3 OVATION系统下装过程中的故障处理及防范080707

2008年全国发电厂热工自动化专业会议论文集

OVATION系统下装过程中的故障处理及防范

赵石兵 陈学奇

（浙江省台州发电厂 浙江椒江） 318000

摘 要：目前，DCS控制系统在发电企业中的作用越来越重要、广泛。台州发电厂五期脱硫工程采用了OVATION DCS控制系统。在DCS下装过程中，发生了一些异常现象，本文就现场工作中，曾发生的故障和碰到的问题进行分析讨论，并提出相应处理方案。

关键词：FGD；OVATION DCS；下装；异常现象

Abstract：The Distributed Control System (DCS) is applied widely and plays important role in power plants.The OVATION-DCS system was applied in the Flue Gas Desulfurization system （FGD）of the Fifth project of Taizhou Power Plant. This paper describes the abormal phenomena occurred during the download of the OVATION-DCS system. Then, based on the experience of site work,analyzes and discusses the occurred faults and problems. And it provides good treatment measures to resolve the faults and problems.

Key Words：FGD, OVATION-DCS system, Download，abormal phenomena

1 引言

浙江台州发电厂五期工程为2*300MW机组，分别于2007年12月20日和2008年4月4日通过168h试运行。全厂热工过程控制采用OVATION DCS控制系统共六套，分别用于#9机组、#10机组、#9 机组公用系统，四期脱硫、五期脱硫、四期&五期公用脱硫系统。

Ovation 系统是美国西屋过程控制有限公司继其CLASSIC,WESTATION 后推出的新一代过程控制系统。西屋公司以控制系统就是信息系统的新理念，采用全面开放的体系结构，工业标准的PENTIUM处理器， 符合TCP/IP协议的100MB FDDI网络，ORACLE数据库，UNIX或WINDOWS NT操作系统。而AUTO CAD界面的组态软件则采用SAMA图形式组态，而不再是算法模块搭接的页面式组态。其可靠的安全机制和系统体系结构，可保证系统自由安全的挂接PLC、FCS和INTERNET。因此该系统不仅是一个分布式控制系统，而且是一个能支持任何商业应用的开式计算平台，具有实时任务临界过程控制能力。它以其强大的数据库功能、稳定的运行性能独树一帜。但其DCS组态下装过程同样存在一些问题，本文就现场工作中曾碰到的问题进行分析讨论，并提出相应处理方案。 1 控制系统组态下装

控制系统组态下装功能，是众多DCS在现场使用中的一个必需具备的功能，同时也是判断一套DCS功能可靠性的重要指标。该功能可分为在线下装和离线下装：

在线下装是指在机组运行状态下，将编好的程序（组态）通过下装软件下装到DPU中而不影响机组的运行状况。由于在线下装具有机动，不受时间限制等优点，因此在机组整组启动调试期间，调试人员对逻辑修改后经常进行在线下装。但在机组投入商业运行后一般很少再使用在线下装功能。其原因是由于下装功能伴随着一定的跳机风险（多个品牌DCS在在线下装过程中，都曾偶而发生过跳机故障）。

离线下装是指在机组停运状态下，对DCS进行下装。离线下装不会对机组的安全造成影响，但因为离线下装不能立即见到效果，而且，因为下装有可能造成一些较隐蔽的缺陷存在，缺少有效地检查确认手段。

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此外，下装功能分为增量下装和全下装。一般情况下，我们采取增量下装，系统自动对更改处进行下装。而全下装是指先对控制器进行清空(clear drop操作)，再将组态下装到控制器中。两种下装方式重要区别在于是否保留控制器中原有状态信息。 2 组态下装故障现象与原因分析

今年以来。台州电厂OVATION控制系统发生过二次下装故障，过程与现象如下： 1）2008年5月30日，在五期脱硫停运期间，针对运行人员提出的逻辑修改意见，热工人员对该DCS网进行了离线增量下装。5月31日运行人员告知，9A氧化风机无法启动，经查该风机上某一点温度90HTG10CT014为75.1度,超过了启动条件的高限值70度，且处于扫描切除状态。热工人员对该点进行扫描开放，该点示值26度，该泵启动正常。

2）2008年7月1日，在四期脱硫停运期间，热工人员对该DCS网进行离线增量下装，下装结束后，检查无异常。然而在运行人员恢复脱硫系统后，告知：吸收塔除雾器冲洗水顺控功能失效，操作画面无响应。经查该操作画面对应的逻辑方案页DROP2/SHEET551未下装到当前的主控中去，导致操作画面对应的KEYBOARD功能块未在主控中运算。

针对上述二次因下装而导致的故障事件原因，我们进行了认真查找和分析：

2008年5月30日因下装导致的故障原因查找中，我们发现下装瞬间，某些点突然被扫描切除并长期置值。扫描切除时间为5月30日9：18，正好与下装时间吻合。进一步检查发现当时有一台操作员站处于工程师级别，控制系统误认为该下装是运行人员误操作而将该点强制。然而在系统的数据分析与维护菜单（Data Analysis and Maintenance menu）/Historical Review/Point Review中，对具备“scan remove”特性的进行检索，清单中未发现该点。在系统的数据分析与维护菜单（Data Analysis and Maintenance menu）/Historical Review/Operator Event Review操作员事件查询窗口中也未发现对该点的操作记录。但通过对该点做历史趋势曲线，与检索出该段时间的报警信息历史进行比较，发现该温度点在经历了为时十几秒钟的通讯超时后，温度值从原来的45度突升到75.1度，继而扫描被切除，该时间段正好是下装时间，因此判断是下装导致了该点被扫描切除。经分析得出结论是：此站逻辑在5月30日下装前曾经做过较多的修改，包括增减算法块等。使得离线组态与控制器中的组态存在较多差异。由于在OVATION网络中，点的唯一标识是它的SID。下装瞬间，SID号有冲突现象，导致该点的无法正常识别广播。

2008年7月1日发生的故障查找中，热工人员根据运行人员提交的缺陷，打开该操作画面对应的顺控逻辑。检查发现该顺控逻辑底图能在窗口中调出来，但画面数据未刷新。包括该逻辑图中的点信息无法强制、KEYBOARD模块无法操作等。我们针对此问题，进行了以下几方面的检查：

1）进入UNIX系统，检查磁盘上该顺控逻辑页的文件信息。在WDPF/REL /DATA/CBDATA/DROP2中发现该该方案页文件存在，显示属性正常。

2）进入“User Reconciliation”检查点信息一致性功能模块中，针对DROP2/DROP52站进行了点信息一致性检查，结果“Primary/DB”,“Partner/DB”, “Primary/Partner”中均未发现异常。

3）进入“CONTROL BUILDER”功能，打开DROP2中SHEET551方案页，检查正常，保存、编译均正常。

4）进入“Controller Diagnostics”控制器诊断功能，分别对DROP2、DROP52控制器内的Controller info、Processing Task Info、Sheet Info进行比对。在比对中发现，目前处于主控状态的DROP52中缺少SHEET551方案页,而DROP2中有该方案页。

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根据以上分析，我们判断故障原因上下装不完整引起。而造成不完整的原因，跟下装及下装前的组态操作等合理性有关。 3 组态下装故障防范

根据上文提及的故障和分析，为了防范类似故障的发生，提高OVATION DCS的可靠性，我们针对DCS组态及下装的规范化，提出以下建议供同行参考：

1）认真做好DCS逻辑修改的记录工作。对DCS逻辑、组态做任何修改，均应做相应的文字记录。在做DCS逻辑修改工作前，对需要修改的控制器站进行点信息一致性检查，确认点信息完全一致，若检查有不一致处，应该能有逻辑修改的文字记录予以确认、辅证。

2）在CB软件中，修改逻辑必须及时保存编译，编译过程中若发生任何错误报告，必须予以一一确认。做到零错误下装。下装前还应做好充分的系统状态检查工作，如检查控制器的主备状态、报警信息，检查系统中的点强制、点报警情况，做好记录，方便与下装后系统状态的比对工作。

4）下装工作前，根据情况确定是增量下装还是全下装。由于增量下装具有尽多地保有控制器中点的原状态信息，保证控制器的工程信息在下装前后实现“平滑”过渡，；因此一般情况下，建议下装工作选择在机组停运期间，尽量采取增量下装。而全下装比较适合用增量下装发生错误后操作，具体操作将需要下装的控制器进行清空，清空结束后，再进行常规的下装操作。

5）若要实施在线下装，需要做好充分的事故预想和准备工作，制订有效的安全措施，包括下载前，将该控制模件控制的所有主重要运行设备，如运行许可，全部切就地运行，所有通讯的点进行隔离（通讯点全部整理），并将与之对应控制模件有连锁关系点和不同控制器机柜的硬接线点强制，防止新旧逻辑在下装瞬间，或回到执行状态时的初始扫描过程中，软件初始值引起失控状态值输出，导致设备误动。

此外，按照OVATION系统的要求，遵循“先下主控，后下付控”的原则对控制器下装后，建议进行以下方面检查：

a）检查系统状态，包括检查CRT上的1800系统状态与现场控制器运行状态是否对应，主备状态对应，无异常报警。

b）进入“Controller Diagnostics”控制器诊断功能，观察控制器的运行情况，包括控制器各个任务区的负荷，I/O信息，逻辑页信息等

c）检查有修改处的逻辑页，确认新的逻辑在正常运算。

d）有选择性地检查有修改处的点的点信息，检查其点的版本信息。

e） 检查主重要设备的状态，如在主重要设备从就地切回到DCS控制状态前，检查该设备在DCS中的启动允许、停止允许、自动停、自动启等信号是否与当前运行状态符合。 4 结束语

本文结合台州发电厂脱硫DCS因下装发生的故障以及分析过程，提出了对OVATION DCS下装故障的分析、处理方法，对保证OVATION DCS顺利下装有一定的参考作用，同时，对其他类型DCS的下装也有一定的借鉴意义。

个人简历：

赵石兵 （1965－），男，浙江台州人，工程师，从事发电厂热工自动化检修维护工作。

联系电话：13857672051 。邮编：318000

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