DEH与DCS通信非冗余的解决方案
图1
DEH系统结构
摘要 介绍韶关发电厂在机组改造中,选用新华DEH与西DCS并做一体化设计时在通信方面遇到的问题,重点介绍西OVATION系统与第三方系统实现冗余通信的办法。韶关发电厂8号200MW机组是1985年投产的,于2002年7完成了DCS和DEH改造,DCS选用西屋公司的OVATION系,DEH则采用新华公司的DEH-ⅢA系统。在系统的改造设计中,DEH系统配备工程师站和历史站各台,没有专用的操作员站,需要DCS和DEH共享操作员站:EH与DCS采用TCP/IP协议上的MODBUS数据交换方式进行信,由主站DCS端发出各种请求和指令,子站DEH端回答和行来自DCS端请求和指令。由于采用TCP/IP协议通信还帮写电力通信论文是一次,经过调试,终于使DEH和DCS通信成功,但也存在非冗问题需要解决。
一、DEH与DCS通信的设置与存在问题1•通信的设置如图1所示,在DEH和DCS两侧设置相应的IP地址:把DEH的40号操作站(即历史站)的C网IP地址设为192•9•200•40,对应与DCS的7号DPU (其IP地址为192•9•200•7)进行通信;把DEH的41号操作站(即工程师站)的C网IP地址设为192•9•200•41,对应与DCS的57号DPU(其IP地址为192•9•200•57)进行通信。这样,DEH就可与DCS交换数据,DCS也就可通过DEH的操作站实现对DEH系统的控制。2•存在问题当时,DCS与DEH的通信被设计成是一对一的关系:7号DPU只能跟DEH的40号操作站通信;而57号DPU则只能跟DEH的41号操作站通信。在一般情况下,整个系统正常运行时,DCS的7号DPU处于主控状态,57号DPU则处于跟踪(备用)状态,因此,在系统实际运行过程中会出现以下情况:(1)在DEH两台操作员站都在运行的情况下,若DCS由7号DPU转为57号DPU运行时, DCS与DEH的通信也自动由40号操作员站转为41号操作员站,反之亦然。(2)当DCS的7号DPU运行时,DCS与DEH的40号操作员站进行通信,若此时停止DEH的40号操作员站,则DCS与DEH失去通信;同样,当DCS的57号DPU运行时, DCS与DEH的41号操作员站进行通信,若此时停止DEH的41号操作员站,则DCS与DEH失去通信。可见,在DEH两台操作员站都在运行的情况下,DCS不管是7号技术改造设备管理与维修 2004№12 23 PU还是57号DPU在运行,DCS与DEH的通信都能正常;如果DCS进行通信的DEH操作站停止时,则DCS与DEH的通信失去。也就是说,DEH对DCS的通信是非冗余的。在机组正常运时,若与DCS通信的DEH操作站出现故障或关闭时,DEH与CS的通信将失去,运行人员将无法对DEH进行监视和控制,机组安全稳定运行很不利。
二、DEH与DCS通信非冗余的解决方案目前,DEH的两台操作员站与DCS的7号、57号DPU对其各系统来说已经是冗余的。若能实现DCS与DEH之间既能一对通信,又能交叉通信,也就能实现DEH与DCS通信冗余了。查阅资料,发现在OVATION系统中,每个DPU的组态设置提供了5个Allen-Bradley PLC接口:PLC5-1~PLC5-5,也就外系统接口,用来与其他外部系统(如本文中的新华DEH系)进行通信。通过对PLC接口数目的设置,可使DPU同时接最多5路的外系统信息。由此设想:在DCS侧增加一路MOD-US通信通道,让每个DPU能同时接收来自DEH的两路信息,现交叉通信,继而达到DEH与DCS通信冗余的目的。
三、方案的实施
1•Ovation组态设置通过对“Modbus driver的组态”设置,分别增加DPU7和PU57各一路MODBUS通信通道,即在PLC接口选项中由原来“1”改为“2”,设置对应的IP地址,相应与DEH41和DEH40进通信:DPU7:IP=192•9•200•7PLC5-1 PLC IP=192•9•200•40 与DEH的40号操作员通信。PLC5-2 PLC IP=192•9•200•41 与DEH的41号操作员通信(新增)DPU57:IP=192•9•200•57PLC5-1 PLC IP=192•9•200•41 与DEH的41号操作员通信。PLC5-2 PLC IP=192•9•200•40 与DEH的40号操作员通信(新增)经以上的修改后,DCS的7号或57号DPU都能同时与DEH两台操作员站进行通信,此时只要有一台DEH操作站的通信常,即可保证DCS与DEH之间的通信正常。
2•逻辑修改经过第一步的修改后,在正常工作的情况下每个DPU都会时接收两路来自DEH的信号。但是,这也带来了另一个问,就是DPU需要同时处理两个一样的信号,如图2,DCS接收息点“asl”(挂闸信号)时就会有两路输入,一路来自DEH的40操作站,另一路则来自DEH的41号操作站,这样就可能使CS的逻辑运算造成混乱、冲突。图2因此,要修改DCS逻辑,使DEH送到DCS的两路通信信号能进行无扰切换。以下用点“asl”的处理逻辑作说明。如图3中的改造后逻辑,首先在DCS中新建两个点“asl_1”和“asl_2”。建点时定义点“asl_1”由接口PLC5-1传输,“asl_2”由PLC5-2传输。换言之,“asl_1”的信息来自DEH的40号操作站,“asl_2”则来自DEH的41号操作站。这两个点在DCS逻辑中对点“asl”进行置值。置值过程中需经过一个简单的逻辑判断:图3(1)当两路通信正常时,由功能模块“T”(选择模块)选择第一路输入,即由“asl_1”对“asl”进行置值;(2)假如第一路通信中断,质量判断模块“TQ”检测出“asl_1”为“坏点”,就发出切换信号到选择模块“T”,此时“T”就选择“asl_2”对“asl”进行置值。按以上思路,对逻辑进行简单的修改后,就消除了可帮写电力通信论文能产生的信息冲突问题。至此,整个方案中的技术难点也就完全解决了。在韶关发电厂8号机组中,采用以上方法对其DEH与DCS的通信进行的改造,经实践证明是成功的。使用此方法的好处是无须增加或改动任何硬件,当然,在修改逻辑上则要花费较大的精力。W04.12-14
