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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:5511
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

新华 XDPS400+系统网络异常解析

2020-07-20 16:57:39 产业经济 杨永瑞
资料简介

[摘 要]:随着分散控制系统 (DCS)在大型火电厂的广泛应用,其安全运行变得越来越重要。对近年来在贵州电网火电厂中发生的一起 DCS通讯网络和控制器故障实例进行了分析,总结 DCS网络通讯和控制器故障的常见原因,同时提出了有效防止 DCS网络和控制器故障的措施,对同类型 DCS系统有一定的指导意义。

新华 XDPS400+系统网络异常解析

杨永瑞

贵州黔西中水发电有限公司 贵州

[摘 要]:随着分散控制系统(DCS)在大型火电厂的广泛应用,其安全运行变得越来越重要。对近年来在贵州电网火电厂中发生的一起DCS通讯网络和控制器故障实例进行了分析,总结DCS网络通讯和控制器故障的常见原因,同时提出了有效防止DCS网络和控制器故障的措施,对同类型DCS系统有一定的指导意义。

[关键词]:新华DCS系统;DPU;异常分析;维护方法。

随着分散控制系统(DCS)在火电机组的广泛应用,DCS系统已从一个较为独立的控制单元,发展成为一个同外系统接口越来越多的大型控制系统,因此对DCS系统的网络维护也变得越来越重要。为提高设备可维护性,保证系统设备良好运行,通过在故障处理过程中的不断总结提升热工维护人员技能水平,以确保机组的安全、稳定运行。

1 引言

某电厂1、2号机组采用GE新华XDPS 400+DCS控制系统,每台锅炉及汽机有相对独立的网络,公用系统采用网桥站进行数据共享和控制,将上、下层交换机分别用网线连接至环网交换机,同时沿袭了XDPS系统一贯保持的双网冗余结构,采用了冗余光纤环网。公用DCS系统网络如下图:

2 故障现象及处理5f155c81706e3_html_8d05a6df2fa56f62.gif

发现1、2号机组公用DCS自检画面73号DPU显示黄色(初始化),93号DPU A网处于断开状态。(如图1)在电子设备间机柜处检查,93号DPU A网交换机网口对应指示灯不闪烁,重新插拔网线后A网恢复正常。检查93号DPU电源指示灯亮,运行指示灯亮,停机指示灯闪烁,卡件指示灯显示正常,BCNET卡指示灯显示正常,73号DPU仍然显示黄色(初始化)。登陆93号DPU查看逻辑无丢失,逻辑运算正常,利用Dpucfg软件进行逻辑拷贝至副控,系统提示下装出错,更换73号DPU及内部CF卡后故障仍然存在。断开93号DPU A网,系统提示下装出错,断开93号DPU B网,下装逻辑成功。

5f155c81706e3_html_110a7e8941ec1ab9.jpg (图1)5f155c81706e3_html_3bd5b219bf6f5030.jpg (图2)5f155c81706e3_html_d452d83748f8930.jpg (图3)

3 原因分析

3.1 网络断线原因很明显,交换机网口接触不好或网线未插紧。

3.2需要注意的是,因DCS网络为环网形式,当DPU控制器发生异常时,网络中某个时段可能存在很大的数据量,即发生网络风暴,从而使整个网络通讯不畅,数据无法正常传输,致使上位机画面异常,下层逻辑失控。

3.3 DPU初始化原因为主、副控制器逻辑不一致,为验证问题在AB网络上,再次将93号DPUA、B网分别断开进行逻辑登录,确认B网单网运行时无法登录逻辑(图2、图3),即93DPUB网有故障。造成这一原因是Xdps 400+系统为降低网络中数据传输的量,默认单号节点的控制器读写功能通过B网传输实现,双号节点的控制器读写功能通过A网传输实现。

4 网络维护方法

4.1 每日巡检网络交换机是否工作正常,如有网口不正常的现象则必须立即更换交换机。

4.2每日在工程师站自检画面,检查各DPU内部CPU负荷率,有无初始化或离线报警出现。对于负荷率较高的DPU(负荷率在50%以上)建议更换新DPU控制器。

4.3每日就地定期检查各DPU和交换机指示灯、光电转换器是否正常,有无报警和异常,有问题及时进行更换。

4.4为避免DCS系统设备病毒感染,服务器等不得擅自使用USB接口以及光盘、软驱进行拷贝和软件安装操作,而且单元机组间不能交叉使用U盘等设备,所有服务器及工程师站、操作员站每年进行定期病毒清理工作并做好记录。

4.5 保持电子设备间空调运行正常,控制好室内温度,保证DCS卡件、控制器在合适的环境中工作。

4.6 更换带有网管型的赫斯曼交换机,并进行每个网口的设置。

4.7 避免发生网络堵塞,建议将所有HMI的网卡进行重新设置关闭流量控制功能,在网卡的属性→配置→高级→流量控制→关闭/disable。

4.8 培养DCS逻辑查看的正确习惯,为不增加A\B冗余网络的负荷量,查看单号节点的控制站逻辑应选择B网查看,查看双号节点的控制站逻辑应选择A网查看。

5 结束语

新华XDPS400系统因网络架构的原因,一直存在系统网络风暴的隐患。如处理不及时,会使得整个DCS系统失去控制,造成机组停运或损坏设备的严重后果,为确保机组安全稳定运行,对系统网络的定期检查和维护必不可少,此类故障的处理对同类型DCS系统的网络维护也有一定的指导意义。

参考文献:

[1]《新华XDPS网络手册》

作者简介:

姓 名:杨永瑞

性 别:男

学 历:本科

单 位:贵州黔西中水发电有限公司

职 称:高级工程师