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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(hào)和2號(hào)機(jī)爐的常規(guī)儀表進(jìn)行了DCS改造，選用型號(hào)為ABB公司的AC800F系統(tǒng)。主要配置9對(duì)控制器，9個(gè)操作員站，1個(gè)操作員站，實(shí)現(xiàn)對(duì)1號(hào)、2號(hào)鍋爐、1號(hào)、2號(hào)汽機(jī)、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(shè)備的集中控制功能。實(shí)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(hù)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(hào)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(xiàng)目考慮到為分散控制系統(tǒng)的分散，使用9對(duì)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(guò)及初步分析

    （一）事故經(jīng)過(guò)

    2006年9月28日下午，1號(hào)機(jī)組DCS在試運(yùn)行過(guò)程中，由于進(jìn)行了一些消缺處理，要對(duì)1號(hào)鍋爐的FC11控制器進(jìn)行修改下裝。在下裝過(guò)程中，控制器出現(xiàn)了響應(yīng)停止，操作員站無(wú)響應(yīng)，操作畫(huà)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(duì)控制器進(jìn)行整站下裝，結(jié)果導(dǎo)致控制器復(fù)位，所有數(shù)據(jù)復(fù)位為初始狀態(tài)，模擬量輸出回零，最后MFT停機(jī)。

（二）初步的事故原因分析

    這次DCS項(xiàng)目所使用的控制器為AC800F支持在線下裝，系統(tǒng)配置的內(nèi)存為4MB，其中系統(tǒng)本身所占用的內(nèi)存為近2MB。為了滿足現(xiàn)場(chǎng)的一些特殊要求并讓項(xiàng)目更趨完美，我們?cè)陧?xiàng)目中組態(tài)了很多自定義功能塊，導(dǎo)致最終控制器PRAM的空閑內(nèi)存為不足60K。結(jié)果在消缺過(guò)程中改動(dòng)量過(guò)大時(shí)，導(dǎo)致了系統(tǒng)內(nèi)存不夠，控制器被迫需要整站下裝。

三．查閱相關(guān)資料及文檔

    （一）ABB官方資料 

    AC 800F and Control Builder F  User Manuals  相關(guān)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(shù)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?xùn)|西： 

    - 操作系統(tǒng)

    - 啟動(dòng)的EPROM 

    而RAM分成幾部分：

    －對(duì)象目錄

    - PRAM （供用戶編程用）

    - 冗余內(nèi)存（單控制器沒(méi)有這項(xiàng)）

    - 對(duì)象數(shù)據(jù)

    - 通訊管理 

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

    （三）問(wèn)題思考 

    1.控制器出現(xiàn)在線下裝過(guò)程中死機(jī)的現(xiàn)象，明顯是因?yàn)槠渲械腜RAM和RAM用盡，導(dǎo)致新修改的內(nèi)容無(wú)法在控制器中執(zhí)行，進(jìn)而引起整個(gè)控制器無(wú)法運(yùn)行。

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

    3.機(jī)組DCS系統(tǒng)所存在的調(diào)試過(guò)程中的隱患無(wú)法量化，讓技術(shù)人員無(wú)法確認(rèn)其具體的安全數(shù)值范圍。

    4.由于2號(hào)機(jī)組未正式投用，決定利用此次良機(jī)，在其中一控制器中進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出在線對(duì)控制進(jìn)行下裝及RAM_Free和PRAM_Free的值規(guī)律變化。

四．試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)

    （一）改變控制器的PRAM值并對(duì)控制器進(jìn)行整站下裝

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

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

五．試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：

    1.本系統(tǒng)在合理的范圍內(nèi)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(shí)際應(yīng)用。應(yīng)根據(jù)每一工程項(xiàng)目中實(shí)際組態(tài)數(shù)據(jù)的內(nèi)容進(jìn)行合理分配。

    3.本項(xiàng)目中為滿足現(xiàn)場(chǎng)的特殊需要而自定義的功能碼“遠(yuǎn)控門”、“二次風(fēng)速測(cè)量計(jì)算”、“二選一”等的大量使用占用了大量的PRAM內(nèi)存。

    4.在實(shí)際工作中，要進(jìn)行在線下裝時(shí)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(jìn)措施

    1.根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)統(tǒng)一組態(tài)我廠控制器參數(shù)如下圖：

 
    2.為滿足現(xiàn)場(chǎng)的特殊需要而自定義的功能碼“遠(yuǎn)控門”、“二次風(fēng)速測(cè)量計(jì)算”、“二選一”等盡量減少使用，適當(dāng)優(yōu)化程序，增加代碼效率，減少占用控制器的內(nèi)存空間。

    3.在組態(tài)畫(huà)面中增加一幅畫(huà)面--內(nèi)存狀況監(jiān)視，時(shí)刻了解各控制器RAM_Free和PRAM_Free的值。

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

六．小結(jié)
   
    經(jīng)過(guò)以上幾步的實(shí)施工作之后，電廠此次改造中的DCS系統(tǒng)達(dá)到了較為優(yōu)化的配置方式，但由于1號(hào)機(jī)組兩臺(tái)控制器已正常生產(chǎn)，無(wú)法進(jìn)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(shí)進(jìn)行更改。但作為本系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)人員，已對(duì)此參數(shù)做到了心有有數(shù)，增強(qiáng)了維護(hù)信心。
   
    根據(jù)公司要求，在DCS系統(tǒng)正常運(yùn)行中，不允許進(jìn)行控制器的下裝工作，此條應(yīng)是在血的教訓(xùn)中總結(jié)出來(lái)的，但個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該以科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看待，因?yàn)槟壳案鞣N型號(hào)的系統(tǒng)均支持在線的修改和下裝工作。我們?cè)谛律系南到y(tǒng)中應(yīng)該增加對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)功能的極限值測(cè)試工作，不僅要包括內(nèi)存容量，還應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：

    控制器各存貯空間極限值測(cè)試；

    控制器CPU負(fù)荷極限值測(cè)試；

    控制器I/O點(diǎn)數(shù)極限值測(cè)試；

    工業(yè)控制層通訊能力的極限值測(cè)試；

    操作員站層網(wǎng)絡(luò)通訊能力的極限值測(cè)試；

    系統(tǒng)供電電壓及抗干擾能力的極限值測(cè)試；

參考文獻(xiàn)：
    
    《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