过长及系统自动退出等现象；主要原因及应对措施有：（１）网络接口部分设计不合理，有些数据是由外部ＤＣＳ（电气控制系统）通过Ｍｏｄｂｕｓ协议传入，由于通讯数据传输需要一个收包解包的过程，此过程经常会延迟系统的数据采集时间。处理方案：优化网络接口部分的通讯介质，与其他系统的通讯采用光纤通讯。（２）ＤＥＳ系统网络有病毒，对病毒最肖接有效的方法就是防毒，主要措施有：Ｄｃｓ系统不允许与外部网络连接，ＤＣｓ系统各主机拷贝数据要用专门的移动存储设备或光盘，屏蔽操作员站的空余接口进行ＳＵＰＭＡＸ８００系统运行过程中偶尔会出现工程师站自动退出工作画面，历史数据站与其它ＤＣＳ系统通讯程序自动退出。（３）工程师站长时间缺少维护，系统文件、临时文件堆积过多，运行程序时发生应用程序意外错误，导致系统运行较慢，系统意外退出。处理方案：定期转存系统数据，优化系统和清理系统垃圾。

３结果及建议

经过机组运行以来的跟踪处理，本厂ｌ、２号机组ＤＣＳ出现的问题都得到了有效的解决，目前系统运行稳定，能够满足安全生产的要求。

目前，ＤＣＳ的技术已经很成熟，系统本身一般不会出现大的问题，但是要使一套系统能满足电力安全生产的要求，必须在设计、调试和生产过程中注意以下几点：（１）在设计系统接口及控制逻辑时，应全面考虑各种可能出现的情况，对不同的情况采用不同的控制方式。（２）在分配机柜卡件时，应预先估算卡件的负荷，并将其与电源所能提供的负荷比较，在单路电源供电的情况下，卡件的总负荷不应超过电源负荷的７０％。同时各机柜的负荷应尽可能平均分配。（３）调试单位在调试过程中，要仔细审查整个系统，对不完善的部分要及时向调试指挥组汇报，并提出相关的修改建议，指挥组在接到建议后要及时组织有关单位讨论落实方案。（４）生产单位在生产过程中，对ＤＣＳ系统要加强维护与监视，有计划的对系统设备进行切换检查，并作好记录。并要注意检查电子室的空调、室温及机柜的通风散热情况，保证ＤＣＳ的工作环境满足要求。

参考文献：

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（２］党黎军．循环流化床锅炉的启动调试及安全运行［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００２．。

［３］杨建华等．循环流化床锅炉冷态临界流化风量与热态运行风量的关系分析［Ｊ］．锅炉技术，２０００，（１０）．

【４］党黎军等．循环流化床机组控制与保护技术及其应用［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００８．

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（上接第１５页）（３）塌方段的处理方案应结合现场实际而确定。Ｖ类围岩的隧洞施工难免会遇到塌方，而塌方体的大小、断面型式、地下水情况、岩层走向以及地质构造特征都不尽相同。因此在制定塌方处理方案时应认真分析塌方地段的实际情况，由各参建方（业主、设计、监理、施工）共同研究，制定出合理安全有效的处理方案，便于快速、安全、经济的通过塌方段。参考文献：

［１］祈庆和．水工建筑物［Ｍ］．中国水利水电出版社。１９９７．

［２］水利水电工程地质勘察规范（ＧＢ５０２８７—９９）．中华人民共和国国家标准。１９９９．

［３］水利工程瘸害整治［Ｊ］．成都科大水利系，１９８９．

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万方数据

135WM机组分散控制系统常见的故障及处理

作者：卫妞妞， 宁左军

作者单位：永城市神火环保示范电站有限公司,河南,永城,476600

刊名：

中国西部科技

英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA

年，卷(期)：2010，09(6)

被引用次数：0次

参考文献(4条)

1.上诲自动化仪表股份有限公司SUPMAX800分散控制系统说明书及技术协议 2003

2.党黎军循环流化床锅炉的启动调试及安全运行 2002

3.杨建华.屈卫东.李建刚循环流化床锅炉冷态临界流化风量与运行风量的关系分析[期刊论文]-锅炉技术

2000(11)

4.党黎军循环流化床机组控制与保护技术及其应用 2008

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