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[摘要]某电厂#3机组四台操作员站同时离线，20秒后自动恢复。经核实，此时控制回路已断环。此后，连续发生几次同样现象，严重威胁机组运行。为切实解决这一系列问题，与厂家技术人员沟通后提出了处理方案，及时进行了排查处理，解决了上述问题。本文就此次#3机组ABB贝利有限公司的symphony系统控制环路短时断环的处理过程进行简单介绍。
[关键词] 断环离线 频发恢复
[abstract] a power plant # 3 units the four sets of operators stand and offline, 20 seconds to be automatic recovery. After verification, the control circuit has broken ring. Since then, several times continuously happen same phenomenon, a serious threat to the unit operation. To solve this a series of questions, and factory technical personnel after communication put forward a plan to deal with and to deal with the aiming to solve this problem. This paper is the # 3 units ABB bailey Co., LTD of symphony system control loop short-term treatment process of the broken ring simple introduction.
[key words] broken ring frequent and recovery
中圖分类号：U226.8+1文献标识码：A 文章编号：
某电厂#3机组采用ABB贝利公司的symphony系统。运行人员监盘发现四台操作员站离线，画面变紫色，数据不刷新，20秒后自动恢复。进一步检查发现，趋势站和SIS接口在相同时间段数据采集亦出现问题，环路通讯点逐步不刷新，并保持当前值。后所有点又逐步恢复正常。因操作员站、趋势站、SIS接口机均出现通讯异常，它们的共同点在于均是环路上独立的节点。因此判断为环路通讯短时中断。
前后多次出现类似现象。断环期间，所有操作员站离线，无法监视和控制就地设备，严重影响到机组的安全运行，并有可能造成重要设备的严重损坏。经过不断摸索和处理，现该异常已消除，机组运行稳定。
2 系统简介
2.1、设备简介
1、环路结构
ABB贝利有限责任公司symphony系统，它采用环状结构，主要用来连接现场控制站PCU、人系统接口OIS、系统工程设计工具EWS等类型的节点，承担过程管理等信息传播功能。环路LOOP1、LOOP2互为冗余。
2、PCU节点内通讯结构
每个现场控制站由两对NIS(环路接口子模件)和NPM（网络处理模件）接至环路。两对NIS/NPM互为冗余，正常工作时，有一对为主模件，另一路备用。当主模件故障时，备用模件自动切为主模件运行。每个节点内只有一条控制总线，用来带多个多功能处理器MFP。
2.2、通讯协议
环形网络采用存储器插入式的存储转发协议。其特点为：在网络上没有通讯指挥器，所有节点地位平等，无主次之分。节点是独立的，带有缓冲寄存器、信息转发器。每一转发器随时、独立地进行数据接收、数据发送以及数据删除等功能。
数据报告将环绕网络内的所有节点依次传递，从信息源节点开始至目的节点，再由目的节点回到原节点。由于此传输方式是单方向的，并且每一次传输均经过每一节点的缓冲寄存器而得到重新传输，所以当某一节点的通信环节故障时，为保证整个网络的通信，故障节点自动退出而被旁路。一旦故障排除，该节点通信将自动恢复。如果某一时刻内，有两个以上通信主体需要占用总线时，就可能发生“碰车”现象，这时通信节点会自动退回，经延迟再重新发送，而完成通信功能。
3处理过程
造成环路通讯中断有以下可能：
1、环路电缆接头裸露，接触柜门导致电缆抗干扰能力降低。
2、环路电缆接头有松动情况。
3、PCU柜NIS模件上的部分元件老化，出现通讯缓慢的情况，但还未报故障，所以未切至备用模件。
4、计算机与环路的接口模件NIS通讯短时异常，但模件未报故障，未从环路中退出。
5、部分信号频繁报警，导致环路通讯堵塞。
3.1 环路电缆裸露排查
1、对#3机环路上所有未包裹的环路电缆接头用绝缘胶带包扎。
2、#3机再次出现上述类似现象，排除了电缆接头裸露的影响。于是准备对环路电缆接头松动情况进行检查。
3.2 环路接头松动排查
在运行和检修人员做好安全措施和准备好充足的备品后，进行了以下处理：
1）、对环路通讯主模件逐个进行切换。切换过程中，各模件状态正常，环路工作正常。
2）、对#3机LOOP1和LOOP2逐个断开各节点环路电缆，通过NIS状态灯检查环路电缆接触情况及接线顺序。检查过程中环路工作正常，但#16柜有环路交叉现象（输入的LOOP1环路电缆接到了LOOP2上）。
3）、在做好充分的准备后，断开环路，将#16柜环路电缆恢复成双环。操作过程中，因断环时间短，操作员站工作正常，未发现离线现象。
4）、考虑到#16辅NIS模件曾出现故障自动停止的情况，分析其元件可能有老化，有可能会造成工作不稳定，对该模件进行更换。
次日再次发生短时断环现象，排除了环路电缆接头的影响。
3.3 模件及频繁报警信号排查
在环路恢复过程中，#21站已有部分数据正常，后发生离线，NIS21报01101000故障，查故障为：loopback test failure
处理方法：1）、更换NIS
2）、检查电缆和端子单元
由报警历史记录得知，有以下两个信号频繁报警（5次/S左右）：2N16-MFP12-09、2N04-MFP12-07
这两个信号是MFP中自动产生的，为排除其频繁报警可能导致的环路通讯堵塞，将其从四台操作员站的数据库中删除。经过以上处理后，环路恢复正常。
4原因分析
从以上处理过程中，排除了电缆接头及环路交叉的影响。考虑到#21站的NIS模件是在环路通讯开始恢复的过程中离线的，因而可以排除其造成断环的可能。现认为最有可能的是因信号频繁导致环路短时断开。
但当时未通过历史站和SIS站去确定环路状态，一直以为只是操作员站离线。从这次出现的情况来看，当时环路也很有可能断开了。只是上次信号发的更频繁，所以自动恢复的时间也长。
这几次异常的共同点是，某些信号频发，导致环路上的某个节点缓冲寄存器满，环路通讯短时中断。此后缓冲寄存器溢出，环路又能自动恢复。并且信号的频发程度不同，自动恢复需要的时间也不一样。
5结论及收获
通过出现的异常可以确定，当某些点频繁报警时，会导致环路上节点的缓冲寄存器溢出，从而导致环路通讯短时中断。
同时，从以上处理过程来看，导致环路断开可能的故障点有：NIS模件、NPM模件、环路电缆接头、NTCL板件及环路上点通讯情况。其中，NTCL端子板故障和环路通讯堵塞会直接导致两个环路断开，而其他几种情况比较隐蔽，或者需要耦合其它异常才会导致两个互为冗余的环路都断开。
因此为保证环路健康正常运行，日常应做好以下工作：
1、每天巡检时注意查看报警记录，及时处理频繁报警点。
2、每天巡检注意NIS状态，发现有切换的模件时密切关注。
3、停机期间做好模件切换试验，发现环路电缆异常并处理。
4、NIS模件异常后应及时更换，以免因此影响环路运行。
5、增加环路节点及NPM状态报警信号组态，并加入事件站标签库中，便于发生异常后及时准确的判断出故障节点。
6、注意及时申报备品。
［参考文献］
1、《Infi-90 Open系统概述》北京ABB贝利控制技术有限公司
2、《Infi-90 Open过程控制单元》北京ABB贝利控制技术有限公司
3、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》DL/T659-1998
[关键词] 断环离线 频发恢复
[abstract] a power plant # 3 units the four sets of operators stand and offline, 20 seconds to be automatic recovery. After verification, the control circuit has broken ring. Since then, several times continuously happen same phenomenon, a serious threat to the unit operation. To solve this a series of questions, and factory technical personnel after communication put forward a plan to deal with and to deal with the aiming to solve this problem. This paper is the # 3 units ABB bailey Co., LTD of symphony system control loop short-term treatment process of the broken ring simple introduction.
[key words] broken ring frequent and recovery
中圖分类号：U226.8+1文献标识码：A 文章编号：
某电厂#3机组采用ABB贝利公司的symphony系统。运行人员监盘发现四台操作员站离线，画面变紫色，数据不刷新，20秒后自动恢复。进一步检查发现，趋势站和SIS接口在相同时间段数据采集亦出现问题，环路通讯点逐步不刷新，并保持当前值。后所有点又逐步恢复正常。因操作员站、趋势站、SIS接口机均出现通讯异常，它们的共同点在于均是环路上独立的节点。因此判断为环路通讯短时中断。
前后多次出现类似现象。断环期间，所有操作员站离线，无法监视和控制就地设备，严重影响到机组的安全运行，并有可能造成重要设备的严重损坏。经过不断摸索和处理，现该异常已消除，机组运行稳定。
2 系统简介
2.1、设备简介
1、环路结构
ABB贝利有限责任公司symphony系统，它采用环状结构，主要用来连接现场控制站PCU、人系统接口OIS、系统工程设计工具EWS等类型的节点，承担过程管理等信息传播功能。环路LOOP1、LOOP2互为冗余。
2、PCU节点内通讯结构
每个现场控制站由两对NIS(环路接口子模件)和NPM（网络处理模件）接至环路。两对NIS/NPM互为冗余，正常工作时，有一对为主模件，另一路备用。当主模件故障时，备用模件自动切为主模件运行。每个节点内只有一条控制总线，用来带多个多功能处理器MFP。
2.2、通讯协议
环形网络采用存储器插入式的存储转发协议。其特点为：在网络上没有通讯指挥器，所有节点地位平等，无主次之分。节点是独立的，带有缓冲寄存器、信息转发器。每一转发器随时、独立地进行数据接收、数据发送以及数据删除等功能。
数据报告将环绕网络内的所有节点依次传递，从信息源节点开始至目的节点，再由目的节点回到原节点。由于此传输方式是单方向的，并且每一次传输均经过每一节点的缓冲寄存器而得到重新传输，所以当某一节点的通信环节故障时，为保证整个网络的通信，故障节点自动退出而被旁路。一旦故障排除，该节点通信将自动恢复。如果某一时刻内，有两个以上通信主体需要占用总线时，就可能发生“碰车”现象，这时通信节点会自动退回，经延迟再重新发送，而完成通信功能。
3处理过程
造成环路通讯中断有以下可能：
1、环路电缆接头裸露，接触柜门导致电缆抗干扰能力降低。
2、环路电缆接头有松动情况。
3、PCU柜NIS模件上的部分元件老化，出现通讯缓慢的情况，但还未报故障，所以未切至备用模件。
4、计算机与环路的接口模件NIS通讯短时异常，但模件未报故障，未从环路中退出。
5、部分信号频繁报警，导致环路通讯堵塞。
3.1 环路电缆裸露排查
1、对#3机环路上所有未包裹的环路电缆接头用绝缘胶带包扎。
2、#3机再次出现上述类似现象，排除了电缆接头裸露的影响。于是准备对环路电缆接头松动情况进行检查。
3.2 环路接头松动排查
在运行和检修人员做好安全措施和准备好充足的备品后，进行了以下处理：
1）、对环路通讯主模件逐个进行切换。切换过程中，各模件状态正常，环路工作正常。
2）、对#3机LOOP1和LOOP2逐个断开各节点环路电缆，通过NIS状态灯检查环路电缆接触情况及接线顺序。检查过程中环路工作正常，但#16柜有环路交叉现象（输入的LOOP1环路电缆接到了LOOP2上）。
3）、在做好充分的准备后，断开环路，将#16柜环路电缆恢复成双环。操作过程中，因断环时间短，操作员站工作正常，未发现离线现象。
4）、考虑到#16辅NIS模件曾出现故障自动停止的情况，分析其元件可能有老化，有可能会造成工作不稳定，对该模件进行更换。
次日再次发生短时断环现象，排除了环路电缆接头的影响。
3.3 模件及频繁报警信号排查
在环路恢复过程中，#21站已有部分数据正常，后发生离线，NIS21报01101000故障，查故障为：loopback test failure
处理方法：1）、更换NIS
2）、检查电缆和端子单元
由报警历史记录得知，有以下两个信号频繁报警（5次/S左右）：2N16-MFP12-09、2N04-MFP12-07
这两个信号是MFP中自动产生的，为排除其频繁报警可能导致的环路通讯堵塞，将其从四台操作员站的数据库中删除。经过以上处理后，环路恢复正常。
4原因分析
从以上处理过程中，排除了电缆接头及环路交叉的影响。考虑到#21站的NIS模件是在环路通讯开始恢复的过程中离线的，因而可以排除其造成断环的可能。现认为最有可能的是因信号频繁导致环路短时断开。
但当时未通过历史站和SIS站去确定环路状态，一直以为只是操作员站离线。从这次出现的情况来看，当时环路也很有可能断开了。只是上次信号发的更频繁，所以自动恢复的时间也长。
这几次异常的共同点是，某些信号频发，导致环路上的某个节点缓冲寄存器满，环路通讯短时中断。此后缓冲寄存器溢出，环路又能自动恢复。并且信号的频发程度不同，自动恢复需要的时间也不一样。
5结论及收获
通过出现的异常可以确定，当某些点频繁报警时，会导致环路上节点的缓冲寄存器溢出，从而导致环路通讯短时中断。
同时，从以上处理过程来看，导致环路断开可能的故障点有：NIS模件、NPM模件、环路电缆接头、NTCL板件及环路上点通讯情况。其中，NTCL端子板故障和环路通讯堵塞会直接导致两个环路断开，而其他几种情况比较隐蔽，或者需要耦合其它异常才会导致两个互为冗余的环路都断开。
因此为保证环路健康正常运行，日常应做好以下工作：
1、每天巡检时注意查看报警记录，及时处理频繁报警点。
2、每天巡检注意NIS状态，发现有切换的模件时密切关注。
3、停机期间做好模件切换试验，发现环路电缆异常并处理。
4、NIS模件异常后应及时更换，以免因此影响环路运行。
5、增加环路节点及NPM状态报警信号组态，并加入事件站标签库中，便于发生异常后及时准确的判断出故障节点。
6、注意及时申报备品。
［参考文献］
1、《Infi-90 Open系统概述》北京ABB贝利控制技术有限公司
2、《Infi-90 Open过程控制单元》北京ABB贝利控制技术有限公司
3、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》DL/T659-1998