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1、DCS系统晋级改造经过及故障分析处理实例DCS系统晋级改造经过及故障分析处理实例消费的EDPF-NTplus分散控制系统，DPU硬件型号为DPU，软件版本为1.0，单台机组设置操纵员站5台，工程师站1台，历史站1台，SIS接口站1台，DPU控制器14对，#10、#11机组公用DCS系统DPU控制器6对，测点总数约12000点，系统网络由冗余配置的实时数据网A网、B网组成传递实时数据，通讯速率10Mbps/100Mbps。整个DCS系统包含DAS、CCS、FSSS、BPS、ECS及与其他系统的接口SIS系统、热网系统等。DCS控制系统投产于2006年，运行已近8年，该系统为智深公司第一套采用可视
2、化编程组态的系统，设计上不够完善，在实际使用经过中也暴露了很多的问题。2020年9月21日17时22分，#10机组汽包水位自动控制信号忽然给到最大值，导致给水泵勺管执行机构开满，引起汽包水位高停炉，经检查为控制逻辑中PID调节模块积分饱和引起；2020年1月5日15时51分01秒，#10机组MFT动作，机组停运，经检查为#1、#61DPU双机自动切换时出现抢权现象，导致信号误发，机组停运；#10、11机组中屡次出现DPU脱网，画面局部测点无法显示等现象，自检软件对设备脱网情况无法正常监测；因环境原因，#10、#11机组DCS系统硬件积灰、积粉现象较为严重，引发DPU故障；2020年至2020年
3、，#10机组DPU5、DPU6相继出现故障并进展更换；另外#10、#11机组DCS系统DPU控制器为早期产品DPU型控制器，目前北京国电智深公司已进展硬件晋级，DPU型控制器不再消费，ACT4型卡件已不消费，现存备件已使用完，无备件更换，系统晋级迫在眉睫。2021年，大唐保定热电厂#10、#11机组相继进展A级检修，利用检修时机对#10、#11机组及主机组公用DCS系统进展了晋级。为保证整个DCS系统晋级后的完好性和兼容性，晋级前把单元机组和公用系统网络分开，分步对#10机组、公用系统、#11机组进展晋级，待全部晋级完成后，恢复原有网络构造状态，维持原有监视功能和操纵习惯。2晋级经过介绍#10
4、机组、公用系统、#11机组DCS网络为三网并联构造，#10、#11机组可通过权限切换对公用系统进展操纵，#10、#11机组不能相互操纵，其网络示意图见图1。1第一步晋级在2021年5月，利用#10机组停机，解除#10机组与公用系统的交换机并联，首先对#10机组DCS进展全面晋级。因公用系统组态文件工程目录在#10机组工程师站，而公用系统正在运行，为了保障在进展#10机组晋级经过中及晋级完成后不影响公用系统及#11机组系统的运行及平安，晋级前在公用系统新增工程师站/历史站和操纵员站，将公用系统组态文件工程目录拷贝至新增公用系统工程师站，保证公用系统能正常组态以及历史记录和运行操纵、维护。把新增公
5、用系统工程师/历史站以及操纵员站的网线接到公用系统网络交换机上，同时IP地址设置为公用系统的网络地址，备份#10机组及公用系统工程师站、历史站以及各操纵员站组态软件及工程目录；解除#10机组与公用系统的交换机并联，使#10机组与公用系统完全处在不同网络下，互相之间没有连接或者网络关系；#10机组独立处于一个网络，公用系统与#11机组处在一个网络，且不在同一个域，#11机组可以监视操纵公用系统；网络示意图见图2。对#10机组进展全面晋级，包括DPU软件晋级和操纵系统软件晋级，且不对公用系统或者#11机组产生任何影响。2第二步晋级在#10机DCS晋级完成后进展，对公用DCS系统进展晋级。因公用DC
6、S系统正在运行，需要对公用系统DPU内DO输出点进展检查，如DO点状态为1，那么利用短道路将DO继电器出口短接，然后拔掉所有DO卡件至继电器板的电缆插头，防止晋级经过中造成DO指令误发。尤其是#10、#11循环水系统均处于公用DCS系统内，晋级出现问题可能造成#11机组停运。晋级时由运行人员就地监视，一旦出现问题进展就地抢合。断开公用DCS系统网络和#11机组网络的接口，使公用DCS网络完全独立。利用新增的临时公用系统工程站对公用系统DPU软件进展晋级，将#41、#101DPU控制器更换为DPU。软件晋级完成后，检查DO输出指令状态与晋级前是否一致，确认无误后恢复DO卡件至继电器板的电缆插头连
7、接，断开DO点状态为1的短道路。此时仅新增的临时工程师站和操纵员站可对公用系统进展监视操纵。网络示意图见图3。3前两步晋级完成后，进展#10机组与公用系统DCS网络连接的工作，检查#10机组和公用系统DPU运行正常，各MMI站操纵监视功能正确，具备网络并联条件。断开公用系统新增的临时工控机网络接口。连接#10机组与公用系统DCS网络接口，恢复#10机组与公用系统并联状态，独立出#11机组DCS网络。网络示意图见图4。上述工作完成后，仅#10机组可对公用系统进展监视操纵，#11机组循环水系统设备须在#10机组监视操纵，待#11机组停运检修时，对#11机组进展晋级。4第三步晋级在2021年8月#1
8、1机组A级检修期间进展，对#11机组DCS系统进展晋级。晋级完成后#11机组DCS网络接入#10、公用DCS网络，恢复三网并联构造。3晋级改造后出现的异常现象及分析处理1#10机组和公用DCS系统完成晋级后发现#10机组#12DPU控制器D6卡件显示参数不变化，无法正常显示就地设备状态。D6卡件为通讯专用COM卡，就地设有直流系统传输装置，装置将批量参数打包按照相关协议以通讯方式送至COM卡，COM卡经过转换解码提取数据供DPU读取，做显示或者报警处理，主要有直流系统电压、电流、对地电阻等相关参数。通过查询历史趋势，自#10机组DCS系统软件版本从1.0晋级至1.31版本后，COM卡显示数据就
9、不再变化，模拟量输入信号趋势为一条直线，数字量输入也保持为晋级前状态，但卡件电源和通讯指示灯、DCS自检均未见异常；检查COM卡配置文件，发现COM2端口参数设置为“9600N815W2，端口中的参数“W与I/O硬件讲明不符讲明中只能为M或者S，即主站或者从站通过与机组其他COM卡进展比拟确认，#12DPU控制器所用COM卡为专门订制卡件，硬件经过特殊处理。咨询DCS系统和直流系统厂家技术人员后得知，原直流系统传输协议为许继协议，非标准modbus通讯协议，DCS系统晋级至1.31版本后，COM卡不再兼容除modbus以外的非标准协议，需将许继通讯协议经转换装置转换为标准modbus协议后进展
10、通讯。增加协议转换装置，将#12DPU控制器COM卡通讯电缆接至协议转换装置，转换为标准modbus协议，输出信号送至COM卡。将原#12DPU控制器专门订制COM卡更换为通用COM卡，重新设置通讯参数，填写任务列表并做好文件备份，参数显示正常。#11机组DCS系统软件晋级后也存在同样的问题，按照上述方法一并解决。2DCS系统整体晋级完成后进展网络连接经过中，将公用DCS系统交换机A网网线连接到总交换机A网端口时，发现#10机组局部测点与公用DCS系统测点均显示离线状态，203、204操纵员站无法操纵设备。将网线拔出后，重启203、204操纵员站操纵显示均恢复正常。再次插入公用DCS交换机网线
11、，又出现同样故障。为防止故障扩大，暂时未恢复网络，保持三网独立的构造。经过对#10、#11、公用DCS网络构造的分析，以为A网总交换机存在故障。#11机组A网并入总交换机A网时，因实时数据量较大且交换机端口故障，造成通讯阻塞。更换A网总交换机，未出现异常。A网运行正常后，将#11机组B网并入总交换机B网，并网经过中无异常，进一步证实了A网总交换机端口故障。A网总交换机为2020年更换，在此次晋级经过中出现了故障，是由于设备使用周期较长老化造成。由于机组DCS设备已经服役多年，在条件允许的情况下，应逐步更换DPU和人机接口设备，保证DCS系统性能知足要求。4完毕语DCS控制系统是机组控制的核心部
12、件，在对系统进展晋级改造时，应严格按照（DLT659-2006火力发电厂分散控制系统验收测试规程）要求，对系统进展各项试验，检查网络系统通讯负荷率符合如下要求：所有控制站的中央处理单元恶劣工况下的负荷率均不得超过60。操纵员站、效劳站的中央处理单元恶劣工况下的负荷率不得超过40。数据通讯总线的负荷率，以太网应不大于20%，其他网络应不大于40%。加强DCS系统维护工程师培训，采用标准的方法进展日常检查和维护：对系统软件按时进展备份，严格执行（DCS系统防病毒治理规定）；做好系统应用软件治理，严格根据要求进展系统安装，不得随意安装未经DCS厂家受权的第三方软件；做好DPU控制器、卡件的备件治理，发生故障时及时进展更换。DCS控制技术开展日新月异，如今形势要求我们需要不断对控制系统进展晋级或者改造才能知足现场设备需求，但由于维护人员对新技术把握需要一定时间，新技术应用也需要经过期间来验证，设备晋级改造会对DCS控制系统带来或者多或者少的影响，只有不断学习，把握新技术，才能将新技术的上风完全表达出来。