大唐乌沙山DCS系统应用维护情况交流.pdf
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1、大唐乌沙山电厂 DCS 系统应用维护情况交流 冯博 罗新宇 大唐浙江乌沙山发电有限公司 1 DCS 系统简述 大唐浙江乌沙山发电有限公司一期工程 4600MW 工程采用上海福克斯波罗公司提供的 I/A Series 系统,实现了一体化设计,共包括 MCS、SCS、DAS、FSSS、DEH、ETS、MEH 七个系 统。每台机组配置 22 对 CP60 控制处理机,4 台操作员站,2 台工程师站;二台机组作为一个单元 配置 2 对 CP60 控制处理机,1 台工程师站组成单元公用系统控制系统,并分别与相邻机组 DCS 系 统连网。DCS 系统操作员站与工程师站均采用 SUN 公司 UNIX 系统,
2、能有效防止 Windows 病毒的 攻击,每台机组实际配置点数为机组 I/O+远程 I/O=10196 点。 2 DCS 系统故障分类描述 自 2006 年机组正式投产以来 DCS 系统整体表现性能较为稳定,可靠;但是也发生过多次较为 严重的异常现象, 由于处理及时得力没有对机组正常运行造成不利的后果。 我公司 DCS 系统故障按 照设备类型可以分为四类: 2.1 FBM I/O 卡件故障: (1) 机组投厂初期各台机组部分 FBM 卡件频繁报警 A 路或 B 路通讯故障,更换备件后不 在报警;由于 FBM 为 A/B 路冗余通讯配置,故没有对正常运行造成影响。厂家对该故障解释为上 述报故障的
3、卡件是由于出厂上电烧卡时间过短造成的,只存在个别卡件中,不影响使用。2007 年中 对故障卡件更换完毕后该类故障基本不在发生。 (2) FBM201 8AI 与 FBM204 4AI/4AO 模拟量卡每年会发生二起左右通道故障,故障通道 信号线 4- 20MA 电流正常, 但是 DCS 显示该通道信号为坏点。 需将信号线更换到备用通道恢复信号 正常,条件许可的情况下可以直接更换 FBM 卡件恢复正常。我厂所采用的 FBM 智能卡件均采取单 点 A/D 隔离技术,卡件单个信号通道的故障不会影响到其它相邻通道。上述卡件通道故障发生的原 因为卡件本身的质量问题。 2.2 FIELD BUS 通讯回路
4、故障: (1) 设备报警 FIELD BUS 通讯回路 A 路或者 B 路故障, 在 SYSTEM 中进行手动强制网络 切换不能成功, 就地观察 FCM 卡件四个通讯指示灯熄灭不再闪烁, 更换 FCM 备件后系统恢复正常。 故障原因为 FCM 质量问题。 (2) CP12 和公用 CP01 下都设置了远程 I/O 点,远程 I/O 与 CP 通讯采用光纤方式,就是 在 FIELD BUS 回路上设置了光电转换器,远程 I/O 机柜内部还是采用 FCM 同轴电缆通讯方式。通 过一段时间的应用上述 CP 控制处理机经常报警 FIELD BUS 通讯回路 A 路或者 B 路故障,但是很 快就自修复;
5、故障频繁报警一段时间后会导致 FCM 通讯卡故障,更换备件后正常一段时间,过一段 时间后依然发生此前的故障现象。最后经过更换 FIELD BUS 回路上的光电交换机才消除了该故障, PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FCM 也不在损坏。经过一段时间的应用我们认为原配的 FOXBORO 光电交换器可靠性差,平均使 用一年后就会发生故障, 导致 FIELD BUS 回路通讯故障; 我们将之改造为更加可靠的赫斯曼光电转 换器近二年来没有发生一起类似的故障。 2.3 NODE BUS 节点总线通讯故障: 大唐浙江乌沙山发电有限公司 2,3 号机组发生过数起 DCS 网
6、络人机界面瘫痪事故,故障前机 组运行一切正常,发生后操作员站画面切换与操作速度首先变慢,接着参数点大面积出现蓝点(参 数点通讯故障现象) ;但是此时 CP 控制器与 FBM 卡件运行正常。故障状态下对 DCS 系统进行 NODEBUS 测试不能成功, 需将工程师站重启动后方能恢复正常。 该类故障发生的原因是我厂 DCS 系统 NODEBUS 与 CP 的负荷率均偏高,导致在运行一段时间后容易发生由于数据通讯错误,致使 节点总线通讯负荷进一步加大,直至阻塞,从而导致操作员站与工程师站等人机界面发生瘫痪的异 常事件。 为了避免该类型故障再次发生我们也针对性的做了一些工作: (1) 优化节点总线网络
7、接入方式: 按照 I/A Series 系统的硬件说明一个 NODE BUS 节点总线 基于总线上的阻抗负荷, 一个节点中的每段最多允许的物理组件数为 32 个, 所有容错或冗余对计算 为 2 个组件,节点总线扩展组件对也计算为 2 个组件。我公司单台机组节点总线分为 2 段,1、4 号 机组每段带 11 对冗余 CP,也就是说加上 NCNI 扩展卡每段物理组件数为 24;而 2、3 号机组一段 带 15 对冗余 CP,另一段带 7 对冗余 CP;最大的一段加上 NCNI 扩展卡物理组件数达到了 32 的上 限,且该段中包括了负荷最重的 MCS 和 DAS 的 CP。所以,CP 卡件接入节点总
8、线方式的不合理一 定程度上加重了节点总线的负担。我们按照 1、4 号机组的节点分布对 2、3 号机组进行了优化。 (2) 优化 SIS 系统数据读取程序:原 SIS 数据库软件采用 SIS 厂家自己开发的软件,采样死 区,采用周期均较小,没有采用例外报告的形式对数据进行读取,占用了大量的节点总线负荷;曾 经在 2 号机组停机时进行试验,SIS 系统开启时节点总线负荷达到了 17%,SIS 关闭后节点总线负 荷为 8%;SIS 占用节点负荷达 6%。而 I/A Series 系统一般要求系统节点总线负荷在高峰通讯期间 不超过 15%。针对这个问题我们将 SIS 数据采集程序改为 FOXBORO
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