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一．系統(tǒng)基本狀況

    （一）我廠系統(tǒng)基本配置情況

    此次我廠1號和2號機爐的常規(guī)儀表進行了DCS改造，選用型號為ABB公司的AC800F系統(tǒng)。主要配置9對控制器，9個操作員站，1個操作員站，實現(xiàn)對1號、2號鍋爐、1號、2號汽機、除氧給水及減溫減壓、油泵房、循環(huán)水泵房等所有電廠一期設備的集中控制功能。實現(xiàn)的主要系統(tǒng)控制功能：數(shù)據(jù)采集功能（ DAS）、閉環(huán)控制功能(MCS)、順序控制功能（SCS）、鍋爐爐膛安全保護功能（FSSS）及事故順序追憶功能（SOE）。

    （二）ABB控制器情況

    AC800F系統(tǒng)有兩種型號的控制器，其主要區(qū)別是PM802F具有4MB Flash EPROM和4MB的RAM，PM803F具有8MB Flash EPROM和16MB的RAM。具體參數(shù)如下：

    這次DCS項目考慮到為分散控制系統(tǒng)的分散，使用9對控制器，在數(shù)目多的情況下我們采用的控制器為AC800F(PM802F)。

 二．控制器事故經(jīng)過及初步分析

    （一）事故經(jīng)過

    2006年9月28日下午，1號機組DCS在試運行過程中，由于進行了一些消缺處理，要對1號鍋爐的FC11控制器進行修改下裝。在下裝過程中，控制器出現(xiàn)了響應停止，操作員站無響應，操作畫面上所有采集數(shù)據(jù)固化，模擬量輸出固化。最后不得不對控制器進行整站下裝，結果導致控制器復位，所有數(shù)據(jù)復位為初始狀態(tài)，模擬量輸出回零，最后MFT停機。

（二）初步的事故原因分析

    這次DCS項目所使用的控制器為AC800F支持在線下裝，系統(tǒng)配置的內存為4MB，其中系統(tǒng)本身所占用的內存為近2MB。為了滿足現(xiàn)場的一些特殊要求并讓項目更趨完美，我們在項目中組態(tài)了很多自定義功能塊，導致最終控制器PRAM的空閑內存為不足60K。結果在消缺過程中改動量過大時，導致了系統(tǒng)內存不夠，控制器被迫需要整站下裝。

三．查閱相關資料及文檔

    （一）ABB官方資料 

    AC 800F and Control Builder F  User Manuals  相關所有電子文檔，描述如下：

    Memory    Memory These parameters affect the allocation of memory within the process station. When there is an extremely large number of objects in the controller, errors may occur on loading the objects; these settings may be altered to try to make the project loadable.

    Under normal circumstances the boot parameters should not be changed. If they are changed, then the resource is initialized when the modified boot parameters are loaded

    The memory for the objects, memory for PRAM and, if available, memory for redundancy can be adjusted in the boot parameters of the resource.

    Any surplus memory is made available in RAM. There is no absolute limit on the memory ranges that can be set. Whenever a limit is reached, it can be changed. This results in a reduction of free RAM.

    To ascertain a suitable value for PRAM, current values can be read in commissioning mode. These values are shown in the following
 
    Configuration data (PRAM)

    Memory size in Kbytes that is reserved for the configuration data.
This memory area is cold-start resistant.

    Configured redundancy memory

    Memory size in Kbytes that is reserved for the transfer of
redundancy data.

    （二）網(wǎng)上技術論壇 

    PM802F具有4MB Flash EPROM和4MB的RAM，PM802F具有8MB Flash EPROM和16MB的RAM。

    Flash Memory的作用是存貯兩樣東西： 

    - 操作系統(tǒng)

    - 啟動的EPROM 

    而RAM分成幾部分：

    －對象目錄

    - PRAM （供用戶編程用）

    - 冗余內存（單控制器沒有這項）

    - 對象數(shù)據(jù)

    - 通訊管理 

    在RAM中的對象數(shù)量，PRAM和冗余內存都是可以調整的，這些都是在Boot Parameters里可以調整，剩余的空間就是RAM_Free，通常情況下對象數(shù)量是3000個，PRAM是900KB，原則上修改并沒有絕對的限制，只需時刻關注RAM_Free和PRAM_Free的值，當PRAM_FREE快用完時，將無法下裝，需要加大PRAM，當加到一定程度時，如果RAM_FREE也快用完，那么PRAM就沒法再往上加了。

    （三）問題思考 

    1.控制器出現(xiàn)在線下裝過程中死機的現(xiàn)象，明顯是因為其中的PRAM和RAM用盡，導致新修改的內容無法在控制器中執(zhí)行，進而引起整個控制器無法運行。

    2.無論是ABB公司公布的各種資料及ABB技術人員的回復，均未給出具體有指導意義的如何設置參數(shù)的數(shù)據(jù)。

    3.機組DCS系統(tǒng)所存在的調試過程中的隱患無法量化，讓技術人員無法確認其具體的安全數(shù)值范圍。

    4.由于2號機組未正式投用，決定利用此次良機，在其中一控制器中進行詳細的實驗，總結出在線對控制進行下裝及RAM_Free和PRAM_Free的值規(guī)律變化。

四．試驗原始數(shù)據(jù)

    （一）改變控制器的PRAM值并對控制器進行整站下裝

    （二）固定控制器的PRAM值為900K對程序進行增加進行在線部份下裝

    （三）固定控制器的PRAM值為1000K對程序進行增加進行在線部份下裝

五．試驗數(shù)據(jù)分析：

    1.本系統(tǒng)在合理的范圍內支持組態(tài)中所需要各種程序編輯后的在線下裝工作。

    2.各種資料及文檔中所提供的控制器組態(tài)參數(shù)不適合我廠的實際應用。應根據(jù)每一工程項目中實際組態(tài)數(shù)據(jù)的內容進行合理分配。

    3.本項目中為滿足現(xiàn)場的特殊需要而自定義的功能碼“遠控門”、“二次風速測量計算”、“二選一”等的大量使用占用了大量的PRAM內存。

    4.在實際工作中，要進行在線下裝時必需掌握程序的修改量及控制器各剩余空間的具體數(shù)目。
六．制定改進措施

    1.根據(jù)實際試驗統(tǒng)一組態(tài)我廠控制器參數(shù)如下圖：

 
    2.為滿足現(xiàn)場的特殊需要而自定義的功能碼“遠控門”、“二次風速測量計算”、“二選一”等盡量減少使用，適當優(yōu)化程序，增加代碼效率，減少占用控制器的內存空間。

    3.在組態(tài)畫面中增加一幅畫面--內存狀況監(jiān)視，時刻了解各控制器RAM_Free和PRAM_Free的值。

    4.制定制度，工作中時時注意控制器RAM_Free和PRAM_Free的值不可以低于60K.

六．小結
   
    經(jīng)過以上幾步的實施工作之后，電廠此次改造中的DCS系統(tǒng)達到了較為優(yōu)化的配置方式，但由于1號機組兩臺控制器已正常生產(chǎn)，無法進行控制器參數(shù)優(yōu)化工作（參數(shù)更改后必需整站下裝），需大修時進行更改。但作為本系統(tǒng)的技術維護人員，已對此參數(shù)做到了心有有數(shù)，增強了維護信心。
   
    根據(jù)公司要求，在DCS系統(tǒng)正常運行中，不允許進行控制器的下裝工作，此條應是在血的教訓中總結出來的，但個人認為應該以科學的觀點來看待，因為目前各種型號的系統(tǒng)均支持在線的修改和下裝工作。我們在新上的系統(tǒng)中應該增加對系統(tǒng)各項功能的極限值測試工作，不僅要包括內存容量，還應至少包括以下內容：

    控制器各存貯空間極限值測試；

    控制器CPU負荷極限值測試；

    控制器I/O點數(shù)極限值測試；

    工業(yè)控制層通訊能力的極限值測試；

    操作員站層網(wǎng)絡通訊能力的極限值測試；

    系統(tǒng)供電電壓及抗干擾能力的極限值測試；

參考文獻：
    
    《Engineer IT – Control Builder F  Process Station - AC 800F – Engineering Manual》
《Engineer IT – Control Builder F  System Configuration – Engineering Manual》
 http://www.abb.cn/       ABB控制系統(tǒng)官方網(wǎng)站
http://www.industryit.cn/    ABB控制系統(tǒng)非官方論壇