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DCS与DEH通讯存在问题及解决方案

2008-02-16 11:30:17  来源:中国传动网

摘要:文章介绍了EMERSON公司的OVATION DCS系统与新华公司的XDPX 400DEH系统采用TCP/IP通讯存在的问题及解决方法,讲述了采用双通讯通道实现通讯冗余的方法,解决通讯不能冗余的问题,提高了DCS与DEH
关键词: DCS

    广东韶关发电厂8号200MW机组的DCS和DEH改造,DCS采用西屋公司的OVATION分散控制系统,DEH采用新华公司的由XDPS 400分散控制系统组成的DEH―ⅢA。在改造设计中,DEH系统配备工程师站和历史站各一台,没有专用的操作员站。DEH系统采用与DCS系统共享操作员站的方案,通过通讯的方法,实现在DCS的操作员站上对DEH系统进行全部监控的功能。

  1、DEH与DCS通讯原理

    如图1所示,DEH侧的工程师站和历史站同时兼作通讯站,其第3块网卡通过RJ45通讯电缆与DCS侧的1、2号FDDI(光纤分布数据接口)交换机连接起来,实现与DCS侧的07、57号控制器(Drop07、Drop57)通讯。通讯协议采用TCP/IP上的MODBUS,DEH侧为从站(SLAVE),DCS侧为主站(MASTER)。

DEH与DCS通讯结构


图1 DEH与DCS通讯结构图

    DEH侧运行新华公司开发的“Hbgtw.exe”程序与OVATION系统进行通讯,该程序当初是新华公司为XDPS400系统与H&B公司的CONTRONIC DCS系统通讯而开发的,后来成为新华公司的XDPS400系统与其它系统进行通讯的一部份,并且与多个DCS系统通讯取得了成功。    
    DCS侧利用OVATION系统的虚拟IO(Input & Output)设备与DEH系统进行通讯,虚拟IO设备是OVATION系统集成的与第三方系统通讯的功能,利用虚拟IO设备,OVATION可以直接与AB PLC、MODBUS PLC、GE Mark Ⅴ/Ⅵ、RTP I/O等第三方系统进行通讯。在本工程中,将DEH系统虚拟为OVATION系统的MODBUS PLC设备,实现与DEH系统的通讯。

  2、DEH与DCS通讯存在的问题

    2.1 DCS无法正常向DEH发送操作指令    
    新华公司的XDPS400系统采用“HBGTW.EXE”程序与H&B公司的CONTRONIC、ABB BAILEY的SYMPHENY等系统进行通讯都取得了成功,但与OVATION系统通讯还是第一次。    
    在韶关电厂8号机组改造中,DEH与DCS通讯一开始调试时,就发现虽然DEH侧的数据可以正确送到DCS系统,但是DCS无法对DEH进行正常操作,而且当通讯程序启动后,DEH的所有操作块每秒周期地被操作一次,造成DEH系统出现混乱。    
    新华公司的“HBGTW.EXE”程序当初是为实现DEH与DCS共享操作员站而设计开发的,其设计的当初是与DCS的操作员站进行通讯,“HBGTW.EXE”程序用MODBUS功能号2、4完成向DCS传送开关量和模拟量数据、用MODBUS功能号5、6完成DCS对DEH系统进行的脉冲和置数操作。在通讯过程中,主站(MASTER)DCS周期地向从站(SLAVE)DEH发送MODBUS功能号2、4消息,DEH回应主站的号2、4消息,从而实现DEH侧数据传送到DCS侧;当DCS侧要对DEH进行脉冲或置数操作时,主站DCS向从站DEH发送MODBUS 2号或4号息消,DEH收到主站的2、4号消息后,向DPU(Distributed Process Unit)发送操作指令信号,就象运行人员在DEH操作员站对DEH进行操作一样,从而实现DEH与DCS共享操作站。    
    在本工程中,DEH是与OVATION系统的控制器通讯,而不是操作员站。OVATION控制器用MODBUS功能号5、6向DEH传送的不是操作指令,而是开关量和模拟量信号,而且是周期地传送的。由于DCS与DEH两系统对MODBUS功能号5、6消息的解释不同,DEH每收到一条MODBUS功能号5或6消息,DEH系统就对其DPU进行一次操作,造成每个通讯周期DEH都要对其DPU进行一次脉冲和置数操作,引起DEH系统混乱。

    2.2 通讯无法实现冗余
   
    通讯设计时,DCS侧的07号控制器与DEH的工程站通讯,DCS侧的57号控制器与DEH的历史站通讯。DEH侧的工程师站和历史站在通讯上是相互冗余来设计的,任一个站与DCS通讯正常都能保证DEH与DCS两系统间的通讯正常。    
    DCS侧的07、57号控制器作为冗余而配置的控制器,采用一用一备的工作方式,当07号控制器为主时,57号控制器备用,反之,当57号控制器为主时,07号控制器备用。处于备用方式的控制器跟踪主控制器,其本身并不进行IO扫描运算,因此,处于备用方式的控制器并不会与DEH进行通讯,而处于主工作方式的控制器只与DEH的其中一个站进行通讯,当这路通讯线路故障或DEH侧正在通讯的站出现故障或关闭时,虽然DCS与DEH的另一路通讯回路正常,但DCS主控制器并不会切换到与DEH侧的另一台站进行通讯,DCS的主/备控制器也不会自动切换,造成DCS与DEH的通讯失去。

    可见,虽然设计了两个通讯回路,但由于通讯是一对一的方式,一路通讯中断后无法自动切换到另一路通讯上,两个通讯回路无法真正实现相互冗余的功能。

  


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