[关键词]Mark V硬件; 自检; 分析
0 MarkV控制系统硬件介绍
MarK-V控制系统中,各类信息经各级通信网络为各控制器及操作接口计算机共享,通信由三个网络完成,整个控制系统形成一个独立、分层的局域网。 (1)级链Stage Link:为一外部ARCNET网络,以同轴电缆经
控制器〈R〉,〈S〉,〈T〉三个控制器(以下统称〈Q〉)是三冗余控制器,三个控制器基本是独立的,他们有各自的电源,独自供电各自的数字I/O控制器板。三个控制器之间通过DENET(数据交换网)连接的。通过数据交换网〈Q〉控制器之间互相交换数据,进行三取二,三取中选择。数据交换网可以使〈Q〉和〈C〉之间通讯,这样,当一个控制器发生故障,〈C〉就很容易判断出来。另外,〈C〉控制器可以把〈Q〉的三个控制器的未经表决的原始数据提取出来。数据交换网使以太网的一种有数据传输快﹑响应时间快等特点。但是这个网有一个缺陷,就是〈S〉和〈T〉是通过〈R〉控制器的TCQC卡〈C〉通讯的。如果在机组运行过程中,〈R〉板的TCQC卡损坏是不建议更换的否则将会失去〈Q〉和〈C〉之间的通讯的。之所以采用三冗余控制器除考虑安全性还有一项重要功能,就是任一控制器内发生的故障,故障可以在线维修,可以更换各个控制板。
本机组还有一个和〈C〉具有类似功能的控制器〈D〉。
保护控制器
主要由三块相同彼此独立的模件 的TCEA卡相连,再连到
从七台河电厂的应用来看,的确MarkV的可靠性很高。在一个控制器故障时,不会影响机组运行,而国产的DEH则很少有这种冗余的设计。
1 控制器自检的介绍
Mark-V控制盘的每一个控制器的正常状态是A7。在上电或暖启动之后,每一个控制器将开始自检,如果自检成功则控制器的状态将从A1变到A7。并在控制器的小显示窗口可以看到。在上电或暖启动之后,所有与控制器有联系的I/O卡必须达到A 6状态,然后控制器才能进入到A7状态。如果没有达到A6状态,它将阻止控制器达到A7状态。另外,三冗余控制盘中〈R〉或〈S〉或〈T〉至少要有一个控制控制器必须达到A7状态之后,〈C〉通讯控制器才能达到A7状态。也就是说,至少有一个控制控制器通过了A7状态,否则通讯控制器将不能通过A7状态。这对〈D〉备用控制器也适用。在非冗余Mark-V控制系统里,〈R〉控制控制器必须到达A7状态之后,通讯控制器〈C〉才能到达A7状态。
2 自检功能的介绍与分析
MarkV的自检功能主要体现在对控制器和个个I/O卡故障的检查,各个控制器及I/O卡的故障状态能被控制器上的具有监视功能的LCC检测到并被显示。每当控制器复位或上电即初始化,控制器会对个个硬件进行按步骤自检。下面就按步骤介绍一下其自检的过程:
2.1 步骤1:检查该控制器所连接的I/O卡件的硬件地址(ID)是否正确
每當控制器初始化在LCC上首先显示的就是其所连接I/O卡的地址,按顺序显示没块卡的名称和地址号,并且如果没有问题将跳到下一步。当然在正常状态下也可以手动来查看这个硬件地址。即按LCC面板的DEC按钮,直到“I/O STATES”出现,然后再按ENTER按钮。在第一块卡的I/O状态将被显示,并显示出该卡的ID(Mark-V内部地址)和卡名;按LCC面板的INC按钮将显示下一个I/O卡的状态。
2.2 步骤2:检查I/O卡的使能情况
如果一个卡在I/O组态器上被使能并显示在LCC监视器上,则不用下载IO CFG EEPROM内容到控制器且不检查该卡的I/O状态。如果该卡在I/O组态器上没被使能则LCC只显示A4状态以及几个错误信息,例如:DEFAULT SYS,BAD MASTER SEQ,IO CFG FAILED等等,这样就需要更改I/O组态器的组态,并重新下载到所有EEPROM,然后进行控制器的重新启动。这样如果还是没达到A7状态,则继续进行故障检查。
2.3 步骤3:检查I/O卡的PROM版本号
通常I/O状态只有在小于A7时将被预告。三个附加的I/O状态A8、A9、AA可能偶尔被预告。A8 I/O状态表示此卡有重大问题,或请求更换卡件或EEPROMs固件。A9 I/O状态表示此卡在I/O组态器里没被使能且在Mark-V控制盘控制器请求了正确的操作。要解决A9故障状态,则应在I/O组态器里使能卡件,在存储新的组态之前检查I/O组态常数,退出I/O组态器。下载新的I/O组态,完成一个控制器的冷启动,并再检查I/O组态。AA I/O状态表示在卡的硬件跳线位置错误。
A4到A7的I/O状态通常表示I/O组态软件PROM版本异常或里几组专用PROM子目录下的I/O卡组态文件异常。开始经过比较实际的I/O组态软件版本与下载的PROM版本是否不同,其中之一用中的机组专用程序(CARD_ID.EXE)或在I/O卡上的PROM片子检查专用版本。在使用机组专用屏时,它向每个卡都写版本号。在检查PROM片子的版本号时,最近的两个特性能编译PROM版本号。
2.4 步骤4:检查I/O卡组态文件主版本号
用ASCⅡ文本编辑器检查中PROM子目录下的机组专用I/O卡状态文件,并查看主版本号,及PROM次版本号。表3是每个PROM的卡组态文件命令清单。
在ASCⅡ文本编辑器里查看I/O卡组态,如果主版本号的I/O卡组态文件与被装设在I/O卡PROM上的次级版本号相匹配,就跳到步骤5。
如果在卡组态文件里主版本号与次级版本号不匹配,这个卡的最后的状态文件在PROM子目录里就没描述。例如,如果卡的PROM子目录状态文件的标头指示为版本4.1且PROM显示为版本5.1,则新卡组态文件必须被拷贝到PROM子目录里。
2.5 步骤5:检查专用的BBL版本级别
在里的控制顺序编译器的BBL版本号必须与在Mark V控制盘的DCC卡的控制器安装在PROMs里的BBL版本相一致。在Mark V控制盘PROM中含有BBL,它们是在DCC卡上的U11和U12微控制器上。这些PROM的版本号与BBL程序的版本号相同。
控制顺序编辑器必须有正确的BBL版本,它将编辑CSP。如果不同的BBL版本被发现,它将在编辑CSP时出现错误或警告信息,并且在被下载到Mark V控制盘控制器时,在启动后控制器将不能到达A7状态。被用在控制顺序编辑器的BBL版本号在机组专用文件F:\UNITn\MSTR_SEQ.CFG里。
2.6 步骤6:检查I/O卡IONET的终端电阻和硬件跳线地址
下面检查IONET终端电阻、硬件跳线的位置。
IONET终端电阻的硬件跳线在和
控制器的IONET是从TCQC卡开始连接,每个控制器都与
而TCEA、TCDA和TCPA卡在IONET网上也有一个唯一的地址,该地址的组态都是通过硬件跳线来配置的,控制器硬件自检的最后一项就是检查这个硬件跳线。对于三冗余的MarkV控制器来说共有三个IONET网,对于每个IONET网设定地址的硬件跳线是BJ4、BJ5、BJ6。表4、5、6描述了TCEA-n、TCDA-n和TCPA-n卡上用来配置IONET网上地址的硬件跳线。
经过以上各步的介绍和分析,我们可以比较清晰的认识了MarkV的硬件自检的过程和原理。MarkV控制系统是美国GE公司生产的工业控制系统,其先进程度是不言而喻的,我们也正在逐步认识他,只有熟悉和掌握他才能确保电力生产的安全稳定。
3 结束语
MARKV以其优秀的控制功能为电厂服务,MARKV的控制的设计思想也很完善。我们要利用其完善的设计思想更好的为我们国内的机组服务。
参考文献
1 Steam Turbine SPEEDTRONICTM Mark V Controls Trainning Manual
Author: GE company
作者簡介:张宇,2008年01月毕业于东北电力大学,就职于大唐七台河发电有限责任公司热控专业。于2010年,晋升为工程师。