OVATION控制器故障原因分析及在线更换

谢 松，潘颖娣

（宁夏枣泉发电有限责任公司，银川 750409）

0 引言

枣泉电厂2×660MW 超超临界火电机组的分散控制系统（以下简称DCS），采用艾默生过程控制有限公司的OVATION 控制系统，软件版本号为OVATION3.5.1。控制器冗余配置，机组正常运行时，一台控制器处于正常模式，另一台控制器处于备用模式，当处于正常模式的控制器故障后，会无扰切至备用控制器，保证设备正常运行。

1 公用系统85号控制器故障

2019 年06 月12 日9 时30 分，仪控检修人员进行DCS 巡检时，发现公用系统控制器状态监视画面中85 号控制器颜色为橙色[1]，表示控制器处于故障模式；35 号控制器颜色为绿色，表示处于正常模式，查看控制器故障代码为09H（SSV TASK FAULT）。使用DCS 自带的故障信息查询工具OVFIT 查询故障代码，初步判断该故障跟存储器相关。

2 控制器在线更换

公用系统35/85 号控制器主要控制设备为全厂公用的空压机系统，单控制器运行存在重大隐患。仪控检修人员于10 时38 分开具工作票对85 号控制器进行重启，但控制器始终无法启动，决定对故障控制器进行在线更换。

2.1 为防止控制器更换过程中35号控制器故障导致设备误动作，安全措施如下：

1）将重要设备指令强制为当前值。将01A/01B/01C 离心空压机停指令、01A/01B 螺杆空压机停指令、01A-01F干燥机停指令强制为0。

2）将重要阀门切至就地控制方式，运行巡检就地待命。将01A/01B/01C 离心空压机冷却水电动阀、01A/01B 螺杆空压机冷却水电动阀、01A-01F 干燥机压缩气入口电动阀、01A-01F 干燥机冷却水电动阀、厂用储气罐压缩气入口电动阀切至就地控制。

3）停运灰库干灰分选系统，运行人员加强对灰库设备巡检。

4）将处于备用状态的01B 离心空压机及01D 干燥机切至就地控制，如在更换过程中出现运行空压机及干燥机跳闸，应立即将01B 离心空压机及01D 干燥机启动恢复供气，随后就地启动其他空压机及干燥机。

2.2 控制器更换步骤

1）打开组态软件OVATION Studio，对35/85 控制器进行两步Reconcile，将运行控制器内在线修改过的参数回读至离线数据库。

2）确认需要更换的控制器处于故障状态，断开故障控制器的电源。

3）拔出故障控制器上方网口N2、N3、N4 中的网线，记录端口与网线对应关系，防止恢复时插错。

4）拔出故障控制器前要先拔出IOIC 卡，再拔出DPU单元。

5）格式化新控制器的CF 卡[2]。具体格式化步骤如下：

◇ 确认电脑识别出CF 卡的盘符E 并记录。

◇ 在电脑上打开DOS 命令窗口Start →Run →Cmd。

◇ 输入格式化语句并按下回车。

注意：

◆ 当内存为128MB 时，语句为：format E: /a:8192 /fs:FAT

◆ 当 内 存 为1GB 时， 语 句 为：format E: /a:16k /fs:FAT

6）插上新的DPU 单元和IOIC 卡，按记录恢复网线及冗余互连线。

7）对控制器重新上电，检查控制器状态灯指示灯。需要注意的是，此时OVATION Studio 数据库中还未配置新控制器的物理地址，当控制器上电完成后，在DCS 系统监视画面上该控制器状态仍然为灰色。

图1 核对控制器物理地址Fig.1 Checking the physical address of the controller

8）打开服务器上的Error Log 窗口，查看系统识别到的新控制器物理地址：00:40:03:05:E0:39，与新控制器下方标签处的物理地址进行核对。

9） 打 开 组 态 软 件Ovation Developer Studio， 在DROP35/85 控制器上执行右键→Open，修改DROP85 控制器的物理地址[3]。

10）就地手动重启控制器，同时观察服务器上的Ovation Error Log 窗口，看到“Ready to be downloaded”信息后，对新控制器进行Download →Reboot →Clear →Load操作。控制器重启后即处于备用模式，更换完成。由于机组运行，出于安全考虑未对35 号控制器进行Load 操作，系统监视画面中主控制器会显示DB 与PTR，不影响控制器切换，待机组停运后操作。

3 试验与分析

1）将更换下来的控制器分成3 个部分：DPU 单元、IOIC 卡、CF 卡，在OVATION 最小系统进行试验。将原85号控制器的CF 卡用读卡器连接至电脑后，提示需要格式化，说明85 号控制器的CF 卡损坏。

2）将CF 卡进行两遍格式化后，对85 号控制器进行重新配置，在配置好物理地址后进行Download 时报错“Error on remote query”。

表1 试验记录表Table 1 Test record sheet

3）更换新CF 卡后，控制器配置一切正常，最终判定原85 号控制器因CF 卡损坏导致控制器报故障。

4 逻辑优化

本次发生控制故障较实际发生时间晚20 个小时，使公用系统长时间处于单控制器运行方式，存在重大隐患。查阅Ovation 记录类型参考手册，控制器的站点如DROP85 中FA 寄存器的第15 位为1 表示控制器检测到网络超时；FB寄存器数值为6 表示控制器故障；K0 寄存器数值为3 表示通讯网口故障；K1 寄存器数值为3 表示冗余网口故障。通过监视这4 个寄存器的状态生成控制器报警点，用于光字报警[4]，便于运行人员第一时间发现控制器故障，及时通知仪控人员启动应急预案进行处理。

5 结束语

通过以上分析可以确定OVATION 系统控制报故障09H（SSV TASK FAULT）的原因为CF 卡损坏，但是出于机组运行安全考虑，本次故障处理直接更换整套控制器备件。针对此次控制器故障，班组加强了DCS 日常巡检，必须查看DCS 系统监视画面，停机后完善了控制器故障大屏报警逻辑。