主时钟对DCS的影响

张 怪，崔 铭，师 诚

（北京京能未来燃气热电有限公司，北京102207）

0 引 言

北京京能未来燃机热电厂采用9E级燃气—蒸汽联合循环机组，总发电装机容量255 MW。分散控制系统（DCS）采用西门子T-3000。系统分为主网与辅网两个网络，主网主要设备有汽机、锅炉、电气、DHE和TCS，辅网主要设备有化学、制冷和余热利用。主网与辅网通过赫斯曼路由器实现互相操作、数据映射、数据集成等功能。主时钟由厂用GPS通过硬接线进行对时，由网线接入环网给两个网发送对时信号，以确保时间同步。

北京京能未来燃气热电厂DCS系统中用到的主时钟输出端口通过NTP网络协议进行对时。所谓NTP协议是将主时钟指定为网络中的源设备，为网络中的计算机、控制器和服务器提供授时服务，通过这个时钟源可以使网络中的用户保持时间同步，精度高达毫秒级。

1 主时钟故障分析处理方法

1.1 DCS主时钟对时错误

2015年2月5号23时，运行人员发现DCS画面大量测点出现“U”，西门子T-3000系统测点如果出现“U”则表示该点无法记录时间趋势，但是不影响操作及逻辑判断。

当事件发生后，首先检查服务器状态，DCS、ADCS服务器负荷正常，服务器内T-3000系统各进程内存使用情况正常，通过以上排查排除了服务器负荷高引起的数据阻塞。进入电子间对控制器及网络设备检查，所有控制器运行正常，网络交换机运行正常，通过以上排查排除了由于网络设备引起的通讯中断。进入工程师站打开T-3000系统软件，发现报警画面中出现多个控制时间同步错误（见图1）；调历史曲线发现并不是所有“U”点都是同一时间发出的（见图2）；在CMD进程中拼主时钟地址可以拼通；输入ntpq-p命令可以找到两台主时钟的对时信号，通过以上排查排除了网线问题引起的网络中断。检查主时钟状态发现对时信号不定时跳变，将硬接线解除后主时钟恢复正常。至电气全厂主时钟发现与DCS主时钟一样跳变，由此判断是由于电气主时钟跳变导致DCS主时钟对时错误。

1.2 厂用主时钟改造

在原有主时钟信号基础上增加了北斗GPS信号。由于软件无法兼容，原有主时钟与北斗GPS对时信号冲突，致系统软件错误，DCS主时钟无法正确获取时间信号，各控制器无法正确读取主时钟发送的时间信号，因此出现了部分测点不同时间的“U”点现象。

问题出现后，工程师对控制器进行了系统的检查，登入西门子T-3000远程诊断软件，发现部分控制器每分钟存档数据过多，占用大量控制器内存，存在安全隐患（见图3）。与南京西门子沟通后，进行合理的优化，将每分钟的存档次数降低至50次以内。

2 结 论

这是一起典型的设备故障事件，由于厂用主时钟由电气专业负责，DCS由热工负责，两个专业之间沟通不够。若电气专业能及时告知，可将DCS主时钟的输入信号切除，主时钟将发送自带对时信号给各用户，保证时间的稳定性。

根据此次事件西门子的网络架构特性，提出以下几点预防措施：

图1 T-3000系统软件报警画面

图2 T-3000系统软件历史曲线

图3 西门子T-3000远程诊断软件界面

（1）加强专业间的协调，有问题及时沟通。

（2）针对西门子T-3000控制系统的特性，定期对

控制器、服务器的负荷和存档数据进行优化。

（3）加强专业学习，掌握西门子诊断软件。