MVI69-HART
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廈門莫格電氣自動化有限公司
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：1811245942
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DCS交換機流量限制的重要性
引言
甘肅大唐甘谷發(fā)電廠以大代小改造工程為2X330MW機組，2007年年底兩臺機組順利通過168試運行，成功投產(chǎn)開始商業(yè)運行。其分散控制系統(tǒng)(DCS)采用GE新華控制工程有限公司的XDPS-400e型。XDPS-400e型分散控制系統(tǒng)是GE新華XDPS-400+系統(tǒng)的升級系統(tǒng)，主要是在系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)上做了較大的改進，在同類機組容量的電廠也是*應(yīng)用。它的功能包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、電氣系統(tǒng)(ECS)、汽輪機控制系統(tǒng)(DEH)、旁路控制系統(tǒng)(BPC)等。
1 網(wǎng)絡(luò)配置
大唐甘谷發(fā)電廠兩臺機組DCS系統(tǒng)設(shè)置2個獨立的雙環(huán)網(wǎng)，每臺機組一個環(huán)網(wǎng)，公用系統(tǒng)一個星型網(wǎng)。公用系統(tǒng)與單元機組之間采用網(wǎng)橋聯(lián)接在一起。單元機組網(wǎng)絡(luò)配置分為兩部分，主干網(wǎng)和實時信息網(wǎng)。主干網(wǎng)為100Mb冗余、容錯高速實時雙環(huán)網(wǎng)。冗余是指2條環(huán)網(wǎng)同時工作，互為熱備用。 容錯是指當環(huán)網(wǎng)中任何兩個站點間的線路發(fā)生故障或任何站點故障時，環(huán)網(wǎng)將自動退化為星型以太網(wǎng)，不會影響系統(tǒng)的正常工作。實時信息網(wǎng)是把系統(tǒng)上所有的人機接口(MMI)構(gòu)成一個實時總線網(wǎng)，以實現(xiàn)人機接口之間的信息資源數(shù)據(jù)共享。實時信息網(wǎng)由SMC交換機EZ1024R 100Mbps快速以太網(wǎng)交換機構(gòu)成。公用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置公用系統(tǒng)為一個獨立的星型網(wǎng)，通過網(wǎng)橋與單元機組DCS網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接在一起。網(wǎng)橋具有隔離性使3個DCS(#1機組DCS、#2機組DCS、公用系統(tǒng)DCS)網(wǎng)之間在電氣上相互獨立避免耦合。在操作上通過軟開關(guān)和硬開關(guān)兩種方式保證同一時間只能由一臺機組對公用系統(tǒng)操作。
2 出現(xiàn)的故障及其原因分析
2008年4月16日10點48分，正常運行中的#2機組操作員站、工程師站所有監(jiān)控數(shù)據(jù)品質(zhì)壞，操作員無法監(jiān)控，故障持續(xù)近兩分鐘后值長令手動停爐和手動停機，直接造成2#機組非計劃停運。
通過檢查#2機組報警歷史記錄，10：47：48至10：48：04期間，報警信號“SAC10DI003單元控制室空調(diào)系統(tǒng)#2總報警1”在短時間內(nèi)大量重復出現(xiàn)，緊接著DCS系統(tǒng)所有控制器出現(xiàn)復位現(xiàn)象。由于此信號為現(xiàn)場采集的信號，如此高頻率的出現(xiàn)不可能是實際產(chǎn)生;又因為此信號為公共系統(tǒng)采集的信號，同時通訊至#1機組，通過對比#1機組的報警歷史，亦排除了信號故障的可能。
通過排除法，zui后我們分析，在這一段時間內(nèi)，#2機組系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，造成網(wǎng)絡(luò)負荷劇增，引起控制器復位，而網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞的可能原因我們分析有以下幾個方面：
1、 工作人員在處理其他問題的時候不小心將控制器復位，通過檢查電子間進出記錄和機組歷史記錄，可以肯定排除人員誤動的原因。
2、 虛擬環(huán)網(wǎng)發(fā)生“短路”，即在整個網(wǎng)絡(luò)沒有產(chǎn)生斷點的情況下，虛擬斷點閉合，造成網(wǎng)絡(luò)形成環(huán)路，網(wǎng)上數(shù)據(jù)不斷被重復復制，網(wǎng)絡(luò)負荷劇增。如交換機虛擬斷點開關(guān)被誤動。
3、 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，造成網(wǎng)絡(luò)形成環(huán)路。從產(chǎn)生的現(xiàn)象及故障發(fā)生前的運行情況來看，可以排除這種可能性。
4、 網(wǎng)絡(luò)上某個節(jié)點網(wǎng)絡(luò)接口故障，向網(wǎng)絡(luò)上大量發(fā)送重復數(shù)據(jù)，造成網(wǎng)絡(luò)阻塞。如公共系統(tǒng)與單元機組網(wǎng)關(guān)站的網(wǎng)卡故障。
3 采取的措施
針對出現(xiàn)的情況，我們制定了如下預(yù)防措施：
1、加強相關(guān)人員交換機設(shè)備使用的培訓工作，在交換機機柜醒目處貼警示標志，避免人員誤動。
2、更換網(wǎng)關(guān)站與#2機組接口的網(wǎng)絡(luò)接口卡。
3、交換機增加端口的流量限制。
顯然，這次事故采取的這些措施里重中之重是交換機流量限制的設(shè)置，如果在事故發(fā)生之前我們已經(jīng)設(shè)置了流量限制，那么即使出現(xiàn)虛擬斷點閉合或節(jié)點網(wǎng)絡(luò)接口故障時，也不會因為向網(wǎng)絡(luò)大量發(fā)送數(shù)據(jù)而造成網(wǎng)絡(luò)負荷劇增，zui終導致非停的結(jié)果。
4 交換機流量限制的設(shè)置
大唐甘谷發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)為單層、快速交換式以太網(wǎng)，實時網(wǎng)(RTFNET)允許zui大節(jié)點量為1024個，信息網(wǎng)(INFNET)允許zui大節(jié)點量為250個。主干網(wǎng)由德國Hirschmann工業(yè)級交換機構(gòu)成，有RS20-1600M2M2SDAE交換機5對。公用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)也由德國Hirschmann工業(yè)級交換機構(gòu)成，有RS2-TX交換機2對。交換機流量設(shè)置在#1、#2機組工程師站進行，安裝JAVA程序和Hirschmann軟件后，即可在工程師站對交換機流量進行設(shè)置，我們根據(jù)實際數(shù)據(jù)傳輸情況，定義交換機光口速率為15000，電口速率為1500，當然，具體設(shè)置步驟因交換機類型不同而不同，這里不再贅述。
5 結(jié)束語
近年來，國內(nèi)火電機組發(fā)展迅速，機組從開工建設(shè)到投產(chǎn)的工程時間也大大縮短，在緊張的工期情況下，施工、調(diào)試單位難免留下工程隱患，作為電廠的主人，我們在緊抓大層面、大缺陷的同時，也要定期組織分析案例、細化設(shè)備保護、強化人員素質(zhì)，讓非停事故、安全事故不要成為新廠的“寵兒”!
Siemens、GEC—Alsthom、Schneider、proces—Data、ABB等。
FIP、Profibus—PA；
2）分立的工藝動作自動控制如汽車制造機器人、汽車，典型產(chǎn)品是Profibus—DP、CANbus；
3）多點控制如樓宇自動化，典型產(chǎn)品是LONWork、Profibus—FMS。
從上述基本要點的描述中，我們是否注意到一點，用于過程控制的三大系統(tǒng)，沒有一個是針對電站而開發(fā)的，或者說，在他們開發(fā)的初期，都并非以電站做系統(tǒng)的*控制對象。而在這些系統(tǒng)的使用說明中也絕不把電站做為*適用范圍，有的在適用范圍中根本就不提電站。現(xiàn)在奇怪的是，這三大控制系統(tǒng)，尤其是DCS、PLC，都在電站得到了廣泛應(yīng)用，而且效果也非常好。
POWER-ONE 24VDC 3.6A DC POWER SUPPLY HN24-3.6-A NIB
AEG MODICON 115V .3A 50/60Hz POWER SUPPLY 110CPU31101
ACOPIAN REGULATED POWER SUPPLY VA24MT
NUMATICS FILTER F32D-04 W/ R32R-04
LAMBDA JWS50-24/A 100-240 VAC 50/60 HERTZ POWER SUPPLY, NIB
GENERAL ELECTRIC POWER SUPPLY BOARD F31X111PSHAFG1 FR00/0 / 531X111PSHAGG1
HONEYWELL POWER SUPPLY UNIT 46182895-001
MURR ELEKTRONIK 24V 50A DC POWER SUPPLY 85798 MDG 50-208-520/24V DC/50A
EGS SOLO HEVI-DUTY 24 VDC/2.5A POWER SUPPLY SDN 2.5-24-100P
RELIANCE ELECTRIC RECTIFIER POWER CUBE 701819-19AW
NUMATICS 110-120V 50-60HZ .12AMPS 150PSIG-AIR SOLENOID VALVE 153SS415K00003
ACOPIAN 24VDC REGULATED DC POWER SUPPLY VA24MT210
CONDOR D.C POWER SUPPLIES INC. 02-32281-0001 REV F CIRCUIT BOARD
MODICON 115V 60HZ POWER SUPPLY P420
YASKAWA * POWER BOARD REV.D13 * JANCD-MTV01
DEEMS*10/250V POWER SUPPLY UNIT PSU-C/150
IAI 24 VDC POWER SUPPLY PS-241
FANUC ROBOTICS POWER SUPPLY BOARD A16B-1212-0470
USHIO HALOGEN PROJECTOR LAMP BULB JCR 9.5V 55W NIB
GENERAL ELECTRIC MFC/POWER SUPPLY CARD F31X111PSHARG1 / 531X121PSHASG1
FANUC ANALOG INPUT MODULE AD04A A03B-0801-C052 CONTACT SCREW MISSING
TOWER ELECTRONICS 100-240V 0.8A 50/60HZ VIDEOJET DC POWER SUPPLY, 100-0470
ALLEN BRADLEY SLC 500 13 SLOT RACK 1746-A13 SER. B W/ POWER SUPPLY 1746-PS SER
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