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趙石兵（1965－）
男，浙江臺(tái)州人，工程師，從事發(fā)電廠熱工自動(dòng)化檢修維護(hù)工作。









1 引言

    浙江臺(tái)州發(fā)電廠五期工程為2*300MW機(jī)組，分別于2007年12月20日和2008年4月4日通過168h試運(yùn)行。全廠熱工過程控制采用OVATION DCS控制系統(tǒng)共六套，分別用于#9機(jī)組、#10機(jī)組、#9&#10機(jī)組公用系統(tǒng)，四期脫硫、五期脫硫、四期&五期公用脫硫系統(tǒng)。

    Ovation 系統(tǒng)是美國西屋過程控制有限公司繼其CLASSIC,WESTATION 后推出的新一代過程控制系統(tǒng)。西屋公司以控制系統(tǒng)就是信息系統(tǒng)的新理念，采用全面開放的體系結(jié)構(gòu)，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PENTIUM處理器， 符合TCP/IP協(xié)議的100MB FDDI網(wǎng)絡(luò)，ORACLE數(shù)據(jù)庫，UNIX或WINDOWS NT操作系統(tǒng)。而AUTO CAD界面的組態(tài)軟件則采用SAMA圖形式組態(tài)，而不再是算法模塊搭接的頁面式組態(tài)。其可靠的安全機(jī)制和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，可保證系統(tǒng)自由安全的掛接PLC、FCS和INTERNET。因此該系統(tǒng)不僅是一個(gè)分布式控制系統(tǒng)，而且是一個(gè)能支持任何商業(yè)應(yīng)用的開放式計(jì)算平臺(tái)，具有實(shí)時(shí)任務(wù)臨界過程控制能力。它以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能、穩(wěn)定的運(yùn)行性能獨(dú)樹一幟。但其DCS組態(tài)下裝過程同樣存在一些問題，本文就現(xiàn)場工作中曾碰到的問題進(jìn)行分析討論，并提出相應(yīng)處理方案。

2 控制系統(tǒng)組態(tài)下裝

    控制系統(tǒng)組態(tài)下裝功能，是眾多DCS在現(xiàn)場使用中的一個(gè)必需具備的功能，同時(shí)也是判斷一套DCS功能可靠性的重要指標(biāo)。該功能可分為在線下裝和離線下裝。

    在線下裝是指在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下，將編好的程序（組態(tài)）通過下裝軟件下裝到DPU中而不影響機(jī)組的運(yùn)行狀況。由于在線下裝具有機(jī)動(dòng)、不受時(shí)間限制等優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)組整組啟動(dòng)調(diào)試期間，調(diào)試人員對(duì)邏輯修改后經(jīng)常進(jìn)行在線下裝。但在機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行后一般很少再使用在線下裝功能。其原因是由于下裝功能伴隨著一定的跳機(jī)風(fēng)險(xiǎn)（多個(gè)品牌DCS在在線下裝過程中，都曾偶爾發(fā)生過跳機(jī)故障）。

    離線下裝是指在機(jī)組停運(yùn)狀態(tài)下，對(duì)DCS進(jìn)行下裝。離線下裝不會(huì)對(duì)機(jī)組的安全造成影響，但因?yàn)殡x線下裝不能立即見到效果，而且，因?yàn)橄卵b有可能造成一些較隱蔽的缺陷存在，缺少有效地檢查確認(rèn)手段。

    此外，下裝功能分為增量下裝和全下裝。一般情況下，采取增量下裝，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)更改處進(jìn)行下裝。而全下裝是指先對(duì)控制器進(jìn)行清空(clear drop操作)，再將組態(tài)下裝到控制器中。兩種下裝方式重要區(qū)別在于是否保留控制器中原有狀態(tài)信息。

3 組態(tài)下裝故障現(xiàn)象與原因分析

    今年以來，臺(tái)州電廠OVATION控制系統(tǒng)發(fā)生過二次下裝故障，過程與現(xiàn)象如下：

    （1）2008年5月30日，在五期脫硫停運(yùn)期間，針對(duì)運(yùn)行人員提出的邏輯修改意見，熱工人員對(duì)該DCS網(wǎng)進(jìn)行了離線增量下裝。5月31日運(yùn)行人員告知，9A氧化風(fēng)機(jī)無法啟動(dòng)，經(jīng)查該風(fēng)機(jī)上某一點(diǎn)溫度90HTG10CT014為75.1度，超過了啟動(dòng)條件的高限值70度，且處于掃描切除狀態(tài)。熱工人員對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行掃描開放，該點(diǎn)示值26度，該泵啟動(dòng)正常。

    （2）2008年7月1日，在四期脫硫停運(yùn)期間，熱工人員對(duì)該DCS網(wǎng)進(jìn)行離線增量下裝，下裝結(jié)束后，檢查無異常。然而在運(yùn)行人員恢復(fù)脫硫系統(tǒng)后，告知：吸收塔除霧器沖洗水順控功能失效，操作畫面無響應(yīng)。經(jīng)查該操作畫面對(duì)應(yīng)的邏輯方案頁DROP2/SHEET551未下裝到當(dāng)前的主控中去，導(dǎo)致操作畫面對(duì)應(yīng)的KEYBOARD功能塊未在主控中運(yùn)算。

    針對(duì)上述二次因下裝而導(dǎo)致的故障事件原因，筆者進(jìn)行了認(rèn)真查找和分析：

    2008年5月30日因下裝導(dǎo)致的故障原因查找中，發(fā)現(xiàn)下裝瞬間，某些點(diǎn)突然被掃描切除并長期置值。掃描切除時(shí)間為5月30日9：18，正好與下裝時(shí)間吻合。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)有一臺(tái)操作員站處于工程師級(jí)別，控制系統(tǒng)誤認(rèn)為該下裝是運(yùn)行人員誤操作而將該點(diǎn)強(qiáng)制。然而在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與維護(hù)菜單（Data Analysis and Maintenance menu）/Historical Review/Point Review中，對(duì)具備“scan remove”特性的進(jìn)行檢索，清單中未發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)。在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與維護(hù)菜單（Data Analysis and Maintenance menu）/Historical Review/Operator Event Review操作員事件查詢窗口中也未發(fā)現(xiàn)對(duì)該點(diǎn)的操作記錄。但通過對(duì)該點(diǎn)做歷史趨勢曲線，與檢索出該段時(shí)間的報(bào)警信息歷史進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)該溫度點(diǎn)在經(jīng)歷了為時(shí)十幾秒鐘的通訊超時(shí)后，溫度值從原來的45度突升到75.1度，繼而掃描被切除，該時(shí)間段正好是下裝時(shí)間，因此判斷是下裝導(dǎo)致了該點(diǎn)被掃描切除。經(jīng)分析得出結(jié)論是：此站邏輯在5月30日下裝前曾經(jīng)做過較多的修改，包括增減算法塊等。使得離線組態(tài)與控制器中的組態(tài)存在較多差異。由于在OVATION網(wǎng)絡(luò)中，點(diǎn)的唯一標(biāo)識(shí)是它的SID。下裝瞬間，SID號(hào)有沖突現(xiàn)象，導(dǎo)致該點(diǎn)無法正常識(shí)別廣播。
 
    2008年7月1日發(fā)生的故障查找中，熱工人員根據(jù)運(yùn)行人員提交的缺陷，打開該操作畫面對(duì)應(yīng)的順控邏輯。檢查發(fā)現(xiàn)該順控邏輯底圖能在窗口中調(diào)出來，但畫面數(shù)據(jù)未刷新。包括該邏輯圖中的點(diǎn)信息無法強(qiáng)制、KEYBOARD模塊無法操作等。對(duì)此問題，進(jìn)行了以下幾方面的檢查：

    （1）進(jìn)入U(xiǎn)NIX系統(tǒng)，檢查磁盤上該順控邏輯頁的文件信息。在WDPF/REL /DATA/CBDATA/DROP2中發(fā)現(xiàn)該方案頁文件存在，顯示屬性正常。

    （2）進(jìn)入“User Reconciliation”檢查點(diǎn)信息一致性功能模塊中，針對(duì)DROP2/DROP52站進(jìn)行了點(diǎn)信息一致性檢查，結(jié)果“Primary/DB”,“Partner/DB”, “Primary/Partner”中均未發(fā)現(xiàn)異常。

    （3）進(jìn)入“CONTROL BUILDER”功能，打開DROP2中SHEET551方案頁，檢查正常，保存、編譯均正常。

    （4）進(jìn)入“Controller Diagnostics”控制器診斷功能，分別對(duì)DROP2、DROP52控制器內(nèi)的Controller info、Processing Task Info、Sheet Info進(jìn)行比對(duì)。在比對(duì)中發(fā)現(xiàn)，目前處于主控狀態(tài)的DROP52中缺少SHEET551方案頁，而DROP2中有該方案頁。

    根據(jù)以上分析，判斷故障原因?yàn)樯舷卵b不完整引起。而造成不完整的原因，跟下裝及下裝前的組態(tài)操作等合理性有關(guān)。

4 組態(tài)下裝故障防范

    根據(jù)上文提及的故障和分析，為了防范類似故障的發(fā)生，提高OVATION DCS的可靠性，針對(duì)DCS組態(tài)及下裝的規(guī)范化，提出以下建議供同行參考：

    （1）認(rèn)真做好DCS邏輯修改的記錄工作。對(duì)DCS邏輯、組態(tài)做任何修改，均應(yīng)做相應(yīng)的文字記錄。在做DCS邏輯修改工作前，對(duì)需要修改的控制器站進(jìn)行點(diǎn)信息一致性檢查，確認(rèn)點(diǎn)信息完全一致，若檢查有不一致處，應(yīng)該能有邏輯修改的文字記錄予以確認(rèn)、輔證。

    （2）在CB軟件中，修改邏輯必須及時(shí)保存編譯，編譯過程中若發(fā)生任何錯(cuò)誤報(bào)告，必須予以一一確認(rèn)。做到零錯(cuò)誤下裝。下裝前還應(yīng)做好充分的系統(tǒng)狀態(tài)檢查工作，如檢查控制器的主備狀態(tài)、報(bào)警信息，檢查系統(tǒng)中的點(diǎn)強(qiáng)制、點(diǎn)報(bào)警情況，做好記錄，方便與下裝后系統(tǒng)狀態(tài)的比對(duì)工作。

    （3）下裝工作前，根據(jù)情況確定是增量下裝還是全下裝。由于增量下裝具有盡多地保有控制器中點(diǎn)的原狀態(tài)信息，保證控制器的工程信息在下裝前后實(shí)現(xiàn)“平滑”過渡，因此一般情況下，建議下裝工作選擇在機(jī)組停運(yùn)期間，盡量采取增量下裝。而全下裝比較適合用增量下裝發(fā)生錯(cuò)誤后操作，具體操作將需要下裝的控制器進(jìn)行清空，清空結(jié)束后，再進(jìn)行常規(guī)的下裝操作。

    （4）若要實(shí)施在線下裝，需要做好充分的事故預(yù)想和準(zhǔn)備工作，制訂有效的安全措施，包括下載前，將該控制模件控制的所有主重要運(yùn)行設(shè)備，如運(yùn)行許可，全部切就地運(yùn)行，所有通訊的點(diǎn)進(jìn)行隔離（通訊點(diǎn)全部整理），并將與之對(duì)應(yīng)控制模件有連鎖關(guān)系點(diǎn)和不同控制器機(jī)柜的硬接線點(diǎn)強(qiáng)制，防止新舊邏輯在下裝瞬間，或回到執(zhí)行狀態(tài)時(shí)的初始掃描過程中，軟件初始值引起失控狀態(tài)值輸出，導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)。

    此外，按照OVATION系統(tǒng)的要求，遵循“先下主控，后下付控”的原則對(duì)控制器下裝后，建議進(jìn)行以下方面檢查：

    （1）檢查系統(tǒng)狀態(tài)，包括檢查CRT上的1800系統(tǒng)狀態(tài)與現(xiàn)場控制器運(yùn)行狀態(tài)是否對(duì)應(yīng)，主備狀態(tài)對(duì)應(yīng)，無異常報(bào)警。

    （2）進(jìn)入“Controller Diagnostics”控制器診斷功能，觀察控制器的運(yùn)行情況，包括控制器各個(gè)任務(wù)區(qū)的負(fù)荷，I/O信息，邏輯頁信息等。

    （3）檢查有修改處的邏輯頁，確認(rèn)新的邏輯在正常運(yùn)算。

    （4）有選擇性地檢查有修改處的點(diǎn)信息，檢查其點(diǎn)的版本信息。

    （5）檢查主重要設(shè)備的狀態(tài)，如在主重要設(shè)備從就地切回到DCS控制狀態(tài)前，檢查該設(shè)備在DCS中的啟動(dòng)允許、停止允許、自動(dòng)停、自動(dòng)啟等信號(hào)是否與當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)符合。

5 結(jié)束語

    本文結(jié)合臺(tái)州發(fā)電廠脫硫DCS因下裝發(fā)生的故障以及分析過程，提出了對(duì)OVATION DCS下裝故障的分析、處理方法，對(duì)保證OVATION DCS順利下裝有一定的參考作用，同時(shí)，對(duì)其他類型DCS的下裝也有一定的借鑒意義。