600MW OVATION控制系统冗余试验检修及试验中出现的问题

曹秀丽

【摘 要】 本文以陕西德源府谷能源有限公司两台机组OVATION控制系统检修冗余试验为例，主要介绍DCS系统电源冗余切换实验，网络冗余切换实验，控制器冗余切换试验方法及试验中出现的问题，典型问题的解决方法以及维护注意事项，从而保证了机组的安全稳定运行。

【关键词】 控制系统  切换实验  冗余

1 设备概况

陕西德源府谷能源有限公司两台机组控制系统均采用艾默生过程控制公司的OVATION控制系统。采用OVATION软件版本为3.0.4，OPH软件版本为3.3.采用OCR400控制器，每对控制器分为主控制器及辅控制器。在系统状态图中，绿色为主控，黄色为辅控。当主站出现故障时辅控应该无扰切换为主站工作。每对控制器由一对24VDC电源模块供电，一路为UPS电源，一路为保安电源，保证两路电源可以无扰切换。两台机组控制器为单网运行。

2 OVATION控制系统冗余试验

2.1 OVATION控制系统检修中的冗余试验

OVATION控制系统检修中的冗余试验包括电源冗余切换实验，网络冗余切换实验，控制器冗余切换试验。系统状态图见如图1，电源监视图见如图2。

2.2 OVATION控制系统冗余试验方法及步骤

2.2.1 网络切换试验

由于所有上位机均为双网通讯，因此双网通讯中任意一路网络中断不会影响上位机的正常工作，而所有控制器均为单网通讯，因此任意一路网络中断后，控制器会切换至备用控制器主控。

（1）试验的方法。先将所有的主控交换机断电，检查所有上位机在单根网线通讯下的状态和控制器是否切换，再将所有主控的交换机恢复供电，等待所有offline的控制器显示为Fail状态后，重新启动这些控制器。待工作正常后，断开所有备用交换机的交换机供电，按照主控交换机断电时的检查步骤进行检查。

（2）具体步骤。1）我们将所有主交换机断电，此时打开系统状态图可以看到所有上位机只有单路网络工作，并且刚刚在主控位的控制器状态变为offline，刚刚在备用控位的控制器状态变为主控，上位机读取，操作等均正常。2）将所有主交换机恢复供电，待交换机工作正常后，重新启动fail状态的控制器，当这些控制器启动完成后，再把所有备用交换机供电断开，此时上位机的另一路网络就会断开，从系统状态图上监视控制器和上位机的工作状态，确认上位机工作正常以及控制器正常切换。3）恢复备用交换机的供电，所有上位机的双网状态恢复正常，重新启动fail状态的控制器。

2.2.2 控制器切换试验

（1）软启动切换。将所有小号控制器切为主控，打开Studio组态工具，分别对小号控制器重启，大号控制器均能切换到主控，在切换过程中没有异常报警。待小号控制器恢复备用后，再对大号处于主控的控制器重启，小号控制器恢复主控状态，切换成功。

（2）硬重启。将所有小号控制器切为主控，到电子间，关闭所有小号控制器左侧的电源开关，所有大号控制器均能无扰切换到主控。打开小号控制器开关，小号控制器变为备用状态。用相同方法，关闭右侧大号控制器的电源开关，检查发现，所有控制器均能无扰切换到大号控制器上。

（3）拔网线切换。将所有小号控制器切换为主控，逐一将小号控制器网线拔出，检查大号备用控制器是否能自动切为主控。重启小号控制器，小号控制器恢复备用状态后，再按照类似方法，将大号控制器的网线拔出。

（4）主机电源切换试验。电源切换方法为：先断开UPS电源，恢复后，再断开保安段电源，检查控制器，交换机，上位机工作是否正常无扰切换。

网络柜的电源切换装置为双路APC切换，APC切换装置上可以显示输入来源的状态。切换过程中输入来源状态显示正确，交换机没有掉电，工作正常。

所有控制器均为两路供电（UPS和保安），电源切换是在控制器的电源分配板和卡件上切换。因此打开系统状态图和电源监视画面，通过分别断开一路电源检查控制器的工作状态，切换均无扰，在报警窗口中有电源切换的报警信息。

2.3 出现的问题及解决办法

（1）做#2机电子间内网络的冗余切换时，50号控制器fail后重启的过程中出现故障，无法正常处于正常辅助状态。检查50号控制器网络连接，电源无故障。后来发现CF卡工作状态异常，对控制器的CF做初始化。先将50号控制器断电，并拔出CF卡用命令：format  X： /a：4096 /fs：fat（x为CF的盘符） 做格式化。格式化后插回CF卡，对控制器上电做download ，reboot ，load后，将所最逻辑下装到控制器内。在LOAD期间，控制器无法LOAD，系统报错。检查发现是脱硝与热风门改造，新建的一块DO卡上的点，在不同的任务区。更改点的配置后，可以完成控制器的LOAD。

（2）做#1机电子间内控制器的冗余电源切换。DROP8电源切换故障，断掉左侧UPS电源，在1810号电源监视图上：左侧电源模块的AUX指示灯熄灭;但MAIN指示灯仍然亮着。在电源模块上测量端子电压，发现MAIN电源的电压仍然为20伏。将电源模块去扩展柜的电源插头拔掉，则此异常状态消失;重新插回后也不再发生。最后确认是连接控制器基座的ROP板某处连接不好。

（3）做#1机电子间内冗余控制器切换实验，从就地控制处，将主控的控制器断电，备用控制器切到主控状态。切换正常。但是做到DROP4之后，在error log内不停刷出很多DDB报错，如：DDB ID  421 WAS 1424 byte，expected 32769，send by 00：20：ab：39：12：47 ignored。检查系统DDB配置为2048，将DDB放大到3071，对每个控制器做download，clear，load后，则无此报错。

（4）做#1机电子间内网络柜双电源切换，网络柜有UPS，保安段各一路进线。断任何一路，切换功能正常，无光电转换器机架掉电或者交换机掉。做网络柜冗余电源切换装置切换，将其中一个电源切换装置的出线拔掉，互为冗余的一半交换机断电，另外光电转换器机架两路电源均断电，主机与空冷电子间通讯终端。光电转换器机架电源的此种连接方式不正确。更改电源的插槽位置，将机架的两个电源线，连接在两个电源切换装置上，重新做切换则问题未发生。

3 结语

随着机组容量逐渐扩大，电厂自动化水平越来越高，DCS系统的可靠性显得的尤为重要，既而冗余切换试验的正常将很大程度上提高DCS系统运行的安全可靠。

参考文献：

[1]4.1 ovation3.0说明书.