1 引言
大型火电厂主要辅助系统由除灰系统、化水系统(包括生水系统、除盐水系统、凝结水精处理系统及废水系统等)及输煤系统组成。除盐水系统作为化水系统重要组成部分,为机组提供锅炉补水、制氢系统用水等生产用水,该系统的正常运行是保证机组稳发的重要条件,因此确保该系统稳定运行十分重要。
2 增强型数据高速公路(dh+网)
dh+网是世界上最广泛使用的工业局域网之一,它是最早为可编程序控制器提供远程编程支持的控制网络。
一个dh+网络最多可以连接99个dh+链路,每个dh+链路最多可以连接64个节点(智能化设备)。它采用双绞线或屏蔽同轴电缆连接,每个链路的传输速率为57.6kbps,传输距离可达3048m。
用户也可以使用slc和micrologix控制器的dh-485网对dh+网络的功能进行补充。采用slc 5/04处理器或dh+/dh-485适配器模块(1785-ka5模块),可以将dh-485网络和dh+网络连接起来,这样,dh-485网上的 slc控制器和micrologix控制器与dh+网上的PLC处理器和其它自动化设备之间就能够实现信息共享。
ab可编程序控制器还内置有rs-232口,可以提供处理器与其它设备间的串行通信。
rslinx是用于ab可编程序控制器的服务器软件,它与windows nt一起,可以为工厂所有通信提供解决方案,为人机界面软件如rsview32及编程软件如rslogix 5提供通信联结。
3 主要故障现象
珠海电厂除盐水控制系统原是由三菱公司采用美国rockwell公司的slc500小型可编程控制器,并用citect软件开发的人机界面监控上位机。运行人员操作的pc监控站选用了1784-ktx通信接口卡通过dh+网与slc、plc处理器通信。除盐水系统和生水系统均在珠海电厂的 gateway#1既gw1上通过dh+网进行数据通信,并在除盐水监控站人机界面上有生水系统部分重要设备的操作界面,以实现远程操控。但在正常生产中除盐水系统与生水系统通信时常出现数据中断,通讯异常,无法实现远程启动生水泵及监控生水系统运行的情况,以上故障导致运行人员无法通过人机界面进行正常监控,已严重影响除盐水系统的正常运行。
4 查找要因
首先针对除盐水系统与生水系统通信时常出现数据中断,通讯异常,无法实现远程启动生水泵及监控生水系统运行的故障现象且有时整个gw1出现网络中断的现象。结合pc机通过dh+网与slc处理器通信的情况,我们经分析认为,在网络通讯过程中存在较大的干扰源,既有可能为硬件干扰源,即强的电磁信号穿过通讯电缆的屏蔽层影响通讯信号,从而干扰网络通讯;也有可能为软件干扰源,即某个网络站点在某种情况下发出大量的通讯请求,造成通讯网络堵塞,形成大量杂波。为尽快了解杂波产生的原因及产生的位置以消除杂波,我们对珠海电厂gw1网络进行了完整的线路检测和分析。

图1 gw1网络
如图1所示,gw1网络上的节点依次有:生水站、集控网关站(含两台工业pc监控站)、网控站、凝结水精处理站(含2台pc监控站)、除盐水站(含1台pc监控站)、煤控站(含2台pc监控站)。通过整段网络的波形检测分析可知,该网段波形中除正常的dh+信号波形外,还存在多于两种的干扰波波形,而且波幅颇大且频繁,直接影响了整个网络的通讯质量。我们将各节点从网络上断开分别进行电缆介质测试,发现生水至集控网关段电缆存在拼接,拼接处屏蔽效果不佳产生干扰。除盐水pc监控站、slc处理器和煤控plc处理器的连接方式采用三方共接一输入点的方式,不符合dh+网络安装标准的主干-支干链或雏菊链任何一种连接方式。但是,由以上我们所发现的网络安装不规范问题,只能解释产生除盐水系统与生水系统通信时常出现数据中断,通讯异常,无法实现远程启动生水泵及监控生水系统运行的故障现象的原因,不能解释整个gw1网络有时出现整个网络故障的原因。经过我们仔细检查、分析,发现凝结水精处理站和其所含的2台pc监控站组成了一个dh+子网,当子网出现网络故障时,整个主网络中杂波突然增大,严重时整个主网络通讯中断,经检查程序发现当子网故障时,可编程控制器的程序会不断发出读取网络信息的指令,致使网络通讯量迅速增大,杂波增大。
5 排除干扰
根据以上分析结果,我们采取了以下排除干扰措施:
(1) 将各节点电缆连接方式更正为采用雏菊链方式,既一输入点采用一进一出2根电缆的连接方式,以减少干扰杂波的产生。
(2) 在dh+网络两端即生水系统节点和煤控节点增加短接150欧姆终端电阻,以增强网络消除干扰杂波的效果。
(3) 修改凝结水精处理站可编程控制器的通讯故障处理程序,根据实际情况,在通讯故障时采用分时通讯模式,使网络通讯量保持在一个合理的水平。
通过采用以上措施后,我们再用示波器检测整个网络波形,干扰波形波幅已明显减小且无整个网络通讯阻塞的情况发生。
6 结论
珠海电厂的dh+网络gateway#1部分所存在的网络杂波严重,除盐水系统与生水系统通信时常出现数据部分中断的故障现象已彻底消除,除盐水系统与生水系统之间的远程控制也很稳定,大大提高了除盐水控制系统的稳定性及dh+网络gateway#1部分通讯的可靠性,即保证了机组的安全稳定运行且为珠海电厂辅助系统dcs的建立打下了坚实的基础。




