如何提高XDPS—400系統穩定性

孟建剛?胡利鋒

1.XDPS—400系統概述

XDPS—400系統是新華控制公司新一代的集散控制系統，是融計算機、局域網、數據庫、信息處理技術和自動控制技術為一體的大型過程控制系統。其分布處理系統是典型的總線型局域網絡，采用802.3廣播通信方式。XDPS主要由高數據網和連接在網上的MMI與DPU三部分組成。包頭第一熱電廠（以下簡稱“我廠”）2×125MW機組2004年投產，全部采用的就是XDPS—400系統，現已運行十余年，期間經過改造升級，系統穩定性不斷提高。

XPDS系統最大特點就是系統的開放性，硬件、軟件與通信都采用了國際標準或主流產品，構成開放的工業控制系統。

（1）人機接口采用標準工業PC機，DPU采用標準工業PC總線結構。

（2）操作界面采用WINDOWS系

統軟件以及WINDOWS實時多任務操作系統RMX—X方便直觀的IEC—1131—3的DPU圖形組態軟件。

（3）采用成熟的計算機網絡通信技術，構成高速冗余實時數據網，符合IEEE802.3標準。

（4）系統采用冗余、容錯技術，雙電路供電，保證系統MTBF大于等于150000h。

隨著計算機技術的不斷發展，DCS控制技術的提高，高參數大容量機組的投產以及適應電網運行的安全的要求，DCS控制系統的穩定性尤為重要。

2.影響DCS系統穩定性的因素以及措施

（1）操作軟件未及時更新。XPDS系統MMI采用的是WINDOWS系統軟件，DPU采用的是WINDOWS實時多任務操作系統RMX—X方便直觀的IEC—1131—3的DPU圖形組態軟件，應用軟件系統是XPDS2.05或升級的6.0系統的組態及配置文件。DCS系統的硬件在實際運行過程中由于老化或損壞而更新時，由于廠家硬件升級而我們軟件未升級造成沖突，將嚴重影響系統的穩定性。因此在更新系統硬件時要及時更新系統軟件。

（2） 硬件故障導致的系統不穩定。① DPU故障。DPU故障包括網卡故障、電源模件故障、雙機切換卡故障等。在保證安全前提下，要及時更換。正常運行情況下，要避免對主輔DPU的切換，要盡量利用大小修對主輔DPU的切換實驗，以避免對系統的擾動，保證機組安全運行。②MMI故障。導致MMI故障的原因有很多，大致包括CPU風扇故障、機箱風扇故障、硬盤空間不足等。這就要求熱工維護人員要定期檢查及清掃，損壞設備及時更換，以及養成良好的計算機操作習慣。

3.網絡通信故障

（1）主要表現。MMI經常出現死機或者掉線或者站點離線，DPU脫網或死機或者冗余切換不成功，數據通訊中斷等都將嚴重影響機組的安全運行。

（2）通信介質損壞導致故障。通信介質有兩種，一種采用同軸電纜為介質的總線型網絡，通信卡為BCbit卡，另外一種為以太網雙絞線為傳輸介質的星星網絡，通信卡為BCNet卡。I/O總線故障會導致DPU和I/O單元通信中斷，DCS系統處于失控狀態。處理措施：定期進行網絡通訊測試，定期檢查網絡適配器工作狀態，以及傳輸介質和通信接頭。

（3）DPU負荷高造成的網絡擁堵。我們都知道控制器的組態不斷增加，其中很大一部分數據其實是無效的，因此在數據傳輸的過程這些無效的數據會導致網絡的擁堵。處理措施：定期檢查組態，優化組態將無用組態及I/O點刪除。

4.接地故障

接地系統的故障會導致DCS系統輸入輸出數據的不穩定，造成現場設備誤動作以及DCS畫面狀態的錯誤。處理措施：測量機柜的接地電阻即接地銅板到大地的接地電阻要求≤2.5Ω。

5.系統過熱故障

DCS系統過熱時影響系統安全穩定運行的不可忽視的隱患。電子元器件對溫度非常敏感，環境溫度過高會極大影響電子元件的穩定性，嚴重的會導致元件的損壞，因此就要求DCS系統環境具有良好的散熱通風系統，需要檢查電子間和工程師站的空調狀態，保持適當的環境濕度，確保DCS系統能夠正常穩定工作。

由于DCS系統的廣泛應用，大大降低了運行監控人員的勞動強度，而系統穩定性的提高，又大大減少事故和故障率、降低了工業過程的運行成本，提高了機組效率。但是由于控制系統的復雜性和技術性以及檢修人員的檢修水平，又不可避免的會影響系統的穩定性，因此在這里與大家共同探討學習。

參考文獻：

[1]潘 笑主編.熱工控制系統[M]. 北京：中國電力出版社，2011.

[2]望亭發電廠編.300MW火力發電機組運行與檢修技術儀控[M].北京：中國電力出版社，2002.

（作者單位：包頭第一熱電廠）