新华 XDPS400+ 系统网络故障解析

新华 XDPS400+ 系统网络故障解析

邓春

贵州黔西中水发电有限公司 贵州省毕节市黔西县 551514

摘要：随着分散控制系统(DCS)在大型火电厂的广泛应用，其安全运行变得越来越重要。总结DCS网络通讯和控制器故障的常见原因，对近年来在贵州电网火电厂中发生的一起DCS通讯网络和控制器故障实例进行了分析，同时提出了有效防止DCS网络和控制器故障的措施，对同类型DCS系统有一定的指导意义。

关键词：新华DCS系统；DPU；故障分析；维护方法

前言：随着电厂实际应用的要求，DCS系统已从一个较为独立的控制单元，发展成为一个同外系统接口越来越多的控制系统，因此对DCS系统的网络维护也变得越来越重要。为提高设备可维护性，保证系统设备良好运行，通过在故障处理过程中的不断总结提升热工维护人员技能水平，以确保机组的安全、稳定运行。

1 引言

某电厂1、2号机组采用GE新华XDPS 400+的DCS控制系统，每台锅炉及汽机有相对独立的小型网络，公用系统利用网桥站进行数据共享和控制，将上、下层交换机分别用网线连接至环网交换机，同时沿袭了XDPS系统一贯保持的双网冗余结构，采用了冗余光纤环网。公用DCS系统网络如下图：

2 故障现象及处理

2019年7月15日17时40分1、2号机组公用DCS自检画面发现73号DPU显示黄色（初始化），93号DPU A网处于断开状态。（如图1）在电子设备间机柜处检查，93号DPU A网交换机网口对应指示灯不闪烁，重新插拔网线后A网恢复正常。检查93号DPU电源指示灯亮，运行指示灯亮，停机指示灯闪烁，卡件指示灯显示正常，BCNET卡指示灯显示正常，73号DPU仍然显示黄色（初始化）。登陆93号DPU查看逻辑无丢失，逻辑运算正常，利用Dpucfg软件进行逻辑拷贝至副控，系统提示下装出错，更换73号DPU及内部CF卡后故障仍然存在。断开93号DPU A网，系统提示下装出错，断开93号DPU B网，下装逻辑成功。

（图1）（图2） （图3）

3 问题分析

3.1 网络断线原因很明显，交换机网口接触不好或网线未插紧。

3.2 DPU初始化原因为主、副控制器逻辑不一致，为验证问题在AB网络上，再次将93号DPUA、B网分别断开进行逻辑登录，确认B网单网运行时无法登录逻辑（图2、图3），即93DPUB网有故障。造成这一原因是Xdps 400+系统为降低网络中数据传输的量，默认单号节点的控制器读写功能通过B网传输实现，双号节点的控制器读写功能通过A网传输实现。

3.3 需要注意的是，因网络为环网形式，当DPU控制器发生异常时，网络中某个时段可能存在很大的数据量，即发生网络风暴，从而使整个网络通讯不畅，数据无法正常传输，致使上位机画面异常。

4 DCS维护方法

4.1 规范DCS管理制度，在工程师站内进行逻辑、画面修改，逻辑强制、硬件参数修改等工作必须严格执行工作监护制度，一人工作，一人监护；监护人员必须履行好自身的监护职责；机组运行期间进行修改，必须有相关修改措施票，并审核后按照措施票执行。

4.2 避免DCS系统设备病毒感染，服务器等不得擅自使用USB接口以及光盘、软驱进行拷贝和软件安装操作，使用前必须征专业主管人员同意并做好防病毒措施，确保不带入病毒，而且单元机组间不能交叉使用U盘等设备，所有服务器及工程师站、操作员站每年进行定期病毒清理工作并做好记录。

4.3 加强设备定期巡检，就地定期检查各DPU和交换机指示灯、光电转换器是否正常，有无报警和异常，有问题及时进行更换。

4.4 每天在工程师站自检画面，检查各DPU内部CPU负荷率，有无初始化或离线报警出现。对于负荷率较高的DPU（负荷率在50%以上）建议更换新DPU控制器。

4.5 保持电子设备间空调运行正常，控制好室内温度，保证DCS卡件、控制器在合适的环境中工作。

4.6 更换带有网管型的赫斯曼交换机，并进行每个网口的设置。

4.7 避免发生网络堵塞，建议将所有HMI的网卡进行重新设置关闭流量控制功能，在网卡的属性→配置→高级→流量控制→关闭/disable。

4.8 培养DCS逻辑查看的正确习惯，为不增加A\B冗余网络的负荷量，查看单号节点的控制站逻辑应选择B网查看，查看双号节点的控制站逻辑应选择A网查看。

5 更换HMI站方法

5.1 备份Data文件夹，记录节点号（HMI站IP地址），网络共享上的计算机名

5.2 重装系统（硬盘格式化后重装），安装Netwin软件。

5.3 设置IP地址，网络上的计算机名，Xnet.ini。

注：OPU还要修改注册表（shell设为netwin.exe的完整路径）。 5.4 将备份的Data文件夹拷至D盘XDPS目录下，修改Mminode中节点号。

5.5 检查网卡的设置，将“FLOW CONTROL”修改为DISABLE（DLINK网卡与交换机配套时）， 禁用A、B网网卡的文件共享服务。

6更换DPU方法

6.1 确认在工程师站上有如下路径：d:\xdps2.0\X2bin\xdpu。如果没有，请重新按如上路径新建文件夹。 6.2 在NETWIN中运行DPUCFG.EXE，以SENG的身份连接的身份＃21DPU。（以更换1号DPU为例）

6.3 连接成功后，点击工具栏中的“OP”按钮，在弹出的操作框中的“升级DPU软件操作”栏中选择“上装文件”点击“执行”。

6.4在弹出的选择框中选择“VIO.DLL”、“VFUNC.DLL”、“UDPIO.DLL”、“VDPU.EXE”、“XNET.DLL”、“VDPU.cfg”；以上文件名如果不存在，可以手动输入，选择打开后会提示操作成功。

6.5 在资源管理器中点击打开VDPU.cfg文件，修改其中的DPU节点号为1。NODE=1保存后退出。

6.6 同样以SENG的身份连接＃99DPU,连接成功后， 点击工具栏中的点击工具栏中的点击工具栏中的“OP”按钮，在弹出的操作框中的“升级DPU软件操作”栏中选择“下装文件”点击“执行”。在弹出的选择框中选择路径为d:\xdps2.0\X2bin\xdpu，后分别选择“VIO.DLL”“VFUNC.DLL” “UDPIO.DLL”“VDPU.EXE”“XNET.DLL”,“VDPU.cfg”选择打开后会提示操作成功。

6.7 等待1分钟后，在“升级DPU软件操作”栏中选择“复位DPU”,点击“执行”。

该过程是为了将新的版本文件在1#DPU中生效。

6.8 从21#DPU中将组态拷贝到1#DPU中并写盘。

7 结束语

以上是作者在DCS系统维护中，发生的问题、故障进行浅显的分析及防范措施探讨。DCS系统在大型电厂的应用越来越普及，其重要程度已毋庸置疑，系统维护已变成具有很强专业性质的技术工作。专业维护人员深入学习，才能提高软硬件维护水平，充分发挥DCS潜能，提高分散控制系统的可靠性，确保机组安全稳定运行。

参考文献：

［1］《新华XDPS网络手册》