火電機(jī)組DCS通訊典型故障案例分析與治理

闞俊超

(大唐華東電力試驗(yàn)研究院，合肥 230031)

0 引 言

隨著DCS控制系統(tǒng)在大型發(fā)電機(jī)組的廣泛應(yīng)用，其可靠性對(duì)機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電網(wǎng)穩(wěn)定的影響逐漸增大，因此DCS系統(tǒng)的冗余功能顯得尤為重要，控制器、系統(tǒng)電源、I/O模件電源、通訊網(wǎng)絡(luò)等均應(yīng)采用完全獨(dú)立的冗余配置，在發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，應(yīng)具備無(wú)擾切換功能。從通訊故障導(dǎo)致機(jī)組非停的案例入手，對(duì)DCS典型通訊故障問(wèn)題進(jìn)行原因分析，總結(jié)故障處理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施，旨在提高DCS控制系統(tǒng)的安全可靠性。同時(shí)各發(fā)電企業(yè)應(yīng)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、基建、出廠(chǎng)驗(yàn)收和調(diào)試等階段，按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)DCS通訊功能進(jìn)行全面檢查及性能調(diào)試，使各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足規(guī)程要求。確保發(fā)電機(jī)組不因DCS通訊問(wèn)題造成非停損失甚至失控[1]。

1 典型案例分析

1.1 通訊卡件切換失敗案例分析

1.1.1 事件經(jīng)過(guò)

某1 000 MW超超臨界機(jī)組運(yùn)行期間，負(fù)荷940 MW，機(jī)組處于CCS方式，AGC投入、RB功能投入。給水系統(tǒng)A、B汽泵運(yùn)行，A汽泵轉(zhuǎn)速4 645 r/min，B汽泵轉(zhuǎn)速4 650 r/min。17∶31∶59，A汽泵3個(gè)轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)突然出現(xiàn)同步上升至5 323 r/min且無(wú)法調(diào)節(jié)，與當(dāng)前轉(zhuǎn)速指令4 860 r/min偏差超限，A汽泵自動(dòng)控制功能退出，A汽泵MEH保持遙控及操作員自動(dòng)狀態(tài)。在MEH調(diào)節(jié)器作用下，為降低A汽泵轉(zhuǎn)速，A汽泵低調(diào)門(mén)持續(xù)關(guān)閉，轉(zhuǎn)速信號(hào)無(wú)明顯變化，而給水流量呈下降趨勢(shì)，故此時(shí)A汽泵轉(zhuǎn)速信號(hào)應(yīng)為虛假指示。給水流量下降后，雖然給水主控指令及B汽泵指令在PID作用下快速上升，但仍無(wú)法維持鍋爐給水流量。17∶33∶06，給水流量降至2 215 t/h，與設(shè)定值(2 554 t/h)偏差超限，給水主控及CCS方式隨即切除，由運(yùn)行人員手動(dòng)控制機(jī)組運(yùn)行。

CCS方式切除后，A汽泵轉(zhuǎn)速信號(hào)出現(xiàn)反復(fù)波動(dòng)，波動(dòng)幅度達(dá)±700 r/min，給水流量發(fā)生快速變化，此時(shí)垂直水冷壁出口混合集箱溫度呈上升趨勢(shì)。17∶34∶48，A汽泵轉(zhuǎn)速信號(hào)突降至3 710 r/min，與設(shè)定值偏差超限，觸發(fā)MEH“轉(zhuǎn)速故障”信號(hào)，A汽泵跳閘。由于CCS、給水主控均已切除，機(jī)組RB功能未觸發(fā)。此時(shí)運(yùn)行人員手動(dòng)控制機(jī)組運(yùn)行，由于參數(shù)波動(dòng)劇烈，17∶41∶20，鍋爐垂直水冷壁混合集箱溫度超過(guò)鍋爐MFT動(dòng)作值，1號(hào)機(jī)組跳閘。跳閘曲線(xiàn)如圖1所示。

圖1 非停前后給水系統(tǒng)主要參數(shù)趨勢(shì)

1.1.2 原因分析

A汽泵轉(zhuǎn)速信號(hào)突升至5 323 r/min，與轉(zhuǎn)速指令(4 860 r/min)偏差的絕對(duì)值超過(guò)300 r/min，A汽泵自動(dòng)控制功能退出，但A汽泵MEH仍保持遙控及操作員自動(dòng)狀態(tài)，MEH依據(jù)虛假的轉(zhuǎn)速信號(hào)持續(xù)調(diào)節(jié)。因此A汽泵在轉(zhuǎn)速信號(hào)異常后，轉(zhuǎn)速指令與實(shí)際轉(zhuǎn)速偏差絕對(duì)值超限，造成A汽泵自動(dòng)切除但未切除MEH操作員自動(dòng)，是本次非停的直接原因。MEH操作員自動(dòng)未能及時(shí)切除，轉(zhuǎn)速指令與反饋偏差大于1 000 r/min后，A汽泵聯(lián)鎖跳閘。

該電廠(chǎng)1號(hào)機(jī)組給水泵的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸回路為：3個(gè)DP820轉(zhuǎn)速卡將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送至一對(duì)冗余配置的CI840通訊卡，再經(jīng)過(guò)一對(duì)冗余配置的PDP800通訊卡與ABB總線(xiàn)控制器相連。非停后，現(xiàn)場(chǎng)檢查轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸回路，發(fā)現(xiàn)CI840通訊卡中的主卡報(bào)故障信號(hào)，通信傳輸由副卡接管。而此時(shí)回傳的轉(zhuǎn)速信號(hào)均為異常狀態(tài)，無(wú)法更新。手動(dòng)復(fù)位通訊卡后，轉(zhuǎn)速信號(hào)恢復(fù)正常。

停機(jī)后開(kāi)展試驗(yàn)，利用信號(hào)發(fā)生器模擬轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)發(fā)至CI840通訊卡，并手動(dòng)進(jìn)行“主→備”通訊卡切換，發(fā)現(xiàn)此時(shí)控制器接收的轉(zhuǎn)速信號(hào)再次出現(xiàn)示值異常的現(xiàn)象。經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，通訊卡CI840的參數(shù)配置不當(dāng)，導(dǎo)致主卡故障后無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換，是本次非停的根本原因，切換過(guò)程中通訊信號(hào)異常，引發(fā)后續(xù)保護(hù)動(dòng)作、參數(shù)失穩(wěn)。

1.2 控制器未設(shè)置冗余切換案例分析

1.2.1 事件經(jīng)過(guò)

某600 MW超超臨界機(jī)組運(yùn)行期間，CCS方式運(yùn)行，機(jī)組負(fù)荷576 MW，凝汽器A真空為90.7 kPa，凝汽器B真空為92.2 kPa。1A、1B循環(huán)水泵運(yùn)行。09∶05∶53，1號(hào)機(jī)組DCS循環(huán)水遠(yuǎn)程站畫(huà)面所有模擬量信號(hào)顯示異常，調(diào)閱歷史記錄檢查發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程站AI信號(hào)變成壞點(diǎn)：部分DI信號(hào)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，原有的“0”信號(hào)均翻轉(zhuǎn)為“1”，而原有的“1”信號(hào)保持不變；RTD信號(hào)未報(bào)“壞質(zhì)量”但數(shù)值錯(cuò)誤。此時(shí)1A、1B循環(huán)水出口蝶閥全關(guān)信號(hào)誤發(fā)，09∶06∶08，1A、1B循環(huán)水泵停運(yùn)。凝汽器A、B真空開(kāi)始快速下降，1號(hào)機(jī)組凝汽器A真空壓力開(kāi)關(guān)63-1/LV1-1、63-4/LV1-1動(dòng)作，滿(mǎn)足真空低保護(hù)條件，觸發(fā)凝汽器真空低主保護(hù)動(dòng)作，汽機(jī)ETS動(dòng)作，鍋爐MFT、發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)聯(lián)跳。跳閘曲線(xiàn)如圖2所示。

圖2 機(jī)組真空低停機(jī)曲線(xiàn)

1號(hào)機(jī)組循泵出口蝶閥狀態(tài)、指令以及循泵溫度等信號(hào)均由就地遠(yuǎn)程站通過(guò)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡，經(jīng)光纖與1號(hào)機(jī)組電子間的CTRL16控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。異常工況發(fā)生時(shí)，負(fù)責(zé)與CTRL16控制器通訊的循泵系統(tǒng)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡故障，循環(huán)水泵出口蝶閥關(guān)反饋信號(hào)(DI)翻轉(zhuǎn)，開(kāi)關(guān)量點(diǎn)由“0”變“1”，信號(hào)誤發(fā)，而1A、1B循環(huán)水泵跳閘指令是由汽機(jī)電子間CTRL16/66控制器通過(guò)硬接線(xiàn)直接送至電氣回路進(jìn)行控制，誤跳1A、1B循環(huán)水泵。

1.2.2 原因分析

1號(hào)機(jī)組2臺(tái)循泵出口蝶閥全關(guān)信號(hào)誤發(fā)造成循環(huán)水泵停運(yùn)，出口蝶閥因通訊中斷無(wú)法及時(shí)關(guān)閉，導(dǎo)致1號(hào)機(jī)組循環(huán)水流量和母管壓力快速下降引發(fā)機(jī)組凝汽器真空低保護(hù)動(dòng)作，是此次非停的直接原因。

該機(jī)組16 號(hào)控制器配置有一套遠(yuǎn)程控制站，由16號(hào)控制器下MAU A 卡通過(guò)光纖連接至遠(yuǎn)程站的REMOTE NODE 卡做為遠(yuǎn)程站與16號(hào)控制器的通訊連接；66號(hào)控制器下MAU B 卡通過(guò)光纖連接至遠(yuǎn)程站的REMOTE NODE 卡做為遠(yuǎn)程站與66號(hào)控制器的通訊連接，如圖3所示。16號(hào)和66號(hào)控制器為冗余的一對(duì)控制器。MAU A 卡與B 卡之間無(wú)直接物理連接，兩者之間的切換通過(guò)控制器切換實(shí)現(xiàn)。該遠(yuǎn)程站主要控制1A、1B 循環(huán)水泵出口蝶閥指令及狀態(tài)反饋。1A、1B 循環(huán)水泵啟停指令及反饋在汽機(jī)電子間通過(guò)CTRL16/66控制器使用硬接線(xiàn)直接送至電氣回路進(jìn)行控制。

圖3 遠(yuǎn)程N(yùn)ODE卡與MAU卡連接示意圖

由于遠(yuǎn)程站通訊中斷，導(dǎo)致CTRL16/66控制器至遠(yuǎn)程站指令輸出通道阻斷，運(yùn)行發(fā)出1A、1B循環(huán)水泵出口蝶閥關(guān)指令(D0)，就地液壓機(jī)構(gòu)未動(dòng)作，母管循環(huán)水通過(guò)1號(hào)機(jī)組出口蝶閥倒流，未能進(jìn)入凝汽器，進(jìn)而造成1號(hào)機(jī)組循環(huán)水流量和母管壓力快速下降，循環(huán)水流量不足以維持機(jī)組真空，最終導(dǎo)致1號(hào)機(jī)組凝汽器真空低保護(hù)動(dòng)作。

DCS系統(tǒng)CTRL16/66控制器為主輔冗余配置，循環(huán)水系統(tǒng)遠(yuǎn)程站的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡(包括電源、光纖等通訊回路)也是對(duì)應(yīng)的冗余配置。該控制器組態(tài)設(shè)置時(shí)將“Disable Controller Failover on Node Failure”功能開(kāi)啟，即當(dāng)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡故障時(shí)不觸發(fā)控制器切換，因此負(fù)責(zé)與CTRL16控制器通訊的循泵系統(tǒng)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡故障后，CTRL66控制器未能及時(shí)接管是本次非停的根本原因。

1.3 卡件與控制器單網(wǎng)配置停機(jī)案例分析

1.3.1 事件經(jīng)過(guò)

某200 MW燃-汽輪機(jī)再熱循環(huán)機(jī)組運(yùn)行期間，AGC投入，其中3號(hào)燃機(jī)負(fù)荷100 MW，排氣溫度550 ℃，4號(hào)汽機(jī)負(fù)荷42 MW，抽汽供熱流量69 t/h。12∶24∶31，3號(hào)燃機(jī)報(bào)警界面發(fā)出L30COMM_IOIO PACK COMMUNICATIONS FAULT(卡件通訊故障)、L27DZ_ALM(直流電壓低)、L94BLN_ALM(直流電壓低觸發(fā)自動(dòng)停機(jī))等報(bào)警，此時(shí)3號(hào)燃機(jī)自動(dòng)停機(jī)程序異常觸發(fā)，3號(hào)燃機(jī)開(kāi)始降負(fù)荷，12∶25∶25，3號(hào)燃機(jī)發(fā)變組負(fù)荷降到0 MW，3號(hào)燃機(jī)發(fā)變組解列。

1.3.2 原因分析

經(jīng)檢查報(bào)警列表信息和相關(guān)控制邏輯發(fā)現(xiàn)：觸發(fā)3號(hào)燃機(jī)自動(dòng)停機(jī)程序的直接原因是報(bào)警信號(hào)L94BLN_ALM的觸發(fā)，即MarkVIe控制盤(pán)125 V電壓低于90 V時(shí)，延時(shí)3 s觸發(fā)L94BLN_ALM信號(hào)報(bào)警，觸發(fā)自動(dòng)停機(jī)程序。經(jīng)查閱歷史曲線(xiàn)，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)燃機(jī)MarkVIe控制盤(pán)電壓在12∶24∶31開(kāi)始下降，到 12∶24∶37恢復(fù)正常，持續(xù)時(shí)間6 s，期間電壓值最低下降至0 V。

圖4 直流電壓降低導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)曲線(xiàn)

經(jīng)過(guò)對(duì)MarkVIe控制盤(pán)報(bào)警信息、PPDA電源卡報(bào)警日志、現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備檢查及停機(jī)后相關(guān)驗(yàn)證性試驗(yàn)得知，導(dǎo)致此次3號(hào)燃機(jī)自動(dòng)停機(jī)的根本原因是3號(hào)燃機(jī)的PPDA電源卡電源監(jiān)測(cè)與MarkVIe控制盤(pán)之間發(fā)生通訊故障。

在機(jī)組停機(jī)后，對(duì)3號(hào)燃機(jī)PPDA電源卡件進(jìn)行網(wǎng)線(xiàn)熱插拔試驗(yàn)，模擬PPDA電源卡通訊故障狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)MarkVIe控制盤(pán)直流電壓直接變?yōu)? V，并顯示電壓壞質(zhì)量，檢查MarkVIe控制盤(pán)報(bào)警信息、電源卡件報(bào)警日志信息與自動(dòng)停機(jī)前觸發(fā)的報(bào)警完全一致。

控制盤(pán)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)生軟故障導(dǎo)致發(fā)生卡件通訊故障(L30COMM_IO)，導(dǎo)致3號(hào)燃機(jī)的PPDA電源卡電源監(jiān)測(cè)與MarkVIe控制盤(pán)之間發(fā)生通訊故障，控制器內(nèi)接收到的直流電壓信號(hào)變?yōu)? V，且時(shí)間超過(guò)3 s，觸發(fā)L94BLN_ALM報(bào)警，執(zhí)行3號(hào)燃機(jī)自動(dòng)停機(jī)程序。

2 問(wèn)題分類(lèi)分析

通過(guò)上述案例的分析，機(jī)組因通訊問(wèn)題導(dǎo)致的機(jī)組非停原因主要集中在以下幾方面：通訊卡件切換失敗，通訊功能未完善以及機(jī)組未配置網(wǎng)絡(luò)通訊冗余，也存在諸如電子元器件損壞、網(wǎng)絡(luò)堵塞等原因。

在1.1案例中，該廠(chǎng)所配的CI840通訊卡參數(shù)配置不當(dāng)，主卡故障后無(wú)法實(shí)現(xiàn)主副卡無(wú)擾切換，切換過(guò)程中通訊信號(hào)異常，進(jìn)而造成后續(xù)保護(hù)動(dòng)作、參數(shù)失穩(wěn)。由于MEH功能設(shè)置不完善，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速異常時(shí)MEH仍然依據(jù)異常的轉(zhuǎn)速信號(hào)持續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在RB邏輯設(shè)計(jì)方面不全面，忽視了未投入?yún)f(xié)調(diào)控制狀態(tài)下單側(cè)輔機(jī)跳閘時(shí)，RB聯(lián)鎖跳磨和投入等離子點(diǎn)火裝置等運(yùn)行方式對(duì)于運(yùn)行人員的重要幫助作用。

在1.2案例中，DCS故障報(bào)警功能不完善，出現(xiàn)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡故障等現(xiàn)象時(shí)，缺少監(jiān)視和報(bào)警方式。在通訊功能設(shè)置方面，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)卡故障不觸發(fā)控制器切換設(shè)置不當(dāng)(即開(kāi)啟“Disable Controller Failover on Node Failure”功能)。該機(jī)組DCS系統(tǒng)卡件已連續(xù)運(yùn)行8 年之久，即將到達(dá)DCS設(shè)備的劣化周期，維護(hù)人員對(duì)DCS系統(tǒng)卡件劣化程度掌握不深入，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控不到位。在機(jī)組運(yùn)行方面，對(duì)循環(huán)水遠(yuǎn)程站通訊異常中斷的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足，未考慮到通訊中斷可能造成的開(kāi)關(guān)量點(diǎn)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)這種極端情況。

在1.3案例中，PPDA電源卡為單網(wǎng)運(yùn)行，不能實(shí)現(xiàn)雙重冗余功能。在機(jī)組停備時(shí)，對(duì)PPDA電源卡進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)拔出其中一根送至R-SW2的網(wǎng)線(xiàn)時(shí)，電壓信號(hào)立即丟失；恢復(fù)后，拔出另一根送至S-SW2的網(wǎng)線(xiàn)時(shí)，PPDA卡件及MarkVIe盤(pán)沒(méi)有任何報(bào)警，即該機(jī)組未設(shè)置通訊冗余功能。在試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)缺少關(guān)于MarkVIe的完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，每塊卡件送至交換機(jī)的走向不明確。維護(hù)人員對(duì)MarkVIe控制盤(pán)內(nèi)交換機(jī)的設(shè)備性能劣化情況和潛在缺陷了解不充分，對(duì)可能出現(xiàn)的異常狀況處理手段不足。

在國(guó)內(nèi)其他因DCS通訊問(wèn)題導(dǎo)致的非停案例中，也存在部分老舊機(jī)組通訊卡件局部電路板腐蝕的情況。如大多數(shù)沿海地區(qū)機(jī)組，循環(huán)水泵往往在就地設(shè)置了遠(yuǎn)程IO站，通過(guò)通訊方式與主機(jī)DCS連接。沿海地區(qū)空氣濕度大、鹽分含量高，對(duì)電子元器件的損害嚴(yán)重，導(dǎo)致與本地控制器通訊異常，甚至導(dǎo)致部分DO指令誤發(fā)現(xiàn)象[2]。

還有一些機(jī)組出現(xiàn)了因通訊網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴造成機(jī)組異常運(yùn)行的情況。某機(jī)組正常運(yùn)行，各運(yùn)行參數(shù)正常。突然所有電腦顯示故障，CRT畫(huà)面無(wú)數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)行人員無(wú)法監(jiān)視調(diào)整。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)機(jī)組DCS系統(tǒng)通訊癱瘓，人機(jī)界面完全失控。將A網(wǎng)徹底隔離，只留B網(wǎng)工作，然后重新啟動(dòng)操作員站，逐個(gè)控制器恢復(fù)通訊，DCS系統(tǒng)監(jiān)控功能基本恢復(fù)正常。檢查為DCS系統(tǒng)通訊主干網(wǎng)絡(luò)A、B 網(wǎng)發(fā)生通訊網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，在DCS系統(tǒng)通訊主干網(wǎng)絡(luò)A、B 網(wǎng)有大量垃圾數(shù)據(jù)包存在，存在一定風(fēng)險(xiǎn)，將DCS系統(tǒng)通訊主干網(wǎng)絡(luò)A、B 網(wǎng)及下屬所有站點(diǎn)(包括DPU)同時(shí)斷電重啟，重新檢查、清空下裝控制組態(tài)，徹底清除網(wǎng)絡(luò)上的信息。

機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，除了與通訊冗余功能是否成熟可靠有關(guān)外，還與通信網(wǎng)絡(luò)暢通情況相關(guān)。隨著智慧電廠(chǎng)的逐步推進(jìn)，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)將會(huì)與MIS、SIS等系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接，讀取生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)中接進(jìn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)堵塞現(xiàn)象就變得十分頻繁，使得各種人機(jī)界面的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。此外，軟硬件的更新不同步也會(huì)造成程序與功能不匹配，在控制器切換時(shí)，因個(gè)別點(diǎn)的擾動(dòng)造成控制器的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)任務(wù)啟動(dòng)失敗，造成控制器的故障離線(xiàn)。

機(jī)組從基建到正常生產(chǎn)運(yùn)行期間，由于專(zhuān)業(yè)人員的不斷更替，各控制器的組態(tài)也隨之變化，但隨著時(shí)間的推移，控制器只會(huì)增加邏輯，沒(méi)有刪除原有的無(wú)用的邏輯組態(tài)，DPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)仍會(huì)讀取原有數(shù)據(jù)點(diǎn)，也會(huì)造成DPU的負(fù)荷率過(guò)高，甚至造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組DCS出現(xiàn)異?，F(xiàn)象[3]。

3 治理措施

由于現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境較差，通訊鏈路受到各種負(fù)面因素的干擾較大，例如機(jī)械碰撞、電磁場(chǎng)干擾、人為檢修等等，故障率較高。通訊同軸電纜任何一處節(jié)點(diǎn)中斷，所有設(shè)備的通信全部斷開(kāi)，數(shù)據(jù)丟失，甚至造成更大的經(jīng)濟(jì)損失[4]。

針對(duì)DCS發(fā)生通訊故障的原因，通?？梢詫?duì)整個(gè)通訊回路的接線(xiàn)進(jìn)行檢查及緊固、通過(guò)與其他通訊卡件類(lèi)比進(jìn)行故障排查、通過(guò)短接方式測(cè)量同軸通訊電纜的電阻確認(rèn)電纜正常、通過(guò)檢查網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等方式進(jìn)行通訊鏈路的全過(guò)程排查。

在日常機(jī)組運(yùn)行及檢修維護(hù)過(guò)程中，可從以下幾方面加強(qiáng)日常DCS的維護(hù)工作，確保DCS網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行：

1)加強(qiáng)巡檢周期制度的落實(shí)。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，加強(qiáng)對(duì)DCS光字牌中控制器的報(bào)警、負(fù)荷率及存儲(chǔ)容量等關(guān)鍵信息的監(jiān)視。定期對(duì)電子間，特別是所處環(huán)境惡劣的遠(yuǎn)程IO站進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，檢查控制機(jī)柜散熱風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常、環(huán)境溫濕度、機(jī)柜濾網(wǎng)及通風(fēng)口是否清潔通風(fēng)無(wú)阻；運(yùn)行期間，不宜在控制機(jī)柜3 m以?xún)?nèi)的范圍內(nèi)使用對(duì)講機(jī)；對(duì)引入干擾的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，除檢查回路接線(xiàn)應(yīng)完好外，還應(yīng)對(duì)該設(shè)備加裝屏蔽罩。

2)在機(jī)組檢修期間，嚴(yán)格按照規(guī)范要求開(kāi)展控制器及網(wǎng)絡(luò)冗余功能、接地電阻、抗射頻干擾、模件信號(hào)處理精度、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率以及網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等定期測(cè)試工作。在開(kāi)展通信冗余試驗(yàn)時(shí)，投切通信網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，應(yīng)自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換至冗余總線(xiàn)進(jìn)行；檢查系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)無(wú)丟失、設(shè)備故障報(bào)警正確、診斷畫(huà)面顯示應(yīng)與試驗(yàn)實(shí)際相符。遠(yuǎn)程IO站通訊卡件應(yīng)設(shè)置主備，信號(hào)通過(guò)通信方式分別傳輸至DCS主備控制器，當(dāng)任一遠(yuǎn)程IO站通訊卡件故障時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸功能應(yīng)立即切換至備用卡件，此時(shí)對(duì)應(yīng)的DCS控制器應(yīng)立即切換。根據(jù)測(cè)試結(jié)果制定備品備件計(jì)劃、系統(tǒng)維護(hù)計(jì)劃及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。

3)對(duì)于通訊信號(hào)采用光纖傳輸?shù)模瑧?yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求對(duì)光纖的反射率及衰減率進(jìn)行測(cè)試。在機(jī)組檢修期間應(yīng)對(duì)光纖進(jìn)行端面潔凈度測(cè)試并清洗。為了保證通訊質(zhì)量，光纖電纜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜，特別要遠(yuǎn)離變頻設(shè)備的動(dòng)力電纜。檢修維護(hù)過(guò)程中做好防護(hù)措施，應(yīng)避免人員觸電及誤操作、卡件損壞、光纖接頭污染及尾纖受潮、光纖插拔更換過(guò)程中可能造成的灰塵掉落、手指觸碰、插拔損耗等。

4)隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的推移，應(yīng)做好DCS設(shè)備的劣化分析和設(shè)備的及時(shí)改造工作，確?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，均不應(yīng)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。系統(tǒng)的參數(shù)、報(bào)警和自診斷功能應(yīng)高度集中在LCD上顯示和控制，控制系統(tǒng)需在功能上和物理上分散配置[5]。

5)DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與其他如MIS、SIS等系統(tǒng)連接，應(yīng)在DCS內(nèi)設(shè)置符合電力系統(tǒng)二次防護(hù)要求的防火墻，對(duì)DCS網(wǎng)絡(luò)與所有外部系統(tǒng)之間的通訊。接口(網(wǎng)關(guān)、端口)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)視，有效杜絕病毒的運(yùn)行和傳播，有效防范外部系統(tǒng)的非法入侵和信息竊取。保證系統(tǒng)的安全性、可靠性，外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備或外部網(wǎng)絡(luò)通訊方面的故障，不影響整個(gè)DCS系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)幾起非停案例的分析，對(duì)DCS通訊故障的原因進(jìn)行了解析，有些問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此在日常生產(chǎn)及維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)注意搜集各類(lèi)DCS通訊故障問(wèn)題，并進(jìn)行分析總結(jié)，做到舉一反三。同時(shí)，加強(qiáng)日常技術(shù)監(jiān)督工作的深度和力度，堅(jiān)決貫徹執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，并制定出有效的安全措施。針對(duì)DCS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全過(guò)程鏈路，注意日常維護(hù)過(guò)程中的問(wèn)題防范，加強(qiáng)性能測(cè)試過(guò)程中的問(wèn)題模擬，發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備及系統(tǒng)隱患。通過(guò)日常工作的做優(yōu)做細(xì)，以及設(shè)備技術(shù)改造，努力減少DCS的不安全因素，可以提高DCS通訊網(wǎng)絡(luò)的可靠性。