SY9000Plus控制系統運行中的問題及解決措施

摘" 要：

介紹了SY9000Plus控制系統在實際運行過程中，出現主處理器模塊同時診斷到卡件離線、I/O卡件無故報警、上位機畫面顯示錯誤、上位機組態軟件組態隨意性大等問題，采取對硬件主板增加物理防護、I/O卡件固件版本升級、軟件版本升級、加強組態修改管理及提高人員技能水平等措施，取得了良好的效果。

關鍵詞：

組態；報警；卡件；畫面；軟件

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2024.04.018

中圖分類號：TP273

文獻標識碼：B

文章編號：

1004-8901（2024）04-0060-03

作者簡介：

黃領（1975年—），男，河南長垣人，1997年畢業于安陽大學自動化儀表專業，高級工程師，現主要從事儀表與電氣工業控制技術應用。

Problems in SY9000 Plus Control System Operation and the Countermeasures

HUANG Ling， YAN Xin-long

（Hami Guanghui Environmental Technology Co.， Ltd.， Hami" Xinjiang 839000， China）

Abstract：

This paper introduces some problems of SY9000 Plus control system simultaneously diagnosed by the main processor module in its actual operation， such as card offline， arbitrary I/O card alarm sounding， upper computer screen display error， and random configuration of upper computer configuration software. The following countermeasures are taken， such as increasing physical protection of hardware motherboard， upgrading the firmware of I/O card， upgrading the software， strengthening management of configuration modification and improving the skill level of relevant personnel.

Keywords：

configuration; sound the alarm; card piece; graphics; software

doi：10.3969/j.issn.1004-8901.2024.04.018

SY9000Plus壓縮機組控制系統是沈陽鼓風機集團股份有限公司和康吉森自動化技術股份有限公司共同開發的三重化冗余、容錯控制系統，系統硬件符合SIL3（IEC61508）標準。容錯控制系統具有完全的三重化結構，“三取二表決”包括控制器和輸入輸出卡件，無單點故障，在物理上相對獨立，采用3-2-1-0降級模式，可以做到在線維護的要求；同時，在軟件使用中采用下位機邏輯編程獨立組態、上位機流程圖顯示匯總組態的方式，避免機組間邏輯關系的混亂，也降低了操作站的使用數量。下面就SY9000Plus控制系統在運行過程中出現的技術問題及解決措施進行介紹。

1" 控制系統

SY9000Plus控制系統主要由硬件（機架、各種卡件、端子板及IO預制電纜）、軟件（Architect Program、Architect Maker、Architect Loader、Architect View）、控制算法（汽輪機控制、變頻器控制、防喘振控制、性能控制）組成。

1.1" 硬件

為達到SIL3功能安全認證、SIL1信息安全認證，該控制系統在硬件方面采取三重化冗余結構，實現控制卡、信號輸入輸出卡、通訊卡間的獨立工作，在機組正常運行期間，可對各類卡件進行在線熱插拔而不導致機組停車。三重化冗余結構利用PM_BUS 對輸入的三組數據可分別進行表決，表決得到的結果才用于程序的計算，還可以利用IP_BUS將控制卡的數據分別發送給AO、DO，通過硬件表決電路，輸出表決后的數據，從而降低數據的波動，降低無故停壓縮機的概率。

1.2" 軟件

軟件分為Architect Program、Architect Maker、Architect Loader、Architect View。其中，Architect Program作為下位機軟件，主要進行邏輯組態的編程和組態的運行及獲取控制器PM的數據；Architect Maker作為上位機軟件，主要進行流程圖的組態及獲取Architect Program的I/O數據；Architect Loader作為指定操作站顯示數據的軟件，可以指定其運行的上位機畫面，并在Architect View運行時提供便利，直接運行其指定的畫面。

1.3" 控制算法

控制算法是軟件的一部分，在Architect Program中進行汽輪機、變頻器、防喘振的控制組態，通過利用對應的功能塊實現其不同的控制目的。

2" 運行中出現的典型問題

（1） 系統硬件的三個主處理器模塊（PM01）同時診斷到卡件離線。

（2） 系統硬件I/O卡件無故報警，用Architect Monitor軟件讀取日志為SOE校時故障。

（3） 系統上位機Architect View軟件畫面顯示時常出現錯誤。

（4） 可直接在Architect Maker軟件組態對上位機Architect View畫面顯示的實時值、報警值、聯鎖值寫判斷條件進行修改。

3" 運行問題分析

（1） 主處理器PM01采用安全值“FALSE”運算。當變量值為FALSE時，主處理器模塊PM01執行聯鎖邏輯，邏輯觸發機組停機，控制器發現I/O卡件的ABC三系同時離線，與卡件重新上電過程需要的時間一致。能夠引起上述過程的原因主要有：①拔出卡件后隨即重新插入卡件;②按下卡件主板PCB上焊接的復位按鈕;③芯片調試連接器（DBG-PortA）的復位管腳連接到GND（低電平復位）;④有較小的導電物意外掉入卡件內部J3連接器復位管腳上，造成卡件復位、發生重啟過程。

（2） 壓縮機組報警界面總是顯示機架卡件報警，并同時判斷為控制系統故障，給生產過程中工況指標引起的正常報警造成影響，使工藝監盤人員形成麻痹大意的心理。使用Architect Monitor診斷軟件讀取日志為SOE校時故障，SOE日志記錄見圖1。分析具體的數據后發現，是I/O卡件模塊的固件版本號低造成卡件無故報警。（I/O卡件硬件信息表見圖2）。

（3） 系統上位機Architect View軟件畫面顯示時常出現錯誤，比如測點清單位號、實時值、報警值等處無故出現一個黑色邊框（見圖3，測點清單位號處出現黑色邊框），或者顯示的報警顏色與實際顯示結果不符，造成監盤人員的誤判斷。經過與軟件開發及維護工程人員對接發現，Architect Make軟件在制作流程圖時，部分功能不滿足其運行條件。

（4） 流程圖制作軟件Architect Maker隨意性很大，可直接跳過下位機Architect Program的組態，對上位機Architect View畫面顯示的實時值、報警值、聯鎖值寫判斷條件進行修改（流程圖顯示制作圖見圖4）。壓縮機組生產運行期間為了不對下位機Architect Program的組態進行操作，降低組態下裝的風險，并能按要求進行上位機Architect View畫面顯示的正確性，隨意對Architect Maker的組態進行修改，增加了在下位機Architect Program二次組態的工作，同時為組態的修改管理造成了很大困難，而且由于操作人員的不確定性，對于在Architect Maker組態進行的修改不能及時改回原始狀態，造成上位機與下位機數據不一致，引發一系列聯鎖反應。

4" 解決措施

（1） 為更好地解決控制器I/O卡件的ABC三系同時離線的問題，對所有I/O卡件進行物理防護措施，優化卡件配置，在DBG-portA和DBG-portB兩處增涂三防漆，當前板其他部分均覆蓋了三防漆，起到防潮、防霉、防鹽霧，同時具備絕緣效果；并保持機柜間及機柜內部無灰塵、導電體，確保沒有導電異物導致卡件主板電路短接，造成復位丟失I/O卡件數據。

（2） 壓縮機組I/O卡件誤報警，使控制系統維護人員對卡件故障報警現象出現麻痹心理，對卡件的故障判斷帶來了較大的困難，不能對故障采取及時有效防護措施，造成的后果不可估量；為解決卡件誤報警現象，只能利用Architect Monitor診斷軟件對卡件固件版本號進行升級來實現，I/O卡件固件版本號升級圖見圖3。

（3） 系統上位機Architect View軟件畫面顯示不準確、出現邊框對監盤人員的影響比較大，因為其SY9000Plus系統是哈密廣匯環保科技有限公司首套用戶，其中的Architect Make軟件在研發方面存在許多不確定因素，經過后期的多次版本升級替換，這類問題已解決完成。

（4） 上位機Architect Maker軟件作為SY9000Plus系統的一部分，承載著上位機流程圖的組態功能，在技術上沒有好的解決方法，只能在系統維護管理上下功夫，主要有以下3點要求：①在壓縮機組正常運行生產期間，非緊急情況不對組態做任何修改，需修改的組態計入機會檢修臺賬，擇機修改；②壓縮機組緊急情況下必須進行修改的，按要求在Architect Maker軟件對報警值、聯鎖值及顯示值修改，并做好記錄，專人負責擇機在下位機Architect Program軟件進行二次組態，同時將Architect Maker軟件上的變動修改為原始狀態；③要有專門的記錄本對這類修改進行記錄。

5" 結語

作為壓縮機控制系統，SY9000Plus首次進行大型工業化應用，投入使用時間有限，在運行中出現問題時要及時檢查處理，并根據實際工況不定期對該系統的軟硬件進行SOE查詢與自診斷，分析獲得的數據，判斷系統運行狀態，同時要提高系統維護人員的技能水平、巡檢質量。

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修改稿日期：

2024-08-10