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摘 要：WDPFⅡ型控制系统是一种可以用于各种工业过程控制的分散控制系统，按照其作用不同分为操作站和分散处理单元（DPU）， DPU按照其安装单元分为两大类，一类是完成主要控制功能的DPU主模件，一类是完成I/O功能的子模件。许昌龙岗电厂1、2号机组在调试、运行阶段硬件出现过许多故障，使设备不能正常工作，经过处理，现在机组安全运行。
关键词：硬件；操作站；DPU
中图分类号：TK32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00
WDPF是一种可以用于各种工业过程控制的分散控制系统，是一种集全厂监视、模拟量控制、逻辑控制以及混合控制于一体的UNIX操作系统网络。一个网络最多可以连接254个站点，每一个站点可以相对独立地完成各种过程控制功能。
1 硬件部分
许昌龙岗电厂所使用的WDPFⅡ控制系统上的硬件，按照其作用不同分为分散处理单元（DPU）、数据高速公路和操作站。
1.1 DPU
DPU是分散控制系统最基本的单元，采用的中央处理器是486 CPU。DPU按照其安装单元分为两大类，一类是完成主要控制功能的DPU主模件，一类是完成I/O功能的子模件。
1.2 数据高速公路
数据高速公路采用开放式总线结构，所有的功能站(drop)都挂在总线上， 数据高速公路与各个站的通信是由通讯卡件DHC来完成，DHC由公共内存，调制解调器和数据库管理器构成，操作员站和工程师站（SUN工作站）使用的DHC类型为GHC；分散处理单元DPU使用的类型为MHC卡。
曾出现过某DPU频繁离线，我们检查了同轴电缆及T型接头，对其进行再上线等操作，缺陷只是暂时消除，利用停机机会，在线更换MHC卡件，并在MDX卡件上复位后，卡件运行正常。
1.3 操作站
按照用户不同又分为工程师站和操作员站，这只是在操作权限上的不同，实际上配置是一致的。
2 常用I/O卡件及故障分析
许昌龙岗电厂共有11种卡件,分别为：模拟量输出卡QAO，热电偶输入卡QAV，模拟量输入卡QAW，热电阻输入卡QRT，接点输入卡QCI，事件追忆卡件QSE，继电器输出卡QRO，转速输入卡QSS，汽轮机阀门控制卡QVP，小机阀门控制卡QSD，串行口通讯控制卡QLC。所有模件主电源电压+13V±0.1VDC，备用电源电压+12.6V±0.2VDC。
2.1汽轮机阀门控制卡
包括伺服阀指令控制回路，手动控制回路。曾经出现过指令发出而调门不开的故障，指令为0，反馈50%，检查就地阀门开度，在全关状态，测量QVP卡件指令输出为0（本应为-1VDC左右），测量LVDT原线圈、两个副线圈电压均正常，初步判断为卡件指令控制回路故障，逐一测量该卡件上各个保险及电阻值，发现保险烧坏，更换同型号的保险，回装后阀门开关正常。
2.2 温度输入卡件
每一个卡包括6个独立的隔离的电压/频率转换回路。每一个回路的输出通过一个微处理器处理并且产生多个数字量数据到DIOB数据总线。冷端补偿不采用硬件完成，而是通过建立点目录来实现。对于每一路输入都有三部分，即热电偶的正极、负极、电缆的屏蔽线，屏蔽即可以在一次元件端接地，也可以在机柜端接地，我们采用后者，屏蔽线与热电偶的负极在机柜端子排上汇合再接地。但在机组运行过程中有时负极与屏蔽线之间多于一个短接点，会使该路输入温度显示错误。
常见故障及处理：（1） 热电偶正负极短路，显示就地环境温度，处理：检查就地接线；（2）断线，显示为负值，处理：在机柜侧测量毫伏值及极间电阻，判断是否存在断线及是哪一极断线；就地热电偶端子上测量电阻及毫伏值，判断是否存在断偶；（3）整个卡件的温度显示同时异常，处理：检查卡件是否正常或卡件端子排接地线是否松动。
2.3 模拟量输入卡件
将现场模拟信号转换为数字量，6个独立隔离的A/D输入通道。卡件上有微处理器，周期性计算偏移和增益校正系数。主要有两种QAW G03、 QAW G05；QAW G03 输入信号是0～10VDC； QAW G05输入信号0～20mA，可内供电也可外供电。
2.4 触点输入卡件
卡件提供了触点的现场状态与控制系统之间的接口，它接收16路触点输入，卡件有数字滤波、光电隔离、极性变换等功能。接点电压： 48VDC，闭合接点电流： 14MA标称。
2.5热电阻输入卡
卡件有四个独立的隔离的V/F变换通道，提供了一个桥路(电阻组成的桥路)用来与铜、铂或镍电阻温度传感器接口。输入信号范围：QRT G02 0～33.333Mv。该卡件的环境温度是由Ni120镍电阻测量的，其测温范围：120--170Ω，对应0℃--70℃。该热电阻在每个机柜上方和下方各装一个，在温度补偿时，取两个温度读数的均值，这样可在需要时进行非常精确的温度补偿。
常见故障及处理：我们在维护过程中要根据故障时的温度示值，大致判断故障点。如果热电阻在电桥中连接的方式是，RTN接地，RTN与负端短接，正端作为电压取出口，那么，正端开路，示值达到正向量程最大，负端开路示值达到负向量程最大，RTN开路，示值为零。示值跳变，可能存在接触不良，检查二次回路的连接处，禁锢螺丝。
2.6 模拟量输出卡件
输出卡通过DIOB接收4个12位数字信号，并分别将数据转换为模拟量现场输出，每个双线输出接一个隔离的数-模转换器.输出信号是0-20.475MA 电流输出。曾经出现过模拟量地址与设计点地址不吻合的情况，处理步骤：（1）查找备用通道的位置和考虑电缆长度；（2）查找备用通道所在卡件的地址；（3）计算通道HW值：HW=2[ADDR+（POINT-1）]；（4）在工程师站上进入LEVEL Ⅳ，在MAC中进入Database--orig point，在NAME域鍵入要修改通道的标签名，并点击F7 Modify；（5）修改HW值，并保存、下装、退出；（6）进行DPU匹配。
2.7继电器输出卡件
卡件将DPU处理器中的数字量直接接到现场需要继电器开关的就地过程点上。该卡上有8个水银继电器，对就地过程点提供继电器常开的触点。曾经出现过二次回路的供电接地，导致瞬间电流超过卡件承载的电流值，使卡件上的通道损坏，甚者连电容都被击穿的情况。
该卡件虽然考虑了过流保护功能，但是并不全面，作为每一个用户，现场环境是非常复杂的，一般情况下系统都运行在卡件所能承受的电压、电流范围内，但是有些系统的电源可靠性较好，有些系统电源可靠性不好，当电源可靠性不好时，就会引起卡件损坏，使某些设备不能控制，损失太大。
在机组运行时，有QRO通道的指示灯正常但输出指令状态不同步的现象，因为逻辑输出指令经数据总线分别输出至QRO卡件相应通道的指示灯和其对应的继电器，继电器输出经过卡件前端连接器连至机柜后端子排上，当卡件前端连接器各个通道接线有松动或异常时，机柜端子上的指令不能正确反映逻辑情况，就造成了QRO通道的指示灯正常但输出指令状态不同步的现象。
3 结语
了解WDPF系统的特点，熟悉硬件的性能，正确分析、判断、处理硬件出现的故障，是我们热工专业人员必备的技能。只有这样，才能肩负起保证机组安全、经济、稳定运行的重任。
关键词：硬件；操作站；DPU
中图分类号：TK32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00
WDPF是一种可以用于各种工业过程控制的分散控制系统，是一种集全厂监视、模拟量控制、逻辑控制以及混合控制于一体的UNIX操作系统网络。一个网络最多可以连接254个站点，每一个站点可以相对独立地完成各种过程控制功能。
1 硬件部分
许昌龙岗电厂所使用的WDPFⅡ控制系统上的硬件，按照其作用不同分为分散处理单元（DPU）、数据高速公路和操作站。
1.1 DPU
DPU是分散控制系统最基本的单元，采用的中央处理器是486 CPU。DPU按照其安装单元分为两大类，一类是完成主要控制功能的DPU主模件，一类是完成I/O功能的子模件。
1.2 数据高速公路
数据高速公路采用开放式总线结构，所有的功能站(drop)都挂在总线上， 数据高速公路与各个站的通信是由通讯卡件DHC来完成，DHC由公共内存，调制解调器和数据库管理器构成，操作员站和工程师站（SUN工作站）使用的DHC类型为GHC；分散处理单元DPU使用的类型为MHC卡。
曾出现过某DPU频繁离线，我们检查了同轴电缆及T型接头，对其进行再上线等操作，缺陷只是暂时消除，利用停机机会，在线更换MHC卡件，并在MDX卡件上复位后，卡件运行正常。
1.3 操作站
按照用户不同又分为工程师站和操作员站，这只是在操作权限上的不同，实际上配置是一致的。
2 常用I/O卡件及故障分析
许昌龙岗电厂共有11种卡件,分别为：模拟量输出卡QAO，热电偶输入卡QAV，模拟量输入卡QAW，热电阻输入卡QRT，接点输入卡QCI，事件追忆卡件QSE，继电器输出卡QRO，转速输入卡QSS，汽轮机阀门控制卡QVP，小机阀门控制卡QSD，串行口通讯控制卡QLC。所有模件主电源电压+13V±0.1VDC，备用电源电压+12.6V±0.2VDC。
2.1汽轮机阀门控制卡
包括伺服阀指令控制回路，手动控制回路。曾经出现过指令发出而调门不开的故障，指令为0，反馈50%，检查就地阀门开度，在全关状态，测量QVP卡件指令输出为0（本应为-1VDC左右），测量LVDT原线圈、两个副线圈电压均正常，初步判断为卡件指令控制回路故障，逐一测量该卡件上各个保险及电阻值，发现保险烧坏，更换同型号的保险，回装后阀门开关正常。
2.2 温度输入卡件
每一个卡包括6个独立的隔离的电压/频率转换回路。每一个回路的输出通过一个微处理器处理并且产生多个数字量数据到DIOB数据总线。冷端补偿不采用硬件完成，而是通过建立点目录来实现。对于每一路输入都有三部分，即热电偶的正极、负极、电缆的屏蔽线，屏蔽即可以在一次元件端接地，也可以在机柜端接地，我们采用后者，屏蔽线与热电偶的负极在机柜端子排上汇合再接地。但在机组运行过程中有时负极与屏蔽线之间多于一个短接点，会使该路输入温度显示错误。
常见故障及处理：（1） 热电偶正负极短路，显示就地环境温度，处理：检查就地接线；（2）断线，显示为负值，处理：在机柜侧测量毫伏值及极间电阻，判断是否存在断线及是哪一极断线；就地热电偶端子上测量电阻及毫伏值，判断是否存在断偶；（3）整个卡件的温度显示同时异常，处理：检查卡件是否正常或卡件端子排接地线是否松动。
2.3 模拟量输入卡件
将现场模拟信号转换为数字量，6个独立隔离的A/D输入通道。卡件上有微处理器，周期性计算偏移和增益校正系数。主要有两种QAW G03、 QAW G05；QAW G03 输入信号是0～10VDC； QAW G05输入信号0～20mA，可内供电也可外供电。
2.4 触点输入卡件
卡件提供了触点的现场状态与控制系统之间的接口，它接收16路触点输入，卡件有数字滤波、光电隔离、极性变换等功能。接点电压： 48VDC，闭合接点电流： 14MA标称。
2.5热电阻输入卡
卡件有四个独立的隔离的V/F变换通道，提供了一个桥路(电阻组成的桥路)用来与铜、铂或镍电阻温度传感器接口。输入信号范围：QRT G02 0～33.333Mv。该卡件的环境温度是由Ni120镍电阻测量的，其测温范围：120--170Ω，对应0℃--70℃。该热电阻在每个机柜上方和下方各装一个，在温度补偿时，取两个温度读数的均值，这样可在需要时进行非常精确的温度补偿。
常见故障及处理：我们在维护过程中要根据故障时的温度示值，大致判断故障点。如果热电阻在电桥中连接的方式是，RTN接地，RTN与负端短接，正端作为电压取出口，那么，正端开路，示值达到正向量程最大，负端开路示值达到负向量程最大，RTN开路，示值为零。示值跳变，可能存在接触不良，检查二次回路的连接处，禁锢螺丝。
2.6 模拟量输出卡件
输出卡通过DIOB接收4个12位数字信号，并分别将数据转换为模拟量现场输出，每个双线输出接一个隔离的数-模转换器.输出信号是0-20.475MA 电流输出。曾经出现过模拟量地址与设计点地址不吻合的情况，处理步骤：（1）查找备用通道的位置和考虑电缆长度；（2）查找备用通道所在卡件的地址；（3）计算通道HW值：HW=2[ADDR+（POINT-1）]；（4）在工程师站上进入LEVEL Ⅳ，在MAC中进入Database--orig point，在NAME域鍵入要修改通道的标签名，并点击F7 Modify；（5）修改HW值，并保存、下装、退出；（6）进行DPU匹配。
2.7继电器输出卡件
卡件将DPU处理器中的数字量直接接到现场需要继电器开关的就地过程点上。该卡上有8个水银继电器，对就地过程点提供继电器常开的触点。曾经出现过二次回路的供电接地，导致瞬间电流超过卡件承载的电流值，使卡件上的通道损坏，甚者连电容都被击穿的情况。
该卡件虽然考虑了过流保护功能，但是并不全面，作为每一个用户，现场环境是非常复杂的，一般情况下系统都运行在卡件所能承受的电压、电流范围内，但是有些系统的电源可靠性较好，有些系统电源可靠性不好，当电源可靠性不好时，就会引起卡件损坏，使某些设备不能控制，损失太大。
在机组运行时，有QRO通道的指示灯正常但输出指令状态不同步的现象，因为逻辑输出指令经数据总线分别输出至QRO卡件相应通道的指示灯和其对应的继电器，继电器输出经过卡件前端连接器连至机柜后端子排上，当卡件前端连接器各个通道接线有松动或异常时，机柜端子上的指令不能正确反映逻辑情况，就造成了QRO通道的指示灯正常但输出指令状态不同步的现象。
3 结语
了解WDPF系统的特点，熟悉硬件的性能，正确分析、判断、处理硬件出现的故障，是我们热工专业人员必备的技能。只有这样，才能肩负起保证机组安全、经济、稳定运行的重任。