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1、1现场总线控制系统检修规程1 1 现场总线控制系统概述现场总线控制系统概述1.11.1 现场总线控制系统简介现场总线控制系统简介现场总线控制系统是指一种利用现场总线技术,构成集成式的全分散控制系统。 把现场测量、 控制设备连接成网络系统,按公开、 规范的通信协议,在位于现场的具有多种测控计算功能的设备之间,以及现场仪表与监控计算机之间,实现数据传输与信息交换。XXX 热电有限公司全厂布置现场总线控制系统, #1 机组、#2 机组、双机组公共部分及脱硫系统布置以Ovation 分散控制系统为载体的 Profibus-DP 总线(以下简称DP 总线)和基金会现场总线(以下简称FF 总线)控制系统。
2、 辅网车间布置以Siemens S7-400 PLC 为载体的DP总线和 Profibus-PA(以下简称PA)总线控制系统,全厂总线控制系统所用 I/O 点站总 I/O的 87.3%。1.21.2 现场总线控制系统的特点现场总线控制系统的特点现场总线控制系统具有开放性、互可操作性与互用性、现场设备的智能化与功能自治性、系统结构的高度分散性和对现场环境的适应性。由于现场总线的以上特点,特别是现场总线系统结构的简化,使控制系统的设计、 安装、 投运到正常生产运行及其检修维护,都体现出优越性。它具有下列优点a)a) 节省硬件数量与投资。 由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接执行多种传感
3、、 控制、报警和计算功能,因而可减少变送器的数量,不再需要单独的控制器、 计算单元等,也不再需要DCS系统的信号调理、 转换、 隔离技术等功能单元及其复杂接线,还可以用工控PC 机作为操作站,从而节省了一大笔硬件投资,由于控制设备的减少,还可减少控制室的占地面积。 b)b) 节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单,由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备,因而电缆、 端子、 槽盒、 桥架的用量大大减少,连线设计与接头校对的工作量也大大减少。 当需要增加现场控制设备时,无需增设新的电缆,可就近连接在原有的电缆上,既节省了投资,也减少了设计、 安装的工作量。据有关典型试验工程的测算资料,可节
4、约安装费用 60%以上。 2c) c) 节省维护开销。由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力,并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室,用户可以查询所有设备的运行,诊断维护信息,以便早期分析故障原因并快速排除。缩短了维护停工时间,同时由于系统结构简化,连线简单而减少了维护工作量。 d) d) 用户具有高度的系统集成主动权。 用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。 避免因选择了某一品牌的产品被“框死”了设备的选择范围,不会为系统集成中不兼容的协议、 接口而一筹莫展,使系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。 e) e) 提高了系统的准确性与可靠性。 由于现场总线设备的智能
5、化、 数字化,与模拟信号相比,它从根本上提高了测量与控制的准确度,减少了传送误差。 同时,由于系统的结构简化,设备与连线减少,现场仪表内部功能加强:减少了信号的往返传输,提高了系统的工作可靠性。此外,由于它的设备标准化和功能模块化,因而还具有设计简单,易于重构等优点。但是现场总线同样存在问题,安装调试工艺不规范、 个别设备可靠性差及网络维护的风险性高等因素,因此我们必须规范现场总线控制系统的维护方法,强化风险意识,提高可靠性。2 2Ovation Profibus-DPOvation Profibus-DP 现场总线控制系统维护现场总线控制系统维护2.12.1 硬件配置及网络分布硬件配置及网络
6、分布2.1.12.1.1 总述总述Ovation Profibus-DP现场总线控制系统共搭载116个Ovation Profibus模块,每个Profibus模块可以与一个或者两个Profibus网络相连接,逻辑卡提供基于 ARM9 技术的主机处理器。 此处理器与控制器之间的通信将通过一个 64K 双口存储器进行。Profibus模块上有一个公用的现场卡。两个 Profibus DP 接口在 Profibus 现场卡上提供。 每个接口都基于 Hilscher EC1 通信处理器。此设备采用 80C186 机芯,有一个用于 Profibus DP 网络的通信接口,以及一个用于与主机处理器通信的
7、集成双口存储器。 电路包括一个电隔离的 RS485 接口,用来连接到 ProfibusDP 网络。 通过 9 针 D 型插头连接器连接到网络。这两个 D 型连接器在特性模块上提供。32.1.2 DP2.1.2 DP 现场总线网络配置现场总线网络配置xxxx 工程DP 现场总线网络配置了单元机组 55个网段,工艺系统 16个网段,具体分配如下:单元机组:锅炉:26 个网段汽轮发电机:17 个网段;热网:5个网段脱硫:6 个网段公用系统:机组公用系统 :16个网段(机组公用 1个、热网公用 5 个、脱硫公用 10个);2.22.2 网络布置特点网络布置特点xxxx 有 限 公 司 Ovation
8、DP 网 络 采 用 主 站 集 中 , 终 端 分 散 的 布 置 方 式 , 网 络 波 特 率 选 用500Kbit/s,187.5Kbit/s 两种。对于设备距现场较远的,通过光纤将信号传输至现场,在光电转换器进行光-电信号转换。2.32.3 硬件配置硬件配置序号硬件名称型号1DP 卡件电子模块 5X00300GO1特性模块 5X00321G012DP 插头菲尼克斯 SUBCON 27082453DP 电缆菲尼克斯 SAC-2P-910-SH4光电转换器菲尼克斯PSI-MOS-PROFIB27082745有源终端电阻菲尼克斯 PSI-TEM-PB 23139446总线保护箱电源模块菲尼
9、克斯 PS-100 29387402.42.4 Ovation Profibus-DPOvation Profibus-DP 常见故障及判断方式常见故障及判断方式现场总线控制系统的故障判断思路很重要。一般来说,一个网段中大部分或者全部设备出现通讯异常,则需要从 DP 网络硬件着手,按照下面的介绍,从 DP 模件开始到有源终端电阻结束,仔细检查每个部件的状态,如果所有硬件工作正常,那么就判断是 DP电缆出现故障。极个别的情况是因为某个设4备的异常运行导致整个网段瘫痪,判断这种情况要通过 ProfiTrace 软件来确定。当 DP 网段上的个别设备出现故障,一般不是网络上的故障,按照第 2 章节的
10、介绍对这个设备进检修。2.4.1 2.4.1 主站故障主站故障当某主站发生故障,直观表现为该主站所载网络的全部设备通讯异常,观察 DP 模件的 LED,RUN 灯开始闪烁,进入 Ovation Developer Studio(以下简称 Studio)软件的总线编程环境下对该网段进行诊断,主站诊断信息应该时 Offline,从站的信息应为 Error。2.4.2 2.4.2 有源终端电阻损坏有源终端电阻损坏当一个有源终端电阻损坏,该网段的通讯质量将急剧下降,可能出现部分或全部设备通讯时好时坏、甚至全体掉线的状态。检查有源终端电阻是否正常工作,观察有源终端电阻上的两个 LED是否常亮,如果两个都
11、熄灭,则说明该终端电阻以损坏。2.4.3 DP2.4.3 DP 电缆的故障电缆的故障a)a)DPDP 电缆屏蔽的损坏电缆屏蔽的损坏信号的屏蔽对于 DP 网络是至关重要的,DP 网络的屏蔽是多点接地的,当屏蔽层损坏时,可能表现为该网络的通信质量下降,部分设备通讯异常。 当确认网络上的硬件都在正常工作,网络的参数设置正常,在没有大功率设备启停的情况,一般就要检查该网段的屏蔽层是否损坏。利用 ProfiTrace软件能够更加便捷的判断故障。b)b)DPDP 电缆的其它故障电缆的其它故障DP 电缆除屏蔽破损外,还可能存在 A线接地、 B 线接地、 A、 B 线短路、 电缆断路等。 一般来说,电缆的故障
12、将会导致整个网段通讯异常,使用 ProfiTrace 软件可能识别出这些故障。c)c)DPDP 插头(插头(D D型型 9 9 针头)损坏针头)损坏DP 插头的损坏分为:整体损坏,插针故障,终端电阻损坏。 其中,针脚故障比较常见。 使用万用表欧姆档测量 DP 插头的 3,8 针脚,同时将终端电阻拨码在 ON/OFF 间切换,当拨至 ON 时,万用表测量5阻值为220;拨至 OFF,万用表测量开路。使用 ProfiTrace软件,可以检测其它的针脚是否有故障。2.4.5 2.4.5 光电转换器及光纤损坏光电转换器及光纤损坏光电转换器的 TD、 RD 灯表示信号的发送、 接受状态,VCC 表示供电
13、状态,SIGNAL灯表示信号的强度,一般认为在第 2 级强度以上可以正常工作。 当TD、 RD灯任意一个或全部熄灭,SIGNAL信号灯强度降低时,则需要检查光纤是否出现问题。当全部指示灯熄灭,则需要更换光电转换器。2.4.6 2.4.6 现场总线供电模块故障现场总线供电模块故障现场总线供电模块将 220V AC 转换为 24V DC,当电源工作灯熄灭,则判断该模块故障。2.52.5 机组运行期间的故障处理机组运行期间的故障处理2.5.12.5.1 检修前的准备工作检修前的准备工作机组运行期间,进行的检修工作可能导致整个网段通讯中断的(例如:更换主站、DP 头,光电转换器,有源终端电阻等),应做
14、好检修前的准备。 检修工作开始前,要根据网段表的分配将该网段的所有设备切换至就地控制模式,需要强制的测点进行强制。需要注意的是:a)a)IDAS 设备。要将IDAS 设备断电,以避免设备的误动。b)b)NUMANTIC 阀岛。我厂使用的 NUMANTIC 阀岛为单电控阀岛,控制机侧疏水门,要特别注意,当该阀岛通讯中断后,阀岛下的气动门会失控并开启(气关门),所以,更换模件前,要将阀岛上的气动门手动保持在安全的位置。c)c)组态采用打包点解析方式的,通讯中断后,质量不会传递到打包点之后。 组态方式采用非打包点解析的,通信中断后,所有点质量为坏质量。2.5.22.5.2 更换更换DPDP 模件模件
15、做好更换前的准备工作。a) a) 拔下损坏的模件,将新模件插入插槽。b)b) 当P灯、C 灯常亮,进入Ovation Diagnostic,将版本固件下装至这个模件c) c) 下装成功后,插拔模件。d)d) 观察模件指示灯是否正常,进入 Ovation Studio Developer,找到该模件所载网段,通过6Ovation 自带诊断功能检查卡件是否已经正常工作。e)e) 更换结束,将之前的措施逐项恢复。2.5.32.5.3 光电转换器的更换光电转换器的更换a)a)做好更换前的准备工作b)b)拔下总线插头和光纤,光纤接头拆卸时稍用力向里按,同时逆时针旋转 90。c)c)更换新的光电转换器d)
16、d)插好总线插头和光纤。e)e)观察光电转换器指示灯是否正常工作。更换结束,将之前的措施逐项恢复。2.5.42.5.4 有源终端电阻的更换a)a)更换有源终端电阻的步骤:b)b)做好更换前的准备工作c)c)拔下总线插头d)d)断开电源,使用一字螺丝刀撬开接线处的插桩,使其脱离开。e)e)更换新的有源终端电阻f)f)上电,恢复插桩,观察有源终端电阻的指示灯状态是否正常。 (注意:更换后要检查有缘中断电阻的投运拨码是否拨至 ON 状态)g)g)更换结束,将之前的措施逐项恢复。2.5.52.5.5 现场总线电源模块的更换现场总线电源模块的更换现场总线电源模块是冗余配置,输入电压 220V AC,输出
17、电压 24V DC。 更换现场总线电源模块的步骤a)a)确认上游电源,切断该电源b)b)更换新的总线电源模块c)c)确认绝缘合格d)d)更换结束72.5.62.5.6DPDP 插头的更换插头的更换a)a)做好更换前的准备工作b)b)拔出插头,用一字螺丝刀打开插头盖。c)c)使用专用的一字螺丝刀拆除 DP 电缆。d)d)更换新的 DP 插头,将 DP 电缆按线序接入,合盖,拧紧螺丝。e)e)将终端电阻拨码拨至 ON,插到DP 模块上,拧紧螺丝。f)f)检测更换的 DP 插头是否正常。如正常,将之前的措施逐项恢复2.5.72.5.7DPDP 电缆的故障处理电缆的故障处理a)a)做好故障处理前的准备
18、工作b)b)确认电缆的故障点,故障类型。c)c)用电缆接头链接电缆或者更换电缆。d)d)确认故障消除,将之前的措施逐项恢复。2.62.6 大修周期及标准项目大修周期及标准项目2.6.1 2.6.1 大修周期大修周期现场总线控制系统大修随机组中、大修进行,一般 3-5 年;现场总线控制系统所涉及的热工表计按照计量要求的校验周期进行定期校验。2.6.2 2.6.2 大修标准项目(表大修标准项目(表1 1)表1 大修标准项目清单序号标 准 检 修 项 目备注1DP 模件性能检查2总线电缆屏蔽检查3总线电缆接线检查4卡件清洁5现场总线保护箱外观检查6现场总线电源模块检查7有源终端电阻检查8现场总线保护
19、箱内部积灰检查8序号标 准 检 修 项 目备注9光电转换器检查11总线参数配置检查12DP 插头检查13ProfiTrace 的软件测试14光纤线路衰减测试2.72.7 小修周期及标准项目小修周期及标准项目2.7.12.7.1 小修周期小修周期现场总线控制系统小修随机组小修进行,一般 1-2 年;现场总线控制系统所涉及的表计按热工表计校验周期进行。2.7.22.7.2 小修标准项目小修标准项目( (表表 2)2)表2 小修标准项目清单序号标 准 检 修 项 目备注1卡件清洁2现场总线保护箱外观3现场总线电源模块4有源终端电阻5现场总线保护箱内部积灰检查6光电转换器7总线参数配置8DP 插头9P
20、rofiTrace 的软件测试网络整体运行状态2.7.32.7.3 修前准备修前准备a)a)熟悉现场总线控制系统有关设备原理以及校验方法、步骤。 b)b)有关技术方案或作业标准已编制完成。c)c)备品备件已落实。9d)d)设备存在缺陷已汇总,并向作业人员交代清楚。e)e)有关生产现场安全交底已完成。2.82.8 检修工艺及安健环要求检修工艺及安健环要求/ /质量标准(表质量标准(表 3 3)表3 检修工艺及质量标准序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准1DP 模 件 检查(1) 外观检查,检查插针是否弯曲。(2) 观察模件指示灯的状态,P灯、 C灯常亮;I 灯,E灯不亮。(3) 使用 Stud
21、io 软件的 DP 诊断功能,如果模件是 Stop 或 Offline 状态,则要重启该模件;如果多次重启仍无效的,需要更换模件。(1)外观完好,插针无弯曲、形变。(2) 模件指示灯正常工作(3)Studio 诊断状态位Operate。2DP 电缆 的检查(1)将所检查的网段上的所有设备断电,有源终端电阻上的 DP 插头拔下,并将拨码拨至 ON 位。将 DP 模件上的插头拔下,插头拨码拨至 OFF 位。使用万用表测量针脚3,8 的阻值。 通过换算后的电缆长度应与网段的实际长度相符,如果 R220,在该网段中插入了一个或多个额外的终端电阻器或在A、 B线间存在短路。 必须检查所有连接器和设备。(
22、2)将所检查的网段上的所有设备断电,将两端的 DP 插头都拔下,并且开盖松开电缆,使屏蔽线与 A 线短接、屏蔽线与 B 线短接,A 线与 B 线短接,分别万用表欧姆(1)测 量 的 阻 值 为R=220+ 电 缆 长 度(米)*0.11(2)R=总线电缆实际长度(米)*0.11(3)Overview 评 分 90以上,波形图正常棒 状 图 所 示 电 压3V-7V之间。 10序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准档测量这些情况的电阻,无论如何短接,万用表都应该不是开路,如果某次测量万用表显示开路,那么说明其中的某一条线路存在断路。 (3)在通信网络正常工作的情况下,使用ProfiTrace 软
23、件对该网络的通信情况进行侦测,观看示波器、棒状图等显示,能够得出这条线路的基本情况。具体使用方法见 ProfiTrace的的描述3光纤检查(1) 外观检查(2) 光纤盒、跳线检查(3) 使用专用仪器测量光线路的衰减(1) 外观完好(2) 光纤盒无积灰,跳线不弯折(3) 最大衰减不高于 5dB。4有 源 终 端电阻检查(1) 外观检查(2) 检查指示灯状态(3) 拨码开关检查,来回拨动拨码开关,观察其动作速度。(4) 终端电阻接线检查(5) 使用万用变测量终端电阻供电电压。(1)外观完好;(2)供电状态下,UL灯亮起链路通畅情况下,信号灯亮起;(3)拨动拨码开关,动作迅速,不卡涩。(4)总线插头
24、牢固,电源接线牢固。(5)供电电压在允许范围内:+24VDC: 1.5 VDC ;11序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准5总 线 插 头检查(1)外观检查,插针是否弯曲(2)检查终端电阻拨码开关(3)开盖检查接线是否牢固。开盖时,要小心轻放;检查内部接线时,要使用专用的一字螺丝刀松动。(4)甩开 DP 电缆,使用万用表欧姆档测量插头针脚 3,8之间的电阻。(1)外观完好,插针肉眼观察无弯曲、形变。(2)终端电阻拨码置于ON 位,且拨动时不卡涩。(3)接线牢固,螺丝处没有伤痕(4)针脚电阻 2206光 电 转 换器检查(1)外观检查,如果有积灰,则需要用吸尘器吸走灰尘,如果还不清洁,再用刷子
25、刷干净。(2)指示灯检查(3)供电模块检查,观察指示灯状态,使用万用表电压挡测量供电模块输出电压。(1)外观完好,无灰尘。(2)VCC、TD、RD 灯常亮,信号级别 3级。(3)两个供电模块 DC灯常亮,万用表测量电源输出电压在允 许 范 围 内 :+24VDC: 1.5VDC7总 线 保 护箱检查1、 外观检查;2、 内部元件检查,清灰。1、 外观整洁完好2、 内部元件工作正常,箱内无积灰。2.92.9 日常巡检项目及正常工作状态日常巡检项目及正常工作状态表 4 日常巡检项目及正常工作状态日常巡检项目及正常工作状态121DP 模件RUN 灯常亮ERR 灯熄灭STA 灯熄灭2DP 插头接口是否
26、松动不松动终端电阻拨码ON 状态3光电转换器电源模块电源工作指示灯亮光信号指示灯第 2 级以上,如果从第 3 级降低至第 2 级要进行记录并查找原因。TD/RD 灯常亮ERR 灯熄灭4总线保护箱外观完好,无水渍,内部积灰按时清理,炉侧、 脱硫一个月清理积灰;机侧每三个月清理积灰。如果积灰较多,则根据情况进行清理。5有源终端电阻UL 灯常亮通断灯常亮3.3.Ovation FFOvation FF 现场总线控制系统维护说明现场总线控制系统维护说明3.13.1 总述总述Ovation 基金会现场总线(FF总线)模块可以将 Ovation 系统连接到符合行业标准的基金会现场总线设备。基金会现场总线模
27、块有一个唯一的现场卡。FF总线模块接口主要特点a)a)每个基金会现场总线现场卡包含 2 个独立的电隔离现场总线通道。每个通道为现场总线的现场电源与 24VDC 主电源之间提供电隔离。b)b)基金会现场总线现场卡使用基金会现场总线认证的 H1 主机控制器堆栈,符合 IEC 61158标准。c)c)每个现场总线通道使用 ARM7 微控制器来控制现场总线数据通信。3.2 FF3.2 FF 现场总线网络配置现场总线网络配置xxxx 工程FF 现场总线网络配置了单元机组 56 个网段,公用系统12 个网段,具体分配如下:单元机组:锅炉:39 个网段;13汽轮发电机:13 个网段;热网: 2个网段;脱硫:
28、2 个网段;公用系统:机组公用系统 :12个(机组公用 1个、热网公用 5 个、脱硫公用 6个);3.2.13.2.1 网络布置网络布置XXX 热电有限公司 FF现场总线网络采用树形拓扑,FF电缆从主站经总线供电模块至现场分线盒,现场总线设备通过分线盒连接到总线网络。3.2.23.2.2 硬件配置硬件配置序号硬件名称型号1FF 卡件5X00301G012FF 电缆A类电缆3FF 总线供电模块倍加福:HD2-FBPS-1.25.3604FF 总线供电模块诊断卡倍加福:H2-DM-B5FF 总线分线盒倍加福:F.SP43.33.3 常见故障及判断方式常见故障及判断方式无论是 FF 总线网络故障或者
29、 FF 总线设备故障,进入 Studio 的 FF 组态界面下对端口进行ViewList 操作,如果这个端口上的所有设备都显示 Not Present At This Address,那么这个网段出现了故障,如果是个别设备出现 Not Present At This Address,那么就是这一个设备的故障。我们下面还是着重介绍网络的故障处理办法,具体设备的故障处理在第*章中介绍。3.3.1 3.3.1 主站故障主站故障当某主站发生故障,直观表现为该主站所载网络的全部设备通讯异常,观察 FF模件的 S3,S4 灯,他们的闪烁频率要比其它正常通讯的慢得多,进入 Ovation Developer
30、 Studio(以下简称 Studio)软件的 FF总线编程环境,选择 ViewList,如果所有站都是 Not Present At This Address;或者任何信息都没有,只弹出一个“”对话框,那么我们可以判断这个主站出现故障了3.3.2 FF3.3.2 FF 电缆的故障电缆的故障14影响FF 现场总线网段正常工作的主要原因是干扰信号,破损的电缆将会无法屏蔽干扰信号,他会引起网段上个别设备丢失,引起模块报警,严重时会导致网段通信中断,产生通信报警。下面列举的几个故障是我们经常遇到的:a)a) FFFF 电缆的多点接地电缆的多点接地总线电缆进接线盒处电缆外皮被压破等因素造成总线干路、
31、分支电缆屏蔽线有二次接地现象,这使这个网段数字信号受干扰。b)b) FFFF 电缆接线松动电缆接线松动FF 现场设备发生供电断路、接线端子松动是常常遇到的,这就会使 FF 总线现场设备在网段上发生丢失现象,使用万用表测量分支接线端子或者 FF 现场设备没有 24V 电压时,那么就可以判断可能是接线端子松动。一般来说,这样的松动用肉眼就很容易发现。3.3.33.3.3FFFF 总线供电卡故障总线供电卡故障FF 总线供电卡正常工作时 PWR 灯常亮,ERR 灯熄灭。当 ERR 灯亮起或者 PWR 灯熄灭则说明该供电模块出现故障。 同时,FF 供电模块配置诊断卡,当诊断卡的PRI 或者SEC灯熄灭则
32、说明对应的主、 从电源卡工作异常,同时诊断卡的 ERR 灯会亮。3.3.4 FF3.3.4 FF 总线保护箱故障总线保护箱故障由于现场环境的不确定性,FF 总线保护箱内可能进水,受潮。造成FF 总线对地绝缘不好(短路)等,不仅该台 FF 现场设备会丢失,甚至影响到本网段上的其它现场设备的丢失。 极少数情况出现FF总线保护箱内的分线器故障(在机组调试期间出现过),这种情况可以通过观察分线器的工作指示灯状态来判断。3.3.5 LAS3.3.5 LAS 的误设置的误设置如果一台仪表被误设置成 LAS,如果这台表出问题,或受到干扰,那么整个网段的通信就有可能出现故障,表现为很多现场设备的通信同时出故障
33、,当把这台设备换掉时,整个网段就正常了。3.3.6 3.3.6 个别设备影响的主站崩溃个别设备影响的主站崩溃15个别FF 变送器进水、或者本身性能有问题,例如绝缘差,或信号太弱,它会对网段产生干扰,造成某个或某些表在网段上看不见甚至导致网段崩溃,当将此表换掉,网段就正常了。3.3.7 DD3.3.7 DD 文件不完全匹配导致的设备异常通讯文件不完全匹配导致的设备异常通讯一些供货商的 FF 现场设备 DD 文件版本与 DCS 总线版本不匹配,造成通信不正常,时好,时坏,在网段上时有丢失情况。这个问题由有关供货商与 DCS 的供货上配合处理解决。3.43.4 机组运行期间的故障处理机组运行期间的故
34、障处理3.4.13.4.1 检修前的准备工作检修前的准备工作机组运行期间,进行的检修工作可能导致整个网段通讯中断的(例如:更换 FF 卡件。 更换 FF 盒),应做好检修前的准备。 检修工作开始前,要根据网段表的分配将该网段的测点进行强制,气动执行机构手轮锁死或者切换至就地模式。这里需要说明几点:a)a)FF 整个网段通讯中断的情况是比较容易发生的,当全网段通讯终端时,重启卡件以后可能会短暂恢复通讯。但是,特别要注意这个卡件到底有几个网段。b)b)处理 FF网段的故障时,决不允许不去现场核实设备而贸然断电的行为。特别是气动执行机构,断电就会造成执行机构的失控c)c)除非特殊情况,否则不要对端口
35、进行 clear,Download 操作,因为这样的操作往往会使故障扩大化。3.4.2 更换FF卡件a)做好更换前的准备工作。b)拔下已损坏的FF卡件。c)更换新的FF卡件,当 P灯、C灯常亮,进入 Ovation Diagnostic,将版本固件下装至这个模件。这里要注意,在 Ovation3.5.0系统 2016 年 4 月的最新补丁,要求 FF 卡件下载固件时必须双端口均有24V 供电。d)进入ViewList,观察该网段是否通讯正常。16e)更换结束,将之前的措施逐项恢复。3.4.3 更换FF分线盒a) 做好更换前的准备工作。这里要注意,更换分线盒时,这个网段要切断电源,所以特别要注意
36、气动执行机构的状态。b) 拔下电源卡,松开接线端子,更换新的分线盒。c) 更换结束,将干缆接好,紧固。插上电源卡,使用万用表测量供电电压是否正常。d) 将分线盒上的端子逐一恢复。e) 更换结束,将之前的措施逐项恢复。3.53.5 大修周期及标准项目大修周期及标准项目3.5.1 3.5.1 大修周期大修周期现场总线控制系统大修随机组中、大修进行,一般 3-5 年;现场总线控制系统所涉及的热工表计按照计量要求的校验周期进行定期校验。3.5.2 3.5.2 大修标准项目(表大修标准项目(表 5 5)表5 大修标准项目清单序号标 准 检 修 项 目备注1FF 模件性能检查2总线电缆屏蔽检查3总线电缆接
37、线检查4卡件清洁5现场总线保护箱外观检查6分线器模块检查7终端电阻检查8现场总线保护箱内部积灰检查9总线供电模块及诊断卡检查10Fbt-6 的软件测试173.4 3.4 小修周期及标准项目小修周期及标准项目3.4.1 3.4.1 小修周期小修周期现场总线控制系统小修随机组中小修进行,一般 1-2 年;现场总线控制系统所涉及的表计按热工表计校验周期进行。3.4.2 3.4.2 小修标准项目小修标准项目( (表表6)6)表6 小修标准项目清单序号标 准 检 修 项 目备注1FF 模件性能检查2卡件清洁3现场总线保护箱外观检查4分线器模块检查5现场总线保护箱内部积灰检查6总线供电模块及诊断卡检查7F
38、bt-6 的软件测试3.5 3.5 修前准备修前准备a)a)熟悉现场总线控制系统有关设备原理以及校验方法、步骤。 b)b)有关技术方案或作业标准已编制完成。c)c)备品备件已落实。d)d)设备存在缺陷已汇总,并向作业人员交代清楚。e)e)有关生产现场安全交底已完成。3.6 3.6 检修工艺及安健环要求检修工艺及安健环要求/ /质量标准(表质量标准(表7 7)表7 检修工艺及质量标准18序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准1FF 模件 检查1、 外观检查,检查有无积灰、 插针是否弯曲2、观察模件指示灯的状态,P灯、C灯常亮I 灯,E 灯不亮。如果网段设备运行中,那么S3、S4交替闪烁。3、进入
39、 Studio 软件,核对 ViewList 内部设备状态是否正常 (1)外观完好,无积灰、插针无弯曲、形变。(2) 模件指示灯正常工作( 3 ) 设 备 状 态 为Commission2FF 电缆 的检查1、 FF总线电缆需要检查它的电阻、 电容特性是否符合要求。断开电源后,我们在卡件处用万用表测量干路电缆的信号(+)至信号(-)的电阻。2、 在接线盒内,找到干缆的屏蔽线,保证接线盒处没有接地的前提,利用万用表测量屏蔽对地电阻;再将卡件处的屏蔽接地甩开,再次测量接线盒处对地测量电阻。3、 在DCS 侧测量电缆的电容,首先去接线盒处检查 FF 终端器是否牢固安装,使用万用表测量信号(+)与信号
40、(-)、信号(+)到屏蔽、信号(-)到屏蔽、屏蔽到接地牌之间的电容。注意:如果测量的实际读数非常大或是以1 信 号 ( + ) 与 信 号(-)之间的电阻大约在310330间(要在 DCS侧测量)2、卡件接屏蔽,在接线盒处测量的电阻应接近0,甩开后的电阻应该时无穷大。(要在接线盒处测量)3、信号(+)到信号( - ) 的 电 容 值=1f20%其它的测量值应该小于300nf19序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准电容充电方式变化到一个大的电容值(1 微法)说明在屏蔽接地棒上的接地质量较差、有噪声。必须要纠正这个接地问题,防止现场总线网段通讯错误。 读数为300nF 说明接地系统噪声干扰。 倘
41、若现场总线信号波形和电压都是正确的(将在后面步骤检验),现场数据已经表明读数直到500nF 都是可以接受的。注意:信号(+)到信号(-)的读数小于0.5微法说明网段上没有安装终端器。读数为大约2微法则说明网段上安装了第二终端器。这个可接受数值是假设了电源上的终端器是作为第二终端器,并且现场只连接了一个另外的终端器。否则期望结果应该是2 微法。 3总 线 保 护箱检查1、 外观检查2、 内部积灰清理1、 外观完好2、 无积灰4分 线 器 检查1、 外观检查2、 指示灯状态检查,用万用表测量各个分支的电压值3、 总线终端器检查(1)外观完好;(2)指示灯无红灯亮起,电压在 24V DC2.5(3)
42、总线终端器完好5总 线 电 源模块检查1、 外观检查2、 指示灯检查3、 诊断卡检查(1)外观完好(2)指示灯 PWR 灯亮,ERR灯不亮(3)PRI、SEC 灯亮20序号检修项目工艺要点及注意事项质量标准ERR不亮7总 线 参 数噪声检查利用FBT-6对网段的供电、 LAS电压、 设备数量、噪声、极性进行测试。具体指标见 6.23.7 3.7 日常巡检项目及正常工作状态日常巡检项目及正常工作状态表表 8 8 日常巡检项目及正常工作状态日常巡检项目及正常工作状态序号项目正常状态1FF 卡件P 灯常亮C 灯常亮S3、S4 灯闪烁2FF 接线端子接口是否松动不松动3总线供电模块PWR 灯常亮ERR
43、 灯熄灭4电源诊断卡PRI PWR 灯常亮SEC PWR 灯常亮ERR 灯熄灭5总线保护箱外观完好,无水渍,内部积灰按时清理,炉侧、脱硫每一个月清理积灰;机侧每三个月清理积灰。如果积灰较多,21则根据情况进行清理。6分线器指示灯黄灯亮起,红灯不亮端子螺丝螺丝牢固终端器紧固,无松动7 ViewList设备状态无未 Commissioned 的设备4 4 辅网现场总线控制系统检修说明辅网现场总线控制系统检修说明4.1 4.1 辅网现场总线控制系统概述辅网现场总线控制系统概述辅网现场总线应用于化学水除盐车间、中水再生车间,控制系统是 Siemens S7-400 PLC,网络上包含Profibus
44、DP(以下简称DP)和 Profibus PA(以下简称PA)两种通讯协议。4.24.2 辅网现场总线控制系统的网络配置辅网现场总线控制系统的网络配置4.2.1 4.2.1 化学除盐间的网路配置化学除盐间的网路配置化学除盐车间共配置 DP 网段 8 段,期中去 MCC 两段,通过 RS485、4-20MA 转换模块两段,其余均覆盖在现场。其中,两个DP/PA 偶合器分别作为两个网段中的从站。DP/PA耦合器下的 PA 网段共9 段,采用T 型三通头连接,终端设置终端器。4.2.2 4.2.2 中水再生车间的网络配置中水再生车间的网络配置中水再生车间共配置 DP 网段 9 段,期中去 MCC 六
45、段,去变频器一段、去现场阀岛两段。期中,两个DP/PA 偶合器分别作为两个网段中的从站。DP/PA耦合器下的 PA 网段共 2 段,采用 T型三通头连接,终端设置终端器。4.2.34.2.3 硬件配置硬件配置化学除盐间的硬件配置化学除盐间的硬件配置序号硬件名称型号1总线模块6ES7195-7HB00-0XA02DP 插头6ES7972-0BA52-0XA03DP 电缆6XV1830-0EH104Y-LINK6ES7197-1LA11-0XA05IO 总线模板6ES7195-7HB00-0XA06有源终端电阻6ES7 972-0DA00-0AA07、DP/PA 耦合器6ES7157-0AC83-
46、0XA0中水再生车间的硬件配置中水再生车间的硬件配置22序号硬件名称型号1总线模块6ES7 195-7HD10-OXAO2DP 插头6ES7 972-0BA52-0XA03DP 电缆6XV1830-0EH104Y-LINK6ES7 197-1LB00-OXAO5IO 总线模板6ES7195-7HB00-0XA06有源终端电阻6ES7 972-0DA00-0AA07DP/PA 耦合器6ES7 157-0AC83-OXAO8PA 终端电阻6ES7 972-0DA00-0AA09PA 电缆6XV1 830-5EH104.3 4.3 辅网车间现场总线控制系统常见故障及判断方式辅网车间现场总线控制系统常
47、见故障及判断方式由于化学车间的特殊情况,经常会遇到受潮、 进水、 腐蚀等情况,这些情况通畅会导致电缆的短路或者虚接。无论 DP网络使用哪个厂商的硬件,同一个部件出现的问题将会导致相同的故障,整个网络的故障判断思路相同。下文中将着重介绍系统模件的故障判断。关于 Step7 的使用方法,详见用户手册。4.3.1 DP4.3.1 DP 网络的故障判断网络的故障判断4.3.1.14.3.1.1 网络的故障判断网络的故障判断如果 Step7 的项目已经组态完成,并且可以在系统中运行,那么我们可以通过 Step7 程序的在线诊断功能判断DP 网段的工作状态。首先进入硬件,选择菜单栏中的 VIEWOnlin
48、e 与 CPU 建立链接,画面上通讯异常的站的左上角会有一个小红叉。4.3.1.24.3.1.2 ET-200MET-200M 的故障判断及处理方式的故障判断及处理方式根据ET-200M 的指示灯判断它的工作状态,表 9中列举了 ET-200M 的状态和错误 LED灯及解决办法表 9LED含义措施ONSFBF23(绿)(红)(红)灭灭灭没有电压,或者 ET-200M有硬件故障检查电源模块的 24V DC亮无关闪烁加载了错误的参数设置,或者在 DP 主站和 IMF153-2m模块之间没有数据通信可能的原因1、 看门狗超时2、 通 过 Profibus-DP 于IM-153-2 模块之间的总线通信
49、终端检查 DP 地址检查 IM 153-2 模块确保总线插头连接器正确插入,确保于 DP 主站链接的总线电缆为终端先关闭在打开电源模块上用于启动/关闭 24V DC 的开关检查组态和参数设置亮无关亮波特率搜索或非法的 DP 地址在 IM 153-2 上设置一个有限的 DP 地址,或者检查总线结构亮亮无关ET 200 的组态结构于模块实际结构不想匹配某个已安装的 s7-40 模块出错或者 IM153-2 模块故障换成噶 ET 200M 模块设置,检查该组态替换该 S7-400 模块或者IM 153-2 模块亮灭灭DP 主站于 ET-200M 见的通信正在进行ET 200M 的定义组态于实际组态相匹配这个是正常运行的状态4.3.1.3 Y-Link4.3.1.3 Y-Link 的故障判断及处理方式的故障判断及处理方式根据Y-Link 的指示灯判断它的工作状态,表10 中列举了 Y-Link 的状态和错误 LED 灯及解决办法24表 10LED含义措施DP1(黄)DP2(黄)ON(绿)灭灭灭没有电压,或者硬件故障打开 IM 153-2 的电源。如果打开 IM 153-2 的电源后,LED ON不亮: