如何提高XDPS—400系統(tǒng)穩(wěn)定性

孟建剛?胡利鋒

1.XDPS—400系統(tǒng)概述

XDPS—400系統(tǒng)是新華控制公司新一代的集散控制系統(tǒng)，是融計算機、局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、信息處理技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的大型過程控制系統(tǒng)。其分布處理系統(tǒng)是典型的總線型局域網(wǎng)絡(luò)，采用802.3廣播通信方式。XDPS主要由高數(shù)據(jù)網(wǎng)和連接在網(wǎng)上的MMI與DPU三部分組成。包頭第一熱電廠（以下簡稱“我廠”）2×125MW機組2004年投產(chǎn)，全部采用的就是XDPS—400系統(tǒng)，現(xiàn)已運行十余年，期間經(jīng)過改造升級，系統(tǒng)穩(wěn)定性不斷提高。

XPDS系統(tǒng)最大特點就是系統(tǒng)的開放性，硬件、軟件與通信都采用了國際標(biāo)準(zhǔn)或主流產(chǎn)品，構(gòu)成開放的工業(yè)控制系統(tǒng)。

（1）人機接口采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PC機，DPU采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PC總線結(jié)構(gòu)。

（2）操作界面采用WINDOWS系

統(tǒng)軟件以及WINDOWS實時多任務(wù)操作系統(tǒng)RMX—X方便直觀的IEC—1131—3的DPU圖形組態(tài)軟件。

（3）采用成熟的計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，構(gòu)成高速冗余實時數(shù)據(jù)網(wǎng)，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。

（4）系統(tǒng)采用冗余、容錯技術(shù)，雙電路供電，保證系統(tǒng)MTBF大于等于150000h。

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS控制技術(shù)的提高，高參數(shù)大容量機組的投產(chǎn)以及適應(yīng)電網(wǎng)運行的安全的要求，DCS控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性尤為重要。

2.影響DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素以及措施

（1）操作軟件未及時更新。XPDS系統(tǒng)MMI采用的是WINDOWS系統(tǒng)軟件，DPU采用的是WINDOWS實時多任務(wù)操作系統(tǒng)RMX—X方便直觀的IEC—1131—3的DPU圖形組態(tài)軟件，應(yīng)用軟件系統(tǒng)是XPDS2.05或升級的6.0系統(tǒng)的組態(tài)及配置文件。DCS系統(tǒng)的硬件在實際運行過程中由于老化或損壞而更新時，由于廠家硬件升級而我們軟件未升級造成沖突，將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此在更新系統(tǒng)硬件時要及時更新系統(tǒng)軟件。

（2） 硬件故障導(dǎo)致的系統(tǒng)不穩(wěn)定。① DPU故障。DPU故障包括網(wǎng)卡故障、電源模件故障、雙機切換卡故障等。在保證安全前提下，要及時更換。正常運行情況下，要避免對主輔DPU的切換，要盡量利用大小修對主輔DPU的切換實驗，以避免對系統(tǒng)的擾動，保證機組安全運行。②MMI故障。導(dǎo)致MMI故障的原因有很多，大致包括CPU風(fēng)扇故障、機箱風(fēng)扇故障、硬盤空間不足等。這就要求熱工維護人員要定期檢查及清掃，損壞設(shè)備及時更換，以及養(yǎng)成良好的計算機操作習(xí)慣。

3.網(wǎng)絡(luò)通信故障

（1）主要表現(xiàn)。MMI經(jīng)常出現(xiàn)死機或者掉線或者站點離線，DPU脫網(wǎng)或死機或者冗余切換不成功，數(shù)據(jù)通訊中斷等都將嚴(yán)重影響機組的安全運行。

（2）通信介質(zhì)損壞導(dǎo)致故障。通信介質(zhì)有兩種，一種采用同軸電纜為介質(zhì)的總線型網(wǎng)絡(luò)，通信卡為BCbit卡，另外一種為以太網(wǎng)雙絞線為傳輸介質(zhì)的星星網(wǎng)絡(luò)，通信卡為BCNet卡。I/O總線故障會導(dǎo)致DPU和I/O單元通信中斷，DCS系統(tǒng)處于失控狀態(tài)。處理措施：定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊測試，定期檢查網(wǎng)絡(luò)適配器工作狀態(tài)，以及傳輸介質(zhì)和通信接頭。

（3）DPU負(fù)荷高造成的網(wǎng)絡(luò)擁堵。我們都知道控制器的組態(tài)不斷增加，其中很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)其實是無效的，因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程這些無效的數(shù)據(jù)會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的擁堵。處理措施：定期檢查組態(tài)，優(yōu)化組態(tài)將無用組態(tài)及I/O點刪除。

4.接地故障

接地系統(tǒng)的故障會導(dǎo)致DCS系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定，造成現(xiàn)場設(shè)備誤動作以及DCS畫面狀態(tài)的錯誤。處理措施：測量機柜的接地電阻即接地銅板到大地的接地電阻要求≤2.5Ω。

5.系統(tǒng)過熱故障

DCS系統(tǒng)過熱時影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的不可忽視的隱患。電子元器件對溫度非常敏感，環(huán)境溫度過高會極大影響電子元件的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的會導(dǎo)致元件的損壞，因此就要求DCS系統(tǒng)環(huán)境具有良好的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，需要檢查電子間和工程師站的空調(diào)狀態(tài)，保持適當(dāng)?shù)沫h(huán)境濕度，確保DCS系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定工作。

由于DCS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，大大降低了運行監(jiān)控人員的勞動強度，而系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高，又大大減少事故和故障率、降低了工業(yè)過程的運行成本，提高了機組效率。但是由于控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和技術(shù)性以及檢修人員的檢修水平，又不可避免的會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此在這里與大家共同探討學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘 笑主編.熱工控制系統(tǒng)[M]. 北京：中國電力出版社，2011.

[2]望亭發(fā)電廠編.300MW火力發(fā)電機組運行與檢修技術(shù)儀控[M].北京：中國電力出版社，2002.

（作者單位：包頭第一熱電廠）