摘 要：针对韶关发电厂#8机组DCS系统所存在的DPU离线和MMI站死机或自动重启问题进行研究，通过网络升级改造，将原有的FDDI/CDDI网络移植到FE(快速以太网)网络，最终解决了DCS系统的DPU离线、MMI站死机或自动重启这一顽症。

　　关键词：DPU离线;网络升级;快速以太网络

　　Abstract: In this paper, the DPU offline, MMI station crashed and automatic restart problems were researched for Shaoguan PowerPlant UNIt 8 DCS system problems. Through the network update, migrating the original FDDI / CDDI networks to FE (Fast Ethernet)network., the DPU offline, MMI station crashed and automatic restart problems of the DCS system were resolved ultimately.

　　Key words: DPU offline ; Network update ; Fast Ethernet network

　　0 引 言

　　韶关发电厂#8号机组是1985年投产的200MW机组，2002年对控制系统进行了改造，DCS采用西屋控制工程有限公司的Ovation系统，系统软件版本为Ovation1.2，系统网络采用双令牌(TOKEN)环式FDDI/CDDI冗余网络，配有7对冗余控制器(即DPU)、5台操作员站、1台服务器/工程师站、1台历史站(各站统称MMI)。DEH采用新华控制工程有限公司的XDPS系统，配有1对控制器、1台操作员站、1台工程师站。DCS和DEH采用冗余的MODBUS TCP/IP协议进行网络通讯。系统网络结构图如图1 所示。

　　1 存在的问题及解决方案

　　自2005年以来，#8机组DCS系统即出现MMI不定期的死机现象，为此，我们也收集了大量信息，并与厂家沟通，认为可能是MMI站网卡驱动存在一定的问题，因此在2005年5月的大修中由西屋现场服务工程师对网卡驱动进行了升级。升级以后M M I 站死机情况有一段时间趋于缓和，但是DPU出现了不定期的离线现象，并一度异常频繁(1天/次)，并发MMI站死机或自动重启。以上网络设备异常有以下特点：

　　(1)DPU离线存在极大的不确定性。DCS系统中各控制器功能按照热力系统设置，但各个系统的控制器均出现过离线现象;DCS系统中各对控制器冗余配置，一台运行，一台热备用，但无论控制器在运行状态还是在热备

用状态也均出现过离线现象;

　　(2 )D PU离线后报警指示和处理方法的统一性。各DPU离线后，多数情况下控制器就地指示AOF(通讯接口故障)，并且一般通过重启就能恢复，偶尔会出现重启启动不到的现象，重新格式化闪存，drop Clear，然后Load即可;

　　(3)MMI站故障现象的统一性。MMI站死机时一般表现为画面操作不到，一般通过重启就能解决，由于主机一天2 4 h 运行，出现异常或偶尔自动启动也很有可能。

　　问题出现以后，我们对系统工作环境以及硬件系统进行了各项检查，均未发现异常。通过更换水晶头、通信网线、集线器的通信端口、DPU的CF卡、主板等等进行排查，均未解决。后来通过西屋厂家的调配，将各DPU网卡、集线器、交换机都进行了更换排查，并将机柜上端风扇滤网拆除，进一步保证散热，但是DPU离线问题仍然存在。至此，网络上的硬件设备引起DPU离线的可能性已基本排除。2006年12月，西屋现场服务工程师对#8机组的Ovation控制系统进行了系统软件重装、升级(升级到Ovation1.2.1)和网络检查，目的就是为了排查系统软件引起DPU频繁离线的可能性。然而，升级后，DPU离线问题依然存在，由系统软件引起的可能性也基本排除。同时，在每次DPU离线后，我们即收集DPU、集线器以及工程师站、历史站等记录到的所有信息发送给厂家，并由厂家传给美国总部，但反馈说记录中没有记录到什么问题。据了解，DPU不定期离线问题只在韶关发电厂出现，其它同类F D D I 的系统中均未发现有类似现象。厂家分析该故障应该只是和8 号机组中某一个特殊故障点或特殊结构有关。DPU离线问题一直无法解决，严重威胁着机组的运行安全。由于电子技术迅猛发展，电子器件更新换代迅速，目前购买备品困难。而且FDDI/CDDI网络技术在工业控制的稳定性和可靠性方面已经显露出一定的弊端，并已经退出历史舞台，成为淘汰的技术，逐步被更为先进的、稳定性更强的快速以太网络(智能交换机)所取代。基于以上三方面原因，对#8 机组网络进行升级改造，将原有的FDDI/CDDI网络移植到FE(快速以太网)网络是非常必要的。可行性分析OVATION1.2版本的软件是一个32位的软件，要采用快速以太网，就必须将操作系统升级到Solaris 2.8版本，同时系统软件升级到Ovation 1.7版本，并将工程师站及历史站更新至SUN公司的主流工作站Ultra25。Ultra25及 Ultra5均可以同时运行于Solaris 10平台之上，只需将Ultra5工作站内存扩充至512M;更换后工程师站及历史站的Ultra5机器可以作为其它操作站的备件。如果逐台更换其它Ultra5工作站，这样不仅解决了工作站的淘汰问题，而且可以给系统带来诸多其它优势：比如Ovation 1.7支持利用控制器CPU板上的网口做网络冗余;支持OCR400控制器。

　　3 改造方案和步骤

　　3.1 改造方案

　　由于#8机组DCS网络改造目的是解决#8机组DCS软硬件升级和DCS设备故障(DPU离线、MMI站死机、自动重启等)问题，从技术成熟、稳定、适用角度出发，采用将操作系统升级到Solaris 2.8版本，同时系统软件升级到Ova-tion 1.7版本，并将工程师站、历史站及所有操作员站更新为Ultra25的方案，具体如下：

　　(1 )硬件部分

　　用支持快速以太网的核心处理器卡件替换原来的处理器卡件;l 将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE(快速以太网)，用CISCO公司的智能网络交换机替换原有的集线器;l 用7台新型的工作站(Ultra25)替换原来的工程师站、历史站及操作员站，保留原来的显示器。

　　(2 )软件部分

　　l Solaris操作系统软件升级到2.8版本，共7套;l Ovation系统软件升级到1.7版本，工程师工具软件1 套、历史站软件1 套，操作员站软件5 套。

　　3.2 改造步骤

　　2008年在#8机组B修过程中，对#8机组网络系统进行了改造，改造步骤如下：

　　(1)打开Control Builder执行批处理命令UploadTuning Parameter，上传所有控制器参数(当前运行的Oracle数据库中的参数)到逻辑组态(SAMA图)，并检查系统的基本配置;

　　(2 )备份原服务器系统，包括全局数据库、分数据库、系统配置文件、控制逻辑、监视画面等;

　　(3 )备份历史站数据，以保证系统恢复后历史数据的可溯性;

　　(4 )将原有网络设备全部拆除，包括原服务器、各操作站、历史站、各控制器原有的处理器卡、网卡、原集线器、交换机以及期间连接的所有网线、光纤等;

　　(5 )恢复系统配置;

　　(6 )导入原分数据库数据点，恢复控制逻辑，进行逻辑组态的编译，并导入逻辑执行顺序。执行批处理逻辑的校验纠错，分别打开对应生成的“*.ERR” 文件，进行逻辑修改，最后对整个CB逻辑图重新进行了AUDIT校验，至此系统逻辑图的整个编译完成;

　　(7 )对应系统网络结构图进行网线的布置和连接，将所有控制器的A 口接到主交换机上，B 口接到备用交换机上;

　　(8 )格式化所有控制器的闪存，并下装所有控制器，恢复其状态;

　　(9 )导入备份的组态画面，并进行所有画面的编译，完成后下装到服务器;

　　(10)升级其它的工作站，包括5台操作员站、一台历史站DROP160，并编译所有监视画面;

　　(1 1 )进行了升级后系统的网络、电源、控制器切换，测试结果正常;

　　(12)恢复同SIS的通信。将原drop160中的SCSI卡安装到新drop160中，利用其上的网口，同SIS进行通信;

　　(13)恢复与DEH系统的通信;

　　(1 4 )将系统备份的批处理拷贝到drop200 的/backup/目录下，可以进行系统的备份，包括分数据库、控制逻辑、监视画面、系统配置的备份，但是需要手动执行命令备份全数据库。备份后保存到drop200的/backup和drop211、drop212、drop213中的/usr/backup目录下;

　　(15)配置NTP Server为两级，即drop200、drop211同GPS对时，其他站(工作站和控制器)同drop200、drop201对时，drop200和drop211互为冗余。

　　4 改造效果

　　韶关发电厂#8机组DCS系统网络升级改造后，系统软件升级Ovation1.7.2版本，操作系统升级到SOLARIS 10，并将工程师站、历史站及所有操作员站更新为SUN公司的主流工作站Ultra25，网络升级为双冗余快速以太网，用交换机CISCO2950替换原来的集线器，并进行两级冗余网络和电源分配器的冗余设置。改造后的系统网络结构图如图1 所示。经过升级改造，解决了由于电子器件更新换代迅速，目前无法购买到相应备品的问题。自2008年3月份机组大修至今，系统运行稳定，未发生不明原因的DPU不定期离线、MMI站死机或自动重启问题，从而彻底解决了硬件设备故障的困扰。

　　5 结束语

　　关于西屋Ovation系统的控制器不定期离线、操作站死机问题，我们在近三年的排查过程中，也频繁的与厂家及使用西屋Ovation系统的各兄弟单位进行了沟通、咨询，各兄弟单位反映从未出现过与我们类似的情况，而最终的定性也只能归结于FDDI/CDDI网络的不稳定性，也可以说是Ovation系统的一个特例，通过本文也希望能给其他电厂提供一定的参考和借鉴。

　　参考文献

　　1 刘成基.DCS系统在新型干法水泥生产线中的应用[J].自动化与仪器仪表,2009(1)

　　2 Ovation Electronic Documentation.kev..2

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