ABB Symphony DCS系统电源监视模块故障的处理.doc

ABB?Symphony?DCS系统电源监视模块故障的处理 乔永生等?来源：本站原创 点击数：33 更新时间：2012-1-31 21:38:27 乔永生 马新轶 田建勇 （中电投河南电力有限公司开封发电分公司河南开封 475002） 摘 要：简述ABB Symphony DCS系统结构、电源模块监视及硬件配置，并根据实际运行，总结出故障的处理方法。 关键词：电源 分散控制系统 电源监视模块 1 控制系统概述 1.1概述 某发电公司2×600MW超临界机组的DCS控制系统采用了ABB公司的Symphony控制系统，其由现场(过程)控制单元（PCU站）、中控室设备(人机接口)、网络通讯系统、Symphony与其它系统的接口、远程I/O组成。每1个PCU站都是控制环路上的1个节点，DCS数据高速公路的网络结构为环形，双环互为冗余，通信速率为10M。环路通过同轴电缆相连，整个环路为物理连接。环路上的节点通过网络接口模件INNIS01挂在环路上，数据通信是单方向的，数据通讯方式为存储转发式。环路上源节点的数据经过信息打包技术处理，以信包的方式在环路上沿一个方向传递，目的节点在自己的缓冲器内拷贝一份信包后，给信包添加一个确认信号，然后信包继续沿环路传输，当所有的目的节点都接受完毕后，信包回到源节点，因为信包的传输是单方向的，因此各节点之间就有了上下游的关系。单元机组控制机柜的PCU站分配按汽机、锅炉、电气分开布置，这些PCU站由每台机组各自的控制网络 C-Net 环路相连，从而形成两个相对独立的环网。在两台机组的环网之间设置1个公用环网，对两台机组的公用部分(包括公用厂用电系统、燃油泵房、热力系统公用部分等)进行控制。 1.2电源系统Modular Power System（MPS III） MPS所提供的电源类型：系统电源：+5VDC、+15VDC、-15VDC、MCOM。现场电源：+24VDC、I/OCOM、+48V/125VDC、I/OCOM 电源系统的特点：采用2N冗余两路电源各自独立、较好功率因数调整可达.95。结构：电源输入盘、电源安装架、风扇组件、电源模块 、总线监视 2 DCS控制系统故障现象 2.1故障发生过程 2010年11月16日4时40分，#1机DCS #9柜BRC3、BRC5所控制的煤、风、水、协调等自动控制系统在风烟、汽水等画面上出现坏点，31秒后MFT动作，首出为给水流量极低，出现坏点约1分钟后，风烟系统、汽水系统等画面上坏点逐步自动恢复正常。系统恢复后，热工人员对#9柜进行了检查，确认柜内电源系统接线牢固、无松动，BRC主辅切换正常，电源切换正常，确认后，重新启机。在机组启动过程中，2010年11月16日5时42分，#1机#9柜的两对BRC相关测点和设备再次出现类似情况，由于此时给水流量极低保护退出，此次MFT动作首出为风量低。 3 故障现象分析及防范措施 3.1故障分析 3.1.1控制器重启原因分析： MFT后，热工人员对柜内电源系统接线进行了检查，确认牢固、无松动，控制器主辅切换正常，电源切换正常，对柜内母线排电压进行了测量，确认电源质量良好，由于电源模块为冗余配置，初步排除了电源模块自身故障可能性。根据ABB DCS电源系统特点，怀疑这两次事件为PFI信号误发，造成控制器重启。 PFI信号原理分析： PFI信号即Power Failure Interrupt信号的缩写，是电源系统监视模块输出的电源故障中断信号。正常情况下，此信号的对地电压和＋5V 对地电压相同。当这个信号产生时，PFI 对地电压由正常时的＋5V 下降为0V，此时，所有的控制器（如MFP、BRC）、通讯模件（如NPM、ICT）等均停止工作，一旦PFI信号消失，所有控制器均将自动重新启动。设立这个信号的初衷是：当电源系统过载或部分故障的情况下中止系统的运行从而避免故障进一步扩大而导致更大损失。 根据电源型号不同，PFI信号产生的原因也有所区别，针对开封发电分公司使用的MPSIII 型电源，导致产生PFI 信号的原因有三种：1)＋5V电压失去或质量降低；2)＋15V电压失去或质量降低；3)－15V电压失去或质量降低。其中，＋5V降至4.75V以下或升至5.35V以上，PFI信号产生；＋15V、-15V信号的正常工作电压分别在＋15.25V、－15.25V左右，一般若上下波动0.4V，PFI信号产生。MPSIII 型电源与PFI 相关的原理如下图1所示： 图1 MPSIII 型电源与PFI 相关的原理 在MPSIII型电源中，上述三种情况中的＋15V 和－15V 是否产生PFI 信号，用户可通过监视模件上的J2 开关来自行设置(参见下图2)。＋15V 和－15V信号主要用于模拟量输入输出模件的运算放大器，＋5V信号