dcs控制系統(tǒng)故障及原因研究

1、dcs控制系統(tǒng)故障及原因研究1 d c s在使用過程中遇到的故障案例1 . 1案例12 0 0 8年9月29日，#1機(jī)組負(fù)荷6 0 0 mw, 機(jī)組處于ccs控制模式及agc投入方式。#1機(jī)組突然 出現(xiàn)操作員站部分畫面變粉紅色、參數(shù)檢測(cè)不到、機(jī)組負(fù)荷 等參數(shù)無法控制、汽機(jī)d eh控制器b rc狀態(tài)報(bào)警等現(xiàn) 象。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，#1機(jī)組deh系統(tǒng)控制柜4號(hào)、5 號(hào)2個(gè)主備控制器同時(shí)出現(xiàn)故障報(bào)警，2模件狀態(tài)燈同時(shí)綠 閃，4號(hào)模件狀態(tài)燈1、6燈亮，5號(hào)模件狀態(tài)燈7、8燈 亮，2模件皆處于離線狀態(tài)。熱控人員在處理控制器恢復(fù)控 制的過程中，模件內(nèi)的運(yùn)算數(shù)據(jù)自動(dòng)重置，程序執(zhí)行了初始 狀態(tài)參數(shù)，使汽輪機(jī)調(diào)門

2、關(guān)閉，2臺(tái)汽泵跳閘，最終導(dǎo)致# 1機(jī)組跳閘。1 2案例22 0 1 0年1月1 9號(hào)，# 2機(jī)組在運(yùn)行中停運(yùn)，停 運(yùn)期間準(zhǔn)備對(duì)2 1號(hào)柜3、4號(hào)b r c控制邏輯進(jìn)行下載， 下載完成后在b r c由組態(tài)方式打成執(zhí)行方式時(shí)岀現(xiàn)錯(cuò)誤，無法將b rc打成執(zhí)行方式。對(duì)2 1號(hào)柜內(nèi)的3、4號(hào)brc進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)3號(hào)brc （主）狀態(tài)燈為紅色，同時(shí)2、3燈亮，4號(hào)b rc正常。對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作后重新下 載，邏輯無法下載。此后對(duì)3號(hào)b rc進(jìn)行了初始化操作， 重新下載仍然報(bào)出相同的錯(cuò)誤信息無法下載。更換新的br c后重新進(jìn)行下載仍然無法將其打至執(zhí)行位。此后一段時(shí)間 內(nèi)分別對(duì)新的brc、原備用b rc進(jìn)行初

3、始化，將新的b rc與原備用brc調(diào)換位置等，但下載均無法正常進(jìn)行。同時(shí)根據(jù)錯(cuò)誤信息我們也對(duì)控制邏輯進(jìn)行了檢查，結(jié)果也未 發(fā)現(xiàn)異常。為了徹底排除2 1號(hào)柜內(nèi)的通信故障對(duì)邏輯下載 的影響，將2 1號(hào)柜3、4號(hào)b r c移至2號(hào)柜5、6號(hào)brc處，嘗試在此處看邏輯是否能夠下載，結(jié)果仍然失敗。為了能使# 2機(jī)組盡快啟動(dòng)，決定不再使用原b r c ,更換 2塊新的brc再進(jìn)行下載，并對(duì)控制邏輯進(jìn)行備份，結(jié)果 下載成功并且順利打至執(zhí)行位，系統(tǒng)恢復(fù)正常。1 - 3案例32010年1月20日，# 1機(jī)組負(fù)荷6 0 02 6mw, ccs自動(dòng)投入，給水在自動(dòng)。運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)21號(hào) 柜3號(hào)brc （主要控制給水和

4、氣溫）故障，故障導(dǎo)致一、 二級(jí)減溫水調(diào)門全開，a、 b給水泵最小流量閥開啟等一系列動(dòng)作，最終導(dǎo)致主汽溫度4 m i ri下降4運(yùn)行人員 手動(dòng)mf t打閘停機(jī)，同時(shí)熱控人員對(duì)故障的b rc進(jìn)行開 柜門檢查，打開柜門發(fā)現(xiàn)2個(gè)卡件狀態(tài)燈都已經(jīng)在離線狀 態(tài)，3號(hào)b r c狀態(tài)燈變紅1、2燈亮，4號(hào)b r c狀態(tài)燈 7、8燈亮，等機(jī)組停下后卡件重新復(fù)位打執(zhí)行，恢復(fù)正常。2對(duì)故障案例的原因分析2 . 1案例1分析熱控人員在處理d e h主輔控制器b r c故障過程 中，對(duì)處于離線狀態(tài)的模件置執(zhí)行方式時(shí)，系統(tǒng)提示模件進(jìn) 入錯(cuò)誤狀態(tài)。在對(duì)備用控制器進(jìn)行初始化后，進(jìn)行邏輯下載, 仍然不能置于執(zhí)行方式。更換新控制

5、器并完成下載邏輯后， 也出現(xiàn)同樣問題，仍不能使模件置執(zhí)行方式。多次咨詢ab b公司及東方自動(dòng)控制公司專業(yè)工程師意見，刪除用于汽機(jī) a t c站熱應(yīng)力計(jì)算邏輯的功能塊1 4 3 （塊地址為1 0 0 ）,經(jīng)編譯后，無法完成邏輯下載，多次嘗試仍不能完成 下載任務(wù)。在多方研究下，通過gp i編寫了一個(gè)引導(dǎo)程序 后，對(duì)模件進(jìn)行下載，結(jié)果成功使模件置執(zhí)行方式。但在控 制器恢復(fù)控制的過程中，模件內(nèi)的運(yùn)算數(shù)據(jù)被自動(dòng)重置，程 序執(zhí)行了初始狀態(tài)參數(shù)，使汽輪機(jī)調(diào)門關(guān)閉，2臺(tái)汽泵跳閘, 最終導(dǎo)致#1機(jī)組跳閘。2 . 2案例2分析 21柜主輔控制器不能夠下載組態(tài)或下載后不能夠切換到執(zhí)行狀態(tài)，經(jīng)檢查，是其模件內(nèi)的組態(tài)不

6、完整。如果進(jìn) 行組態(tài)下載，下載到1 1 5 3塊時(shí)會(huì)因故障而中途終止。在 對(duì)這2塊模件做17、 16順序初始化后組態(tài)可以正常下 載，模件可以切換到執(zhí)行狀態(tài)。判斷這2塊模件沒有任何故 障，現(xiàn)場不能下載組態(tài)可能是使用了錯(cuò)誤的初始化順序引 起。模件初始化順序應(yīng)該是先1 7后1 6操作，其中1 7代表初始化nvram并格式化nvram到廠環(huán)模式；16 代表格式化n vram到i n f i環(huán)模式。而現(xiàn)場使用i n f i環(huán)模式，所以做完1 7初始化后必須做1 6初始化。i nfi環(huán)和廠環(huán)在環(huán)路上傳遞例外報(bào)告的一個(gè)最大區(qū)別是 廠環(huán)例外報(bào)告的功能塊號(hào)不能大于1 0 2 3,而i n f i環(huán) 則沒有這個(gè)限

7、制。如果使用1 6、1 7錯(cuò)誤的初始化順序來 初始化模件，那么當(dāng)下載組態(tài)時(shí)遇到第一個(gè)塊號(hào)大于1 0 2 3的例外報(bào)告塊則會(huì)因故障而終止下載，經(jīng)檢查組態(tài)1 1 5 3塊號(hào)恰恰是第一個(gè)塊號(hào)大于1 0 2 3的例外報(bào)告功能塊， 故障現(xiàn)象與現(xiàn)場反映的現(xiàn)象完全一致。2 . 3案例3分析對(duì)#1機(jī)組dcs系統(tǒng)以及操作員站、工程師站進(jìn)行 了必要的檢查，內(nèi)容包括在工程師站composer上做 檢查、在操作員站pgp上做檢查和硬件檢查，以及收集熱工人員對(duì)當(dāng)時(shí)情況的反映等?？梢圆槊? 5：c離線,0 6： 0 7恢復(fù)正常,中間間隔1 6 m i n 0 ( 1 )從在工程師站c o m p os e f和操作員站p

8、 g p上查到的信息來看，在composer上做exec u t e操作和brc恢復(fù)運(yùn)行的時(shí)間基本吻合，可以判斷在c omp os e r上做execute操作后brc恢復(fù)正常；(2 )一般主輔控制器組態(tài)是冗余的，當(dāng)一塊brc出現(xiàn)故障時(shí)， 會(huì)自動(dòng)切換至冗余備用控制器，然而當(dāng)原備用控制器內(nèi)部出 現(xiàn)報(bào)警或者錯(cuò)誤時(shí)，還未出現(xiàn)故障（如狀態(tài)燈綠閃、nvr a m數(shù)據(jù)消失而組態(tài)并未消失，即運(yùn)行可操作而工程師站邏 輯組態(tài)不可操作），這樣主控制器一旦在運(yùn)行中出現(xiàn)故障， 備用控制器將無法切為主控制器，從而造成主輔控制器同時(shí) 報(bào)故障。3結(jié)語以上只是abb公司dcs幾個(gè)比較典型的案例，除 此之外，在生產(chǎn)中還遇到過很多其他dcs故障，如輸入/ 輸出子模件的故障、端子板的故障等，但這些故障影響范圍 相對(duì)較小，而且容易控制。dcs控制系統(tǒng)發(fā)生故障再所難 免，但如何把故障率以及因故障而產(chǎn)生的危險(xiǎn)降低，是我們 通