主時鐘對DCS的影響

張 怪，崔 銘，師 誠

（北京京能未來燃氣熱電有限公司，北京102207）

0 引 言

北京京能未來燃機熱電廠采用9E級燃氣—蒸汽聯合循環(huán)機組，總發(fā)電裝機容量255 MW。分散控制系統(tǒng)（DCS）采用西門子T-3000。系統(tǒng)分為主網與輔網兩個網絡，主網主要設備有汽機、鍋爐、電氣、DHE和TCS，輔網主要設備有化學、制冷和余熱利用。主網與輔網通過赫斯曼路由器實現互相操作、數據映射、數據集成等功能。主時鐘由廠用GPS通過硬接線進行對時，由網線接入環(huán)網給兩個網發(fā)送對時信號，以確保時間同步。

北京京能未來燃氣熱電廠DCS系統(tǒng)中用到的主時鐘輸出端口通過NTP網絡協(xié)議進行對時。所謂NTP協(xié)議是將主時鐘指定為網絡中的源設備，為網絡中的計算機、控制器和服務器提供授時服務，通過這個時鐘源可以使網絡中的用戶保持時間同步，精度高達毫秒級。

1 主時鐘故障分析處理方法

1.1 DCS主時鐘對時錯誤

2015年2月5號23時，運行人員發(fā)現DCS畫面大量測點出現“U”，西門子T-3000系統(tǒng)測點如果出現“U”則表示該點無法記錄時間趨勢，但是不影響操作及邏輯判斷。

當事件發(fā)生后，首先檢查服務器狀態(tài)，DCS、ADCS服務器負荷正常，服務器內T-3000系統(tǒng)各進程內存使用情況正常，通過以上排查排除了服務器負荷高引起的數據阻塞。進入電子間對控制器及網絡設備檢查，所有控制器運行正常，網絡交換機運行正常，通過以上排查排除了由于網絡設備引起的通訊中斷。進入工程師站打開T-3000系統(tǒng)軟件，發(fā)現報警畫面中出現多個控制時間同步錯誤（見圖1）；調歷史曲線發(fā)現并不是所有“U”點都是同一時間發(fā)出的（見圖2）；在CMD進程中拼主時鐘地址可以拼通；輸入ntpq-p命令可以找到兩臺主時鐘的對時信號，通過以上排查排除了網線問題引起的網絡中斷。檢查主時鐘狀態(tài)發(fā)現對時信號不定時跳變，將硬接線解除后主時鐘恢復正常。至電氣全廠主時鐘發(fā)現與DCS主時鐘一樣跳變，由此判斷是由于電氣主時鐘跳變導致DCS主時鐘對時錯誤。

1.2 廠用主時鐘改造

在原有主時鐘信號基礎上增加了北斗GPS信號。由于軟件無法兼容，原有主時鐘與北斗GPS對時信號沖突，致系統(tǒng)軟件錯誤，DCS主時鐘無法正確獲取時間信號，各控制器無法正確讀取主時鐘發(fā)送的時間信號，因此出現了部分測點不同時間的“U”點現象。

問題出現后，工程師對控制器進行了系統(tǒng)的檢查，登入西門子T-3000遠程診斷軟件，發(fā)現部分控制器每分鐘存檔數據過多，占用大量控制器內存，存在安全隱患（見圖3）。與南京西門子溝通后，進行合理的優(yōu)化，將每分鐘的存檔次數降低至50次以內。

2 結 論

這是一起典型的設備故障事件，由于廠用主時鐘由電氣專業(yè)負責，DCS由熱工負責，兩個專業(yè)之間溝通不夠。若電氣專業(yè)能及時告知，可將DCS主時鐘的輸入信號切除，主時鐘將發(fā)送自帶對時信號給各用戶，保證時間的穩(wěn)定性。

根據此次事件西門子的網絡架構特性，提出以下幾點預防措施：

圖1 T-3000系統(tǒng)軟件報警畫面

圖2 T-3000系統(tǒng)軟件歷史曲線

圖3 西門子T-3000遠程診斷軟件界面

（1）加強專業(yè)間的協(xié)調，有問題及時溝通。

（2）針對西門子T-3000控制系統(tǒng)的特性，定期對

控制器、服務器的負荷和存檔數據進行優(yōu)化。

（3）加強專業(yè)學習，掌握西門子診斷軟件。