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机组误报警原因分析

机组误报警原因分析

2003/11/24 0:00:00
一、现状
  盐锅峡电厂机组监控系统改造上位机部分采用南瑞自动控制公司开发的SSJ-3000计算机监控系统,机组的PLC保留原有的HoneyWell公司SE 9000的可编程控制器,两者之间在南瑞自动控制公司提供的驱动程序支持下,采用3COM Ether link III 905TP网卡,通过AUI电缆联结。自投入运行以来,上位机频繁出现四号机、九号机“UPS电源消失”、“24V电源1消失”、“直流操作电源消失”等报警现象。运行人员在机旁检查时,机组在正常状态,没有任何光子牌出现。这种现象的存在,给运行人员判断机组状态带来困难,同时也严重影响了机组报警的正确性。
我厂所有机组PLC 与LCU的连接方式、驱动程序均相同,但其他机组没有象四、九号机这样频繁出现“UPS 输入电源消失”等大量的误报警现象。为了查明原因,我们更换了四号机UPS电源、第一块开入模板(误报警集中在第一块开入模板的测点上),误报警现象仍然存在,排除了由于外回路存在缺陷而引起误报警的可能。为了深入引起分析误报警的原因,我们对机组的第一块开入模板引入量进行编码,编写了一段程序对四号机报文进行跟踪,将误报警时LCU从PLC上读到的报文打印出来,分析引起误报警的原因。

二、原因分析
我厂机组第一块16位开入模板接入的量及状态如下表:


  其中,机组在正常情况下,“单机同期把手投”、“压油切换开关监控侧”、“机组保护压板投”为“高”电位(+24V)输入,其状态为“1”;其余均为“低”电位(0V)输入,其状态为“0”。按照“低八位在前,高八位在后”的原则,表示将第一块开入模板的常态按“二进制”表示为“0010000010100000”,转化为十六进制是“0x20a0”。我们采用判断LCU从PLC读到报文正文的第一、二字节是否为“0x20a0”的方法跟踪报文。于是在保持LCU与PLC原通讯程序不变的基础上,增加了报文分析的过程,如图一:


经过对上述程序段的编译,在四号机组上运行,我们得到如下典型报文:
2月13日
HoneyWell 上送的数据正文起始地址为:0x1b59(十六进制) 即7001(十进制)
当正常时报文正文如下:
20 a0 68 00 40 05 01 78 0e 01 58 2a 00 20 04 00 00
将报文正文的第一、二字节转换为二进制为:
20 00100000
a0 10100000
报文正文中有1的解释为:
机组保护压板投
压油切换开关监控侧
单机同期把手投
上述报文正文解释与机组正常运行时的状态一致,为正确报文。
2月14日 11:41 误报报文正文(机组在停机态)
当误报警时下列报文正文仅报一次:
59 01 68 00 40 05 01 78 0e 00 58 2a 00 20 04 00 00
误报警的第一、二字节转换为二进制为:
59 01011001
01 00000001
从报文正文上看,误报警应为第一、四、五、七、九点,即
UPS 输入电源消失
DC24V 电源2消失
直流操作电源消失
保护出口I 动作
纵差动作
与正常时比较还应报:
机组保护压板切
压油切换开关 (应无报文,恢复时有报文)
单机同期把手复归
报文正文起始地址为:0x1b59,与正常报文无变化。
在数据库中,除七、八、九、十点定义了0和1均不登录、不告警,误报警时这几点没有报文外其余都与误报警的报警量相符。
2月15日8:40 误报报文正文(机组在发电态)
55 01 28 00 40 05 03 80 08 f8 5f 1a 00 20 04 00 00
误报警的第一、二字节转换为二进制为:
55 01010101
01 00000001
与2月14日误报相比较误报仍然集中在第一、第二字节,只是有“DC24V 电源1消失”而没有“DC24V 电源2消失”。因修改数据库中七、八、九、十点定义,“保护出口I 动作”、“纵差动作”同样误报。报文正文起始地址为:0x1b59,与正常报文无变化。

经过对报文的分析,上位机系统从机组PLC读取的报文本身就有错误,且对读取的报文解释是正确的,这样我们排除了由于上位机系统引起误报警的可能性。在我厂参与机组控制的梯形逻辑图中,“UPS 输入电源消失”、“直流操作电源消失”、“保护出口I 动作”、“纵差动作”等作为常规控制的故障量、事故量要闪光子牌并响警铃的,但上位机出现误报警时并没有任何光子牌出现,这一点说明机组控制的逻辑时正确。于是我们将引起误报警的原因锁定在可编程控制器与外部通讯的回路处理器上。经有关部门同意,在3号变压器大修期间,我们将四号机的回路处理器与五号机的回路处理器进行了对换。经过几天的运行发现四号机误报警再没有出现,而五号机却出现了大量的误报警。我们进一步对全厂所有机组使用的回路处理器统计发现,只有产生误报警的四号机和九号机采用HoneyWell VR1.4版本的回路处理器,于是我们断定HoneyWell VR1.4版本的回路处理器在通讯部分存在报文突变的缺陷。

三、结论
  通过对误报警的报文分析,我们找到了引起四号机、九号机产生大量误报警的原因是HoneyWell VR1.4版本的回路处理器在通讯方面存在某种缺陷所至。这种缺陷的存在,使VR1.4的回路处理器不能再用在机组的控制中了。
在这次误报警报文分析过程中,由于上位机正确解释了从PLC读取的报文,使我们发现了机组PLC隐藏已久的缺陷和外回路存在的不足,彻底解决了四、九号机组误报警现象,使得机组的报警正确性达到了99%以上,从而使我厂的监控系统更加完善,报警更加可靠。


参考书目
1.谭浩强,《C程序设计》,清华大学出版社,1991.7。
2.孟庆昌,《UNIX教程》,电子工业出版社,1998.6。
3.唐靖飚,《UNIX平台下C语言高级编程指南》,北京希望电子出版社出版 2000.2。
4.熊胜峰 施运梅 李国华,《SCO OpenServer开发系统编程工具指南》,清华大学出版社,1999.1。
5.《SSJ-3000计算机监控系统数据库使用手册》,南瑞集团公司自动控制分公司。
6.《S9000 Controller Communication Reference》 HoneyWell公司。
7.《Scan 3000 System 620LC & S9000 Reference》 HoneyWell公司。
8.《盐锅峡水电厂机组标准梯形逻辑图》,监控班。


作者简介:
高正崑,男,1992年毕业于武汉水电学院,现任盐锅峡水电厂监控网络工程师。
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