DCS平臺故障診斷顯示設計

王建雪 張斌 李夢雅

摘要：Dcs（Distr-buted controI system）在工業(yè)自控領域發(fā)揮著重要的作用，被廣泛用在化工、電力、交通、核能等重要工業(yè)領域。因此，Dcs的自診斷功能是平臺的重要構成部分，自診斷設備主要包括OwP（Operator workerPlace）、服務器、控制器、I/O板卡等Dcs的重要組成設備;診斷服務下裝到計算服務器中，一層診斷信息通過控制器傳送給通訊服務器，通訊服務器解析后，由診斷服務獲取顯示;二層診斷信息被診斷服務獲取顯示。Dcs平臺診斷二層顯示通過組態(tài)完成，組態(tài)采用的設備圖元通過組態(tài)工具設計封裝而成。結合上述設計內容實現平臺診斷功能，其中顯示設備故障顆粒度、實時性與一致性是設計過程中需要考慮的性能指標。

關鍵詞：故障診斷Dcs 自診斷

本文主要描述故障診斷顯示的設計，診斷的主要設備分為一層和二層設備。一層設備包括：控制器和I＼O板卡：二層設備包括：OWP和服務器。一層設備的診斷信息通過控制器上送給通訊服務器，通訊服務器將控制器上送的信息解析后故障點進入實時庫，故障診斷調用故障點按圖元設計邏輯顯示;二層設備的診斷信息直接置位故障點，通過診斷調用顯示。每種診斷設備均通過圖元和彈窗顯示信息，左鍵單擊設備圖元可彈出彈窗。同一種設備的彈窗可調用同一個彈窗，彈窗中內容根據調用的設備動態(tài)顯示內容。顯示顏色原則如下：正常（綠色）、故障（紅色）、帶問題運行（黃色）、離線（灰色）、負荷高（紅色）。除綜合故障外，其余故障只有正常和故障兩種情況。下面內容著重講述各個設備診斷圖元的設計內容，每種設備的顯示內容均可視為一個數據結構，其中包括動態(tài)點和靜態(tài)點，動態(tài)點指包括障點和負荷，靜態(tài)點包括屬性點，例如：設備名稱和設備類型等。設備故障進入儀控故障和日志。

OWP診斷圖元：OWP的診斷的內容包括綜合運行狀態(tài)、網絡狀態(tài)、屏幕狀態(tài)、鍵盤、鼠標、軌跡球狀態(tài)，主機DCS進程運行狀態(tài)，CPU負荷和內存負荷，以上為動態(tài)點;還有OWP的屬性點。綜合運行狀態(tài)包括四個狀態(tài)：正常、故障、帶問題運行和離線狀態(tài)：初始狀態(tài)為正常;故障狀態(tài)包括以下情況：屏幕不可用數量超過一半以上、鍵盤不可用、鼠標和軌跡球同時不可用、軟件進程故障：帶問題運行包括如下情況：設備非關鍵性故障、負荷高、內存占用率高和單網故障：離線包含以下兩種情況：從未建立過通信和雙網斷。屏幕、鍵盤、鼠標和軌跡球如果故障，需要操縱員手動置位。OWP圖元上顯示綜合狀態(tài)和網絡狀態(tài)，其余狀態(tài)均可在彈窗列表中顯示。當OWP處于離線狀態(tài)時，網絡線置為黑色，其他狀態(tài)顏色置為灰色或不可用狀態(tài)。

服務器診斷圖元：服務器按功能分為：通訊服務器、計算服務器和歷史服務器。服務器的診斷內容包括：服務器綜合運行狀態(tài)、主備狀態(tài)、網絡通信狀態(tài)、軟件進程、CPU負荷、內存占用率、此外歷史服務器還會顯示磁盤容量和心跳線狀態(tài)，以上為動態(tài)點;還有服務器的屬性點。服務器綜合狀態(tài)包括：正常、故障、帶問題運行、離線。故障包括以下情況：服務器與一層網絡雙網斷或軟件進程故障：帶問題運行包括以下情況：服務器硬件非關鍵性故障（由服務器自診斷而來）、CPU負荷高、內存占用率高、心跳線故障、磁盤容量高或單網故障;離線包括：從未建立過通信或者服務器與二層網絡雙網斷。服務器診斷通過圖元和彈窗顯示狀態(tài)，左鍵單擊圖元可顯示彈窗，服務器綜合狀態(tài)和網絡狀態(tài)通過圖元顯示，其余信息可通過彈窗列表顯示。當服務器處于離線狀態(tài)時，網絡線置黑，服務器其他的狀態(tài)置為灰色不可用狀態(tài)。

控制器圖元：控制器分主備，故障診斷顯示將主備兩個控制器設計為一個數據結構，以便故障點傳送。但平臺故障圖組態(tài)時控制器A、B為兩個獨立的圖元，只是同時調用一個數據而已。A、B控制器診斷內容包括：控制器A、B綜合狀態(tài)、控制器A、B主備狀態(tài)、控制器A、B分別與一層網絡鏈接狀態(tài)、第三以太網狀態(tài)、控制器A、B的CPU負荷和內存占用率?？刂破鰽、B綜合狀態(tài)包括：正常、故障、帶問題運行和離線。故障指控制器本身故障，控制器本身故障點由控制器直接計算后上送，該點通過控制器綜合多個故障點計算而來：帶問題運行包括以下情況：第三以太網故障、單網故障、CPU負荷率高或RAM內存占用率高均會導致控制器帶問題運行：離線狀態(tài)指：從未建立過通信或雙網斷?？刂破魍ㄟ^圖元和彈窗顯示診斷信息，左鍵單擊圖元可顯示彈窗，圖元上顯示控制器綜合狀態(tài)、網絡狀態(tài)和主備狀態(tài)，其余狀態(tài)可通過彈窗列表顯示。當控制器綜合狀態(tài)為離線時，其余狀態(tài)置為灰色不可用狀態(tài)。另外需要注意，由于控制器A、B的數據結構為一個，控制器A、B的彈窗需要分開設計，不能同時調用一個彈窗。

I＼O板卡圖元：l＼O板卡診斷內容包括：綜合運行狀態(tài)和網絡狀態(tài)。綜合運行狀態(tài)包括：正常、故障、帶問題運行和離線。故障指板卡本身故障（由控制器直接上送板卡本身故障點）：帶問題運行指單網故障：離線指從未通信或雙網斷。l＼O板卡圖元可顯示綜合狀態(tài)和網絡狀態(tài)，彈窗可根據實際工程需要組態(tài)I＼O通道信息，例如：點名、點值、質量位等。當I＼O板卡處于離線狀態(tài)時，網絡狀態(tài)置為灰色。

以上即為DCS系統(tǒng)重要設備的診斷圖元設計，工程人員可結合具體工程布置情況，利用上述圖元和彈窗進行組態(tài)，組態(tài)過程包括編寫初值表和圖面組態(tài)，在此不做贅述。通過上述工作即可完成DCS平臺的診斷顯示設計。