一种基于DY系列采集盒的DAS系统故障诊断案列.docx

    一种基于DY系列采集盒的DAS系统故障诊断案列    摘要：DY系列采集盒是火力发电厂中最为常用的数据采集装置，而多个采集盒通过网络构成的采集系统更为复杂，故障现象也多种多样，快速查找故障、消除故障尤为重要本文对日常工作中遇到的各种DY系列采集盒故障的处理方法进行总结提炼，列举了几种非典型案例，并给出了相应的处理思路和方法，以供现场消缺中参考关键词：DY系列采集盒串行通讯LC卡0引言随着火力发电技术的快速发展，需要监视的机组各方面性能参数越来越庞大如果所有监视测点均送至DCS系统，会增加DCS系统的负荷，同时也要增加DCS系统的硬件配置，增加运营成本而采用DAS系统对大容量单元机组进行数据采集处理，开环监视，是确保机组安全、经济运行的有效措施一般是多台DY系列采集盒组成一个数据采集系统，对大量群体数据进行监测，为DCS或者其他控制系统提供控制参数依据由于DAS系统所涉及设备多、网络通讯复杂，准确、快速地排除DAS系统故障尤为重要1设备基本状况某厂660MW火力发电机组共配置10套DY系列采集盒，用于采集发电机绕组温度和汽轮机各疏水管壁温度，供开环监视通过屏蔽双绞线连接，采用串行两线制485方式，遵循MODBUS-RTU国际标准协议。

DCS系统为艾默生厂商3.0.4版本，提供LC卡（串行通讯链路卡）进行MODBUS串行通讯DCS系统采用两块LC卡件，一主一副，对通讯网络进行冗余配置DCS逻辑中设计主、副网络切换功能，LC卡件检测到当前网络存在异常时，会自动切换到另一块LC卡件所在网络图1数据采集系统网络结构图所用采集盒型号为DY-24C，主要特点为：单个采集盒最多可采集24个模拟量点、采用冗余通讯网络、采集盒内置显示屏等通用性强，能测量各种强弱直流交流电压、电流信号，尤其适用于采集传感器转换的各种热电阻、热电偶温度参数及流量、压力、水位等电信号参数测量数据可通过网络送计算机或直接送显示仪表作为显示用图2DY-24C采集盒内部主板图在通行的系统连接中，协议双方（远程I/O与DCS等）最终采用的协议一般为MODBUS协议MODBUS协议即通讯模式，是一种单对多主从模式的协议，广泛用于串口及其他方式的通讯方式中，适用于各种数据信号类型的通讯它的优点是结构简单明了，通讯可靠，通讯数据量大，缺点是通讯速度相对较为缓慢，不适应于高要求的一些具反馈功能的系统2故障现象某次机组停机检修期间，新增加了15支热电偶温度测点配置在10号DY采集盒内空余通道上。

在所有电缆接线完成时，采集盒内部液晶显示屏上能正常显示这15个测点，均为室温23℃左右但在DCS系统监控电脑上显示前10个测点正常，后5个测点为坏点，既采集不到后5个测点现象如下图：图3DCS系统监控电脑画面因就地采集盒内显示温度正常，初步判断DCS系统采集过程中出现问题首先重新启动采集盒和DCS系统串行通讯LC卡，故障依旧随后连接调试电脑，查看LC卡件的MODBUS通讯报文，发现主卡中这15个测点均能接收到，但副卡无法接收到后5个测点查看DCS逻辑，当前副卡处于运行状态通过DCS逻辑操作端切换到主卡运行，后5个测点恢复正常但这时又发生另一个异常问题，主卡运行几秒钟后报故障，DCS系统便自动切回副卡运行，5个测点再次变为坏点3处理过程首先检查主、副LC卡件内部MODBUS通讯配置文件，均正常，没能发现错误之处更换新LC卡，并对其进行重新配置，后5个温度测点仍然采集不到排除LC卡件故障后，更换DY-24C采集盒主板，新增加的15个温度测点均正常采集到，并在DCS监控电脑上显示出来接下来处理主网运行报故障问题，在DCS逻辑中，强行屏蔽主网故障报警，将数据采集网络切换到主网运行，查看DCS系统监控电脑上所有DY采集盒所传送上来的测点，发现其中“发电机下层线棒出水温度”全部变成0。

如下图所示：图4强行切换为主网运行时的故障现象经查看，所有这些变为“0”的测点均分布在第3号采集盒内，判断故障由第3号采集盒引起就地检查第3号采集盒，盒内液晶屏显示各个测点温度正常，串行通讯端口中副网数据收发指示灯闪烁正常，但主网指示灯不亮，检查主网通信接口，发现一根双绞线接线松动，将其紧固后，DCS监视电脑上数据恢复正常手动切换主、副LC卡的运行方式，均能顺利切换，卡件无报警，测点数值无异常图5紧固主网接线后数据恢复正常4故障分析对于上面发生的两个故障现象，一个发生在副网络上，部分参数采集不到；另一个发生在主网络上，运行时报故障故障的DY-24C主板，温度采集正常，主网端口数据发送正常，副网端口部分数据无法发送，导致LC卡可以采集主网的全部数据，但一部分副网数据无法采集，以致于DCS系统无法获取新增的后5个温度测点DCS逻辑无法从副LC卡切换到主LC卡，原因为主网络当中的3号采集盒主网网口接线接触不良，导致主LC卡检测到所在网络异常，发出报警信息，通过DCS逻辑再次切回到副LC运行结论对于此次故障的DY-24C采集盒主板的判断，故障现象并非像平常所见的如整块主板失电、整个采集盒无法获取测点参数、某一路网络全部故障等等，具有极强的隐蔽性，容易让人误判是LC卡故障或配置不当引起。

此次10号采集盒副网网络可以发送部分数据，并不是通讯完全中断，LC卡不能发出报警以提供给我们参考，所以处理起来往往会走很多弯路对于主LC卡运行状态下报警，容易让人迷茫，对于10个或者更多个采集盒组成的网络来说，确定故障点显得无从下手任何一套采集盒，任何一条网线，任何一个LC卡配置参数都可以引起LC卡故障报警对于本次案例来说，首先就是要让主用LC卡强行运行起来，暂时屏蔽故障信号，只有切换到主用网络，通过观察上传过来的测点数据，很容易判断故障点对于MODBUS串行通讯，会查看收发报文很重要，这是我们判断故障在串行网络上还是在DCS侧的关键点，一步一步地逐段排查当然，对于网络故障现象有多种，引起原因也多种多样，此案例只是提供了一种判断故障点的思维和方法Reference：[1]上海辉程电气设备有限公司.DY系列远程I/O采集盒说明书.上海：上海辉程电气设备有限公司.  -全文完-。