XDPS-400分散控制系统常见硬件故障分析及处理

电力18讯：    目前DCS系统在发电厂中应用广泛，发电机组的自动化水平有了大幅度的提高，协调控制、事故追忆、历史趋势、报表打印等功能都成为可能。但是在DCS系统的应用中，由于DCS系统故障造成的负荷波动、停机、停炉事故时有发生。现就河南永城电厂DCS系统的硬件设备在调试过程中遇到的故障及处理方法加以总结分析。
一、系统简介
    裕东发电公司永城电厂一期为2台300MW机组。#1机组采用机炉电集控运行方式，锅炉、汽机及附属、除氧给水、发电机、厂用电控制系统采用新华控制工程公司提供的XDPS-400型分散控制系统。
    本台机组DCS系统设计为四功能系统，包括有模拟量控制系统(MCS)，锅炉、汽机、发电机及厂用电顺序控制系统(BT/SCS，G/SCS)，数据采集系统(DAS)和锅炉燃烧器管理系统(BMS)。另外，汽机数字电液控制系统采用新华公司研制的DEH-ⅢA型控制系统，该系统与DCS系统硬件兼容。汽机危急遮断系统(ETS)为上汽成套的PLC控制系统，汽轮机轴系安全监视仪表(TSI)为本特利3500型仪表。
二、常见故障分析及处理
    在DCS系统调试过程中，常见的故障主要有DCS系统内部电源故障、DCS系统硬件故障、外部设备故障等。
    l.DCS系统内部电源故障
    (l)DCS柜内电源消失
    主要是由于供电系统故障，造成DCS柜内电源消失，所有控制功能全部丧失，DPU停运，网络通信中断，数据无法采集，无控制指令输出，整个系统处于瘫痪状态。此时，应及时查找原因，恢复供电。
    (2)电源模件故障
    XDPS-400系统每个DPU都采用了各等级电源双电源模件供电，当一个电源模件故障时，备用模件可以自动投入运行维持供电。如果双路电源都发生故障，则相应电源模件的电源指示消失，相应供电模件功能丧失。
    各等级电源主要有+5VDC、±15VDC、+24VDC、+48VDC。
    +5VDC、±l5VDC电源模件主要给I/O模件、BC板供电。一旦发生故障，将导致输入、输出数据无法显示，控制指令无法执行，该DPU的I/O单元通信中断，该DPU的控制对象完全失控。由于+5VDC和±15VDC共用一个电源模件，因此在某个电源回路发生故障时，很可能引起另一路电源出现问题。处理问题时应注意这种情况。
    +24VDC电源模件主要给DO模件、AI-TC/MA/V模件以及各种TB板供电。+24VDC故障后，上述各种模件及I/O信号全部无法工作，采集、调节、控制功能全部丧失。具体现象可能是变送器采集信号故障、调阀不受主控控制等。
    +48VDC电源作为DI模件的采样电压，它只影响DI模件。+48VDC故障后，显示为两位开关、阀位反馈等各开关量输入故障。
    一旦确认电源模件故障，应尽快更换故障的电源模件。
    (3)OPU电源消失
    操作员站OPU系统电源故障，所有操作员站均停止工作，所有操作功能丧失，所有在线数据、历史数据都无法显示。这时，应利用具备操作员站级别的工程师站ENG和历史记录站HSU进行热力系统监视和操作，同时立即派专人到机头监视汽轮机运行情况，有关人员马上检查电源系统，并尽快恢复供电。如果ENG、HSU也失电，电源又不能马上恢复，应利用后备手操进行紧急停机处理。
     除OPU系统失电情况外，还可能会遇到由于计算机系统死机或其它原因造成OPU无法进行运行监视和操作，此时也应按上述方法进行紧急处理。
    (4)ENG电源故障
    工程师站ENG主要功能为逻辑修改、参数 调整、图形组态、网络及硬件监视，发生故障不会影响机组控制系统的正常运行。由于XDPS-400系统的ENG、HSU、OPU可以根据需要登陆到不同的级别，因此ENG功能也可以由OPU完成。
    (5)HSU电源故障
    历史记录站HSU电源故障，将无法记录历史数据，操作员无法调用历史数据，但不影响系统的正常运行，此时各种报表需手动完成。
    2.DCS系统硬件故障
    DCS系统中各输入输出板件均具有前端数据处理功能，既保证被采集信号的正确输入，又阻止强信号对计算机系统的干扰和破坏。当板件 发生故障时，如果是单一通道故障，只更换通道即可;如果整个板件故障，则应及时更换板件。
    (l)AI/TB板故障
     AI/TB板适用于各种模拟信号的采集和处理。当AI/TB板故障时，该板卡所带的模拟量信号都将无法正常采集，OPU画面无法正确显示测量值。AI/TB板的前面板上提供了相应的LED故障指示灯，根据故障指示灯可以判断一般的故障。如果板件本身元件故障，可以通<