I/O 設(shè)備

西門子SPPA T-3000 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化 2

ainet.cn   2009年06月26日
2.1.3 第3次死機
2.1.3.1 現(xiàn)象
  第3次公用系統(tǒng)服務(wù)器死機現(xiàn)象與前2次相同,排除了上述原因后,結(jié)束服務(wù)器內(nèi)相關(guān)進(jìn)程重新啟動服務(wù)器后正常。所以認(rèn)為死機原因為相關(guān)進(jìn)程內(nèi)部數(shù)據(jù)設(shè)置錯誤,不能滿足現(xiàn)場正常運行條件.相關(guān)服務(wù)器進(jìn)程發(fā)生數(shù)據(jù)溢出,最終導(dǎo)致服務(wù)器運算速度變慢并死機。根據(jù)分析。最終經(jīng)西門子公司遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)檢查。發(fā)現(xiàn)服務(wù)器alarm container(AC)進(jìn)程設(shè)置容量為128 Mbytes,而調(diào)試過程中報警點比較多,容量為145 Mbytes,已經(jīng)超過128 Mbytes。
2.1.3.2 解決方法
  按照德國西門子建議將AC進(jìn)程容量修改為256 Mbytes。但本次修改未能根本解決系統(tǒng)死機的問題。
2.1.4 第4次死機
2.1.4.1 現(xiàn)象
  第4次DCS系統(tǒng)再次發(fā)生通信故障,故障現(xiàn)象為機組各個AP不定時發(fā)生通信故障,故障過程時間不等,一般為2~10 S,最長時間為4 rain,之后系統(tǒng)恢復(fù)正常。在故障期間,DCS系統(tǒng)失去對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)視和操作功能,并且不能保證保護聯(lián)鎖的正確動作。經(jīng)過現(xiàn)場分析,造成的原因仍是內(nèi)部設(shè)定問題,發(fā)現(xiàn)服務(wù)器CC進(jìn)程容量為128 Mbytes(容量不足),造成服務(wù)器運算速度變慢。
2.1.4.2 解決方法
  按照德國西門子建議將CC進(jìn)程容量修改為256 Mbytes。但本次修改未能徹底解決系統(tǒng)死機問題。
2.1.5 第5次死機
2.1.5.1 現(xiàn)象
  第5次系統(tǒng)死機現(xiàn)象為DCS10一l機柜AB、AC兩排卡件中所有DI卡件系統(tǒng)認(rèn)為未安裝,導(dǎo)致該機柜控制的現(xiàn)場設(shè)備失去控制,即定子冷卻水泵和C給水泵油泵發(fā)生自啟?,F(xiàn)象。經(jīng)過分析,可能是更換該機柜內(nèi)卡件未復(fù)位造成的,也有可能為該AP外供電方式模擬量信號大范圍跳動導(dǎo)致AP運算變慢造成的。
2.1.5.2 解決方法
  對機柜內(nèi)更換任意卡件時均進(jìn)行復(fù)位處理后,該問題再未發(fā)生。
2.1.6 第6次死機
2.1.6.1 現(xiàn)象
  第6次系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重死機,現(xiàn)象為系統(tǒng)報警窗故障,且畫面切換遲緩,畫面顯示點均為壞點,操作員畫面無法對設(shè)備監(jiān)視操控。當(dāng)時的處理方法在服務(wù)器上重啟AC進(jìn)程后系統(tǒng)恢復(fù)正常。幾天后DCS再次發(fā)生嚴(yán)重的死機事故,所有操作員站和工程師站全部失去功能。經(jīng)過觀察,當(dāng)時系統(tǒng)服務(wù)器個別進(jìn)程超出其被分配的動態(tài)內(nèi)存空間,由于這些進(jìn)程的溢出導(dǎo)致服務(wù)器CPU負(fù)荷率大幅度上升,系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的過程變得極其緩慢,最終導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。經(jīng)重新啟動服務(wù)器后,系統(tǒng)恢復(fù)正常,但未能從根本上解決該問題。
2.1.6.2 解決方法
  經(jīng)過以上2次事故.現(xiàn)場決定暫時停止機組試運。針對以上問題,根據(jù)以往調(diào)試經(jīng)驗,提出了如下解決方法:
 ?。?)對外供電模擬量輸入信號增加隔離器,保證信號的穩(wěn)定性,大幅度減少由于模擬量信號劇烈波動造成對系統(tǒng)資源的占用;
  (2)改變部分信號、邏輯系統(tǒng)采樣時間和分辨率,減少系統(tǒng)負(fù)荷;
 ?。?)限制操作員站和工程師站同時打開畫面的數(shù)量,減少系統(tǒng)負(fù)荷;
  (4)對系統(tǒng)報警點進(jìn)行整理,刪除無用的報警點,優(yōu)化報警復(fù)位功能,減少系統(tǒng)負(fù)荷。
  實施以上各項措施后,各個進(jìn)程占用容量大幅度減少,如AC進(jìn)程由最高的312 Mbytes減少到120 Mbytes左右。根據(jù)德國西門子的意見又對系統(tǒng)內(nèi)5個進(jìn)程的容量進(jìn)行了擴充,隨后對機組進(jìn)行了點火啟動,DCS未再發(fā)生嚴(yán)重的死機、系統(tǒng)通信阻塞中斷等現(xiàn)象,并順利完成吹管。寄存器參數(shù)調(diào)整為:AC、CC為384 Mbytes (原始默認(rèn)值為128Mbytes),ARC 196 Mbytes (原始默認(rèn)值為64Mbytes),RC 128 Mbytes (原始默認(rèn)值為64Mbytes),PDS 256 Mbytes (原始默認(rèn)值為128Mbytes)。
  德國西門子總部T-3000開發(fā)組對國華準(zhǔn)電現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,并針對本工程對系統(tǒng)提出的要求,專門編寫了系統(tǒng)軟件升級包,對3‘號、4號機組DCS進(jìn)行了軟件升級,升級后直到2臺機組168h結(jié)束,該系統(tǒng)再未發(fā)生系統(tǒng)軟件死機事故。
2.2 調(diào)試期間系統(tǒng)其他故障原因分析以及處理
2.2.1 3號、4號機組DCS系統(tǒng)功能塊設(shè)計錯誤
  發(fā)現(xiàn)3號機組在沖車階段DCS系統(tǒng)部分自動控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器工作不正常,調(diào)節(jié)器在DCS內(nèi)部被集成為CCTRL功能塊。該功能塊具備PID計算以及操作器的功能。該問題具體表現(xiàn)為:投入自動后一段時間,發(fā)生調(diào)節(jié)器輸出大幅度變動狀況,變動范圍為0~100%,如圖1所示。圖中黑色部分為PID輸入偏差,該數(shù)據(jù)幾乎不變;藍(lán)色為PID調(diào)節(jié)器輸出.瞬間突增至100% ;紅色為執(zhí)行機構(gòu)反饋跟隨PID指令。以上現(xiàn)象主要發(fā)生在軸封的3套自動中。隨后對這3套自動邏輯進(jìn)行了檢查,根據(jù)歷史趨勢,發(fā)現(xiàn)以上現(xiàn)象發(fā)生時PID調(diào)節(jié)器輸入偏差幾乎不變.且自動控制原理十分簡單,沒有微分以及前饋等作用,從控制原理來講不應(yīng)發(fā)生以上現(xiàn)象,所以判斷為該PID功能塊設(shè)計存在問題。

  通知南京西門子現(xiàn)場服務(wù)人員進(jìn)行處理,最終確認(rèn)由于PID調(diào)節(jié)器微分環(huán)節(jié)設(shè)計有問題導(dǎo)致輸出突跳。之后德國西門子對該功能塊進(jìn)行了在線升級。升級后該問題再未發(fā)生。
2.2.2 DCS系統(tǒng)DI通道的問題
  在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)每個開關(guān)量輸入通道(DI)都配有1個0.2 A的玻璃管保險,在機組運行過程中如果保險損壞且不能被及時發(fā)現(xiàn),重要的保護聯(lián)鎖信號將不能傳遞到DCS,造成保護拒動,給機組設(shè)備帶來災(zāi)難性的后果。發(fā)現(xiàn)這個安全隱患后,調(diào)試人員將2臺機組共400余塊DI卡件FIM卡進(jìn)行了更換,對所有DI卡件通道重新進(jìn)行了傳動。該卡件需要進(jìn)行經(jīng)常性巡視,觀察卡件內(nèi)保險報警顯示燈,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)有損壞,立即進(jìn)行更換,保證機組在運行過程中不發(fā)生保護拒動。
2.2.3 模擬量信號隔離問題及處理
  在調(diào)試中發(fā)現(xiàn),外供電模擬量輸入信號與DCS的AI卡件不匹配,使得測量信號在大范圍內(nèi)突跳,無法使用,且嚴(yán)重影響該信號所在機柜內(nèi)CPU的運算速度,導(dǎo)致系統(tǒng)運算速度變慢,機柜內(nèi)其他正常信號采集不到,導(dǎo)致DCS系統(tǒng)機柜內(nèi)CPU死機,失去對就地設(shè)備的控制,使就地設(shè)備發(fā)生自啟?,F(xiàn)象。該問題還大量占用系統(tǒng)資源,DCS系統(tǒng)AC等進(jìn)程占用容量急劇增加,導(dǎo)致系統(tǒng)死機不可用。依據(jù)以往調(diào)試經(jīng)驗,在DCS系統(tǒng)AI卡件輸入側(cè)加入了信號隔離器,2臺機組共增加雙通道隔離器322個.徹底消除了該缺陷。
3 調(diào)試效果
  在準(zhǔn)電調(diào)試過程中,通過對西門子公司新研制的DCS系統(tǒng)的優(yōu)化,實現(xiàn)了機組168h結(jié)束時,熱控系統(tǒng)各項指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)良,DCS系統(tǒng)能完全適應(yīng)現(xiàn)場應(yīng)用要求。實現(xiàn)了2臺機組168h結(jié)束后連續(xù)穩(wěn)定運行100d以上。
參考文獻(xiàn)
[1]羅穎堅.西門子TELEPERM XP分散控制系統(tǒng)在臺山電廠的設(shè)計應(yīng)用【J】.廣東電力,2006,(4).
[2J西門子發(fā)布分散控制系統(tǒng)SPPA T-300qZ].中國電力,2006,(1O)

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