LC卡通訊中斷問題探討
通過對LC卡件通訊中斷現(xiàn)象的分析,找出原因,采取對策,包括機(jī)柜浮空,指令冗余,制作專用接地網(wǎng)等多項(xiàng)措施,確保MEH系統(tǒng)長周期安全運(yùn)行。
系統(tǒng)概述
MEH-ⅢA控制系統(tǒng)由給定部分、反饋部分、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和機(jī)組對象等環(huán)節(jié)構(gòu)成,如圖1所示。
其控制功能包括鍋爐給水流量和給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速自動控制,調(diào)節(jié)閥閥位控制,正常運(yùn)行操作和監(jiān)視,超速保護(hù)和試驗(yàn),與DEH-ⅢA聯(lián)網(wǎng),在DEH-ⅢA操作員站上操作MEH-ⅢA,進(jìn)行故障追憶及打印,其硬件配置如圖2。
圖2系統(tǒng)硬件配置圖MEH-ⅢA控制柜DPU為系統(tǒng)主機(jī)部分,裝載給水泵汽輪機(jī)的控制軟件,通過PDEX344卡與BC卡連接,實(shí)現(xiàn)對下位機(jī)的通訊控制,同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)接口卡實(shí)現(xiàn)DPU聯(lián)網(wǎng),冗余的DPU,互為備用,無擾切換。
I/O卡件箱安裝有MCP、BC、LC、DI、DO等卡件,MCP測速卡將現(xiàn)場測速傳感器來的脈沖信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,由BC卡與上位機(jī)通訊,把實(shí)際轉(zhuǎn)速信號送至DPU。LC過程控制卡用于與CCS的接口,其輸入信號有CCS允許和CCS給水流量要求信號,輸出信號有轉(zhuǎn)速給定值、實(shí)際值和鍋爐自動。
DI/DO卡用于開關(guān)量的輸入輸出,現(xiàn)場輸入信號有速關(guān)閥、調(diào)門的開關(guān)信號,已脫扣和掛閘信號,開關(guān)量輸出信號經(jīng)濾波器隔離為無源觸點(diǎn),包括脫扣、掛閘、速關(guān)閥開和試驗(yàn)等信號。BC站控制卡對I/O其它卡件管理,與PDEX344卡通訊,將主機(jī)信號送至I/O卡,并把現(xiàn)場的開關(guān)量狀態(tài)信號反饋到DPU,BC卡有2塊,1塊主控,另1塊跟蹤,組成冗余I/O網(wǎng)。
1、LC卡原理
LC卡是一塊高性能智能型的雙回路控制卡,其中,8路AI可用于被控制回路的模擬反饋信號的采集,2路AO可作為模擬回路的控制指令,其輸出是4~20mA的電流信號;4路DI和4路DO可用于開關(guān)回路的控制。
1.1主要特點(diǎn)
1)80C31微處理器控制,主頻11.0592MHz。
2)8x16K的程序存儲器27C128,8x2K的數(shù)據(jù)存儲器6116。
3)系統(tǒng)總線隔離驅(qū)動。
4)輸入/輸出信號完全隔離,隔離電壓達(dá)1500V。
5)8路新型電子開關(guān)(隔離電壓達(dá)400V,切換時(shí)間<0.5mS。
6)12位AD(模擬量/數(shù)字量),轉(zhuǎn)換速度25μS,誤差±1LSB。
7)看門狗自我監(jiān)測。
8)串行RS-232動態(tài)調(diào)試。
9)6LED狀態(tài)指示。
10)延遲上電,可帶電插拔模板。
11)全新低功耗設(shè)計(jì),Pmax<4.4W。
1.2結(jié)構(gòu)組成和工作原理
其原理框圖見圖3。
圖3LC卡原理圖1)中央處理單元。該部分電路是LC卡的核心,主要由80C31微處理器、27C128程序存儲器(EPROM)、6116數(shù)據(jù)存儲器(RAM)組成,其中的監(jiān)控程序負(fù)責(zé)AI/DI信號的采集、AO/DO信號的輸出,并保持與上位機(jī)(BC卡)的通訊。
2)模擬量輸入。LC卡共采集9路模擬量,8路外部信號(0~5V),1路零漂用于修正放大器的誤差。模擬量輸入主要由以下環(huán)節(jié)組成:電子開關(guān)陣列,模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換線性調(diào)節(jié),可編程放大器與增益微調(diào)。
3)模擬量輸出。LC卡共有2路模擬量輸出,主要由以下環(huán)節(jié)組成:數(shù)字量/模擬量轉(zhuǎn)換,隔離放大器,放大倍數(shù)為1,電流輸出環(huán),電流輸出環(huán)將隔離放大器輸出的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?~20mA的電流信號。
4)開關(guān)量輸入/輸出。LC卡的開關(guān)量均采用光電隔離,4路DI經(jīng)光隔輸入至8位并行端口,由LC卡監(jiān)控程序迅速采樣,4路DO經(jīng)光隔輸出驅(qū)動端子板上的24V繼電器。
LC卡與LC-TB配合使用,面板及元器件面簡圖見圖4。
圖4LC卡面板及元器件2、LC卡通訊中斷統(tǒng)計(jì)
2.12003年5月,#3機(jī)組LC卡通訊中斷,復(fù)位后恢復(fù),5月31日,新華控制工程公司服務(wù)部唐工帶一塊新LC卡赴現(xiàn)場更換。
2.22004年12月20日,唐工在赴現(xiàn)場處理DPU主機(jī)卡服務(wù)期間,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)積灰嚴(yán)重,部分風(fēng)扇已堵轉(zhuǎn),易造成散熱不良或靜電積聚,導(dǎo)致?lián)p壞卡件和主機(jī)卡。
2.32005年1月28日,#4機(jī)組出現(xiàn)同樣的LC卡通訊中斷現(xiàn)象。
2.42005年2月7日,#4機(jī)組再次出現(xiàn)同樣的LC卡通訊中斷現(xiàn)象。
2.52005年4月1日,服務(wù)部周工在現(xiàn)場配合一次調(diào)頻調(diào)試時(shí),接報(bào)#4機(jī)組使用的新LC卡又發(fā)生LC卡通訊中斷,小機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)門失控事故現(xiàn)象,小機(jī)在正常運(yùn)行中,突然光子牌發(fā)出“小機(jī)上水方式異常”報(bào)警,小機(jī)轉(zhuǎn)速失去控制,汽包水位波動,運(yùn)行人員立即穩(wěn)定負(fù)荷,并通過小機(jī)再循環(huán)控制閥調(diào)節(jié)再循環(huán)流量,控制水位穩(wěn)定。熱工人員檢查發(fā)現(xiàn)控制小機(jī)轉(zhuǎn)速的LC卡通訊燈熄滅,工作指示燈閃爍仍在工作,但是卡件的輸出不再變化,轉(zhuǎn)速失去控制。
2005年4月4日,檢查LC卡版本和程序均正確,