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新华XDPS系统在线故障处理

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2007/12/19 0:02:30   

 关键词:  XDPS XDPS DPS

作者:叶 强 

摘要:我公司四台机组均采用了上海新华公司的XDPS分散处理系统,在机组运行过程中,已经出现了多次DPU故障,极大的威胁到机组的安全运行。通过对几次故障的处理,我们作了一些总结,本文就主要介绍对该系统硬件故障的处理方法。
要害词:XDPS 故障 处理
1 概述
我公司四台机组DCS控制部分采用了上海新华公司的XDPS-400分散处理系统,而这一系统的数据采集、报警检测、闭环控制、计算等必须在DPU上完成。DPU称为分布式处理单元,是XDPS的控制核心。在机组运行过程中,该系统已经出现了多次故障,其中主要是硬件部分发生故障。通过对这些故障的处理,我们总结了一些处理XDPS系统硬件故障的程序。
2 XDPS系统简介
上海新华控制工程有限公司的XDPS分布式控制系统可以实现CCS机炉协调控制,DAS数据采集监视,SCS顺序控制功能,另外通过其他接口可实现DEH汽轮机数字电液控制,FSSS锅炉安全监视保护,BPC旁路控制以及与其他类型的程控系统例如PLC控制系统进行通讯和控制。
来自现场的各种过程变量首先送入相应的端子板,由端子板处理后送入对应的I/O卡件。每一个框架上的I/O卡件采集的信号通过该框架上的BC卡送入DPU站,在DPU站内部进行逻辑运算。同样,各种控制信号也是从DPU站发出,经过BC卡发送到相应的输出卡件,再到端子板,经过隔离继电器把控制信号送到执行器。
新华公司的DPU实际上是一台微型工控机,采用通用的工业PC结构,Intel486以上的CPU(目前一般为PentiumⅢ800MHz),16M以上的内存,与普通工控机不同的是它用电子盘DOC代替了普通硬盘,操作系统采用的是新华公司自行开发的RMX-X实时操作系统,实际上该操作系统就是将WINDOWS NT系统进行了一些简化处理,去除了WINDOWS NT系统中一些不必要的组件。
在XDPS系统中采用了冗余设计,具体表现在DPU冗余、电源冗余、通讯冗余、网络冗余。例如:整个系统的数据网有A、B两个网络构成,互为备用;而同一个节点由两台互为备用的DPU进行控制等。这样就提高了系统的安全性。
3 DPU故障时的处理
在系统运行期间,假如某DPU站发生故障,为了尽快恢复系统正常运行,我们一般不进行故障判定,而是直接将故障DPU更换,处理完故障后再对更换下来的DPU进行检查维修。
3.1 预备阶段
在处理DPU故障时应预备好一些必须用到的或可能会用到的工具,为了顺利的处理好故障,要预备好以下物品和工具:显示器、键盘、防静电手腕、DPU备件、螺丝刀、尖嘴钳、IC起拔器、记号笔等。
3.2 故障出现后的初期处理
通过自检画面,可以看出每一台DPU的网络连接状态是否正常。假如在自检画面上某一DPU显示为离线状态,应立即到控制柜检查是DPU已经停止运行还是仅仅是网卡停止工作,若为DPU停机,可以先手摸判定温度是否过高,然后进行复位(重启)操作,看是否能够将DPU重新启动起来。假如无法重新启动,应将故障DPU停用,同时通知运行人员将该DPU控制的设备全部切换到就地手动操作方式,并加强监视。
3.3 故障处理
就在实际生产中发现的DPU故障来说,故障现象都是DPU停止工作,假如重启后仍然无效,为了节省时间,尽快恢复系统,保障机组安全运行,我们一般不进行具体的故障分析,而是先直接将该DPU中出现故障的部分更换掉或者直接将DPU整体更换,回去后再具体分析换下的DPU哪里有故障。假如重启后进不了系统,从我们在实际中碰到的故障来看,主要是DOC(电子盘,储存有操作系统和应用软件)或者主机板发生故障,那么这时就需要更换主机板或DOC。下面先重点介绍如何更换DPU。(这里所说的新DPU是没有安装逻辑组态文件的)
(1)更换DPU
1)给故障DPU退电,假如该DPU负责有保护、跳闸信号,应该进入其冗余DPU(这时应该是主控DPU)的组态,在组态里将可能引起保护动作的点都屏蔽,为以防万一,最好将相应信号的硬接线打掉(常闭信号应短接)。派专人配合运行人员加强就地监视。戴好防静电手腕,在DPU后用记号笔给所有接线作好记号。
2)小心的将DPU后部的电源接头、网络三通、双机切换卡互联电缆、BC卡通讯电缆以及机箱接地线拆除,注重网线只能将三通与网卡相连处断开,千万不要把三通另外两端的网线断开。
3)拆下故障DPU机箱,把新DPU主机板上看门狗的跳线设为10秒(出厂设置为2秒),将新的DPU机箱装回控制柜。注重新的DPU软件版本应与原DPU一致。
4)连好DPU背部所有电缆,给DPU上电、启动,
5)在工程师站自检画面观察,应该看到新的DPU站,呈初始状态(黄色)。记住其站号X(X为一数字,一般新的DPU其站号都比较大,在100左右,这是为了防止他与已经存在的DPU站节点号相同而发生冲突),打开DPU组态软件,用超级工程师身份(SENG)登录到现在的主控DPU站和新DPU站,假设故障DPU站为9号站,那么现在相应的主控DPU应为29号站。
6)上装29号站的配置文件vdpu.cfg,该配置文件主副控DPU除了站号以外全部一致。用文本编辑软件,比如windows自带的记事本或写字板打开vdpu.cfg,将其中的站号改为9号,保存退出,然后将该配置文件下装到新装的X站。下装完成后,等待1分钟左右将新DPU复位。
7)当新DPU重新连接到网络后(此过程大约2-3分钟),在自检画面上观察,其站号已改为9号。拷贝29号站的组态至新的9号站,完成后,现在的9号站呈副控状态(蓝色),至此,DPU更换完成。
8)一切正常后,检查DPU组态,观察各个点的信号状态正常后,开放屏蔽的点,恢复打掉或短接的电缆,将设备控制方式恢复为远程控制或自动控制。
(2)关于DOC
由上面的步骤可以看出,在安全措施到位的情况下,更换DPU机箱并不复杂,要害在于配置DPU站。假如我们所用的新DPU软件版本与故障DPU的不一致,这时该如何处理呢?其实,DPU软件程序都安装在内部主机板上的DOC中,DOC相当于计算机中的硬盘。假如软件版本不一致,我们可以先用一台计算机与新DPU一对一连接,在计算机中将正确版本的DPU软件下装到DPU中即可。假如我们有故障DPU组态的备份,在这时也可先下装好,然后直接换DPU就行了。
假如能够确定原DPU的DOC是好的,我们也可将原来的DOC更换到新的DPU中,这样将更加方便。
这里引出一个问题,既然可以用计算机先配置好一台DPU,为什么不在平时就做一些配好的DPU站呢?当发生故障时直接更换不是可以节省很多时间吗?的确是这样,但是由于用作备品的DPU很少,不可能给每一个DPU站都做一个备份DPU,假如将一台新DPU做成1号站的备品,那么2号站故障或者另一个软件版本的DPU站故障,我们还是要将新站单独连接计算机,将配置和软件重新下传后才能更换,否则会引起网络冲突。因此现在我们一般都是先将不同版本的DPU软件下装到新的DPU或DOC中,尽量保证每一个版本的DPU软件有一个做好的DOC,故障情况下根据需要选用,只要将相应的组态文件下装,检查vdpu.cfg和Mminode配置文件中的站号是否正确即可。
(3)DPU内部卡件的更换
DPU内部卡件的更换步骤与DPU更换基本一样,只是拆下原DPU后,需要开盖,然后更换相应卡件即可。
(4)注重事项
1)操作时一定带防静电护腕,防止电子元件损坏。
2)假如故障DPU负责有调门控制,恢复前应将就地调门退电。DPU完全恢复后,在画面上将调门开度设定为与就地开度一致后,再给阀门送电,防止新站上网后抢为主控,而其各个信号初始值为零,造成阀门自动关闭。
3)新主机板上的看门狗跳线一定要设为10秒。有时候一台DPU发生故障,复位后又正常,但一段时间后又发生故障,假如不是其元器件比如电容有问题,那么很有可能就是看门狗时间设定太短。我们碰到过几次DPU死机后无法起动,经检查发现都是主机板上的电容爆裂,与新华公司联系后,我们将该批次的主机板全部更换。若DPU经常死机,并且复位后可正常运行,那么很有可能是看门狗跳线设置的时间太短。
4 简单的故障判定方法
换下的故障DPU,我们可以接上显示器和键盘,给DPU上电。通过显示器观察是否能进入操作系统以及屏幕上的故障提示,初步判定是操作系统故障还是应用软件故障或者是硬件故障。由于DPU实际上就是一台微机,所以,我们可以将判定微机故障的方法应用到这里,例如可以通过开机时的蜂鸣器的鸣叫声来判定哪里出现了故障。假如能进入到操作系统,但是XDPS的应用软件却无法使用,一般是XDPS软件问题,假如进不了系统,从目前我们所碰到的故障来看,主要是主机板或DOC的硬件故障。
若是软件问题,可以将电子盘上XDPS目录下所有内容删除,然后将XDPS3文件夹下的内容拷贝至XDPS目录下,具体的文件是VDPU.exe、VDPU.cfg、vio.dll、vfunc.dll、Xnet.dll、Xnet.cfg、startdpu.exe。或者干脆重新下装DPU软件,然后重新启动DPU,观察故障是否消除。
5 结束语
DPU本质上就是一台计算机,运行时间长了难免会出现一些问题。但出现故障后,应该冷静面对。XDPS控制网络的安全性还是比较高的,一台DPU故障后,其副控DPU会立即升为主控来代替他的工作,所以我们在更换DPU时只要保持冷静,做好安全措施,就可以顺利地处理好故障。

来源:中国发电网
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