DCS系统维护说明.doc

上海重型机器厂DCS系统维护说明京仪华文自动化系统工程（上海）有限公司2011-6-26目 录一、HPCS-4000系统介绍11、HPCS-4000的结构12、系统硬件介绍11) 控制器（DPU）12) IO卡件23) 控制柜直流电源电源系统3二、卡件维护31、更换卡件方法3l卡件损坏确认方法：4l通道损坏确认方法：42、 更换通道方法4三、控制器维护11.基本概念12.控制器更换和设置23.组态程序修改4四、DPDesign的使用方法6五、HW_DCS的使用方法91.设备组态92.数据库点组态113.画面组态124.历史数据保存及历史趋势调用13六、上位机组态和维护141.软件安装152.历史数据163.事件记录174.报警记录18天津军粮城发电厂DCS系统维护说明一、 HPCS-4000系统介绍1、HPCS-4000的结构操作员站（HMI）控制器IO卡件现场设备网络RS485电缆1）上位机监控软件a、组态HW_DCS软件：组态数据库、组态画面、组态IO设备（OPC）；b、运行软件：接受操作员的操作指令、显示组态画面和数据、数据采集、报警、数据保存等。2) 控制器运行软件a、组态软件DpDesign：组态IO卡件及通道、组态控制器之间的通讯、组态逻辑程序和算法、将组态信息下载到控制器；b、控制器运行软件：执行用户的组态信息。3) IO卡件软件a、和现场设备通讯b、AD/DA转换2、系统硬件介绍1) 控制器（DPU） 采用奔腾266，32位CPU DPU冗余配置 控制器系统采用Linux系统 集电源、CPU、冗余网络通讯、同步网络、双机切换等功能模块为一起 带有散热器的全密封封装控制器的状态灯指示说明：DP：电源指示 C1、C2：串口通讯指示MS：灯亮为主控状态，灯灭且(DP)U灯亮为辅控状态，MA/SL和(DP)U灯都灭为等待状态S1 L1：A网网络通讯指示S2 L2：B网网络通讯指示S3 L3：同步网络通讯指示2) IO卡件华文公司的IO卡件包括：3) 控制柜直流电源电源系统 交流电源采用双路供电，交流切换装置实现互为备用 交流切换装置电源容量可达1500VA 采用冗余配置电源组，每组有24V主电源、24V辅电源、48V辅电源，双路冗余配置，高选输出 24V主电源：350W ，为DPU和I/O卡件箱供电 24V辅电源：350W ，为外部端子板及变送器供电 48V辅电源：150W ，为外部开关量提供查询电压 电源模块支持在线插拔，工作状态在线监视 虚拟过程控制器（WinDPU.exe）（算法离线仿真调试）用户可以通过系统的虚拟过程控制器实现控制策略的动态仿真调试用户的组态算法，在试验阶段检查和修改组态中的错误，将动态调试的危险降到最低。二、 卡件维护由于控制信号引入强电等原因可能会造成卡件或通道损坏，因此卡件维护的主要工作包括：更换卡件、更换单个通道、修改卡件地址。1、 更换卡件方法a、 确认卡件已损坏；b、 选择和损坏卡件同种类型的卡件；c、 在DeDsign中检查更换的卡件工作是否正常。l 卡件损坏确认方法：a、 在就地查看控制柜卡件的COM通讯灯是否闪烁，如果不闪烁则卡件损坏；b、 在DeDsign中检查更换的卡件工作是否正常。l 通道损坏确认方法：a、 如果测点的值不对或超量程等，则有可能是通道损坏引起的；b、 更换通道如果测点的值正确，则可以确认通道损坏c、 对于AO卡件，如果通道的状态指示灯“ST”亮时，表示现场信号短路，请检查后将卡件重新上电。2、 更换通道方法a、 确认要更换的通道及测点；b、 将测点信号线接至目标通道；c、 在DeDesign中删除原来的通道设置，在新的通道中设置更改的测点变量。关于通道接线方法每种卡件的通道接线方式都不一样，具体接线方法请参考硬件使用手册。请注意AI卡件，对需要供电的信号和不需要供电的信号接线方式不同；热电阻卡件为三线制接线。第 18 页 共 35 页三、 控制器维护控制器主要执行用户的算法和IO卡件扫描，是整个系统的关键设备，控制器不在主控时插拔。控制器的维护工作主要包括：控制器更换和设置、控制器算法修改。1. 基本概念1) 在线状态：上位机控制器组态程序（DpDesign）与控制器相连，能看到程序执行的结果、变量的当前值及卡件状态等信息。2) 离线状态：上位机控制器组态程序（DpDesign）没有与控制器相连，这种情况下控制器和上位机组态程序没有关系。3) 在线修改：在线状态下修改控制器的组态信息，修改的部分会立即下装到控制器中并正常运行，在线修改只影响修改的部分，停止在线时，DpDesign会保存用户的修改。设备正常运行后对组态程序的修改主要采用在线修改的方式。同一控制器不能在两台及以上上位机上同时在线。在线时不能使用复制粘贴功能。在线强制后尽量点“取消”关闭窗口，不要点“确认”，否则会修改组态文件。在线修改组态后，要对修改的控制器进行写盘操作，否则控制器重新启动后修改部分会丢失。对另一台控制器要进行离线下装的操作，保证两台控制器的逻辑一致。而在离线后上位机组态会自动保存。4) 离线下装：在离线状态下把组态程序下装到控制器中，离线下装后所有的状态均为初始设置。如果在离线状态修改了组态信息造成和控制器的程序不一致后将不能启动在线，只有重新下装后才能启动在线（离线修改下装后会造成所有设备状态复位，所以在生产中必须在线修改）。5) 离线上装：在离线状态下把组态程序从控制器中读出（尽量不要上装控制器组态，上装后会丢失所有文字注释，但逻辑不受影响）。6) 组态算法保存：保存控制器的组态算法，分为离线修改保存和在线修改保存。离线修改算法时要手动保存算法，在线修改时停止在线会自动保存算法。2. 控制器更换和设置由于带电插拔等原因可能会造成控制器损坏，这时需要更换新的控制器。新更换的控制器需要设置才能正常工作，设置主要是设置控制的A、B网IP和同步网络IP。设置方法如下：1） 启动程序SetNetCfg.exe，程序会自动搜索网络上的控制器及操作员站；2） 选择要设置的控制器，单击菜单“网络配置/控制器网络配置”项，调用控制器网络设置画面；3） 设置控制器的节点号、主网（A网）地址、冗余网（B网）地址、同步地址、描述等信息。 这个系统中个控制器及计算机IP地址分配原则为：控制器：A网地址为192.168.1. 1；B网地址为192.168.2. 1；控制器：网地址为192.168.1.101；网地址为192.168.2.101；工程师站：网地址为192.168.2.200；4） 同步地址指主辅控制器进行同步的地址，系统规定必须为192.168.222.1或192.168.222.2，即一对主辅控制器的同步地址如果一个为192.168.222.1，则另外一个必须为192.168.222.2。5） 新的控制器插入机柜上电后因没有配置所以会做主控运行，这样需要配置好控制器IP及同步网络后下装组态程序后控制器会正常运行。3. 组态程序修改根据实际情况对控制器组态程序修改（在线修改和离线，控制器操作用户名：seng密码：），如果只是对控制器在线组态进行查看而非修改，则使用用户名：opu密码：在线查看。注：1) 单机离线下装后一定要将控制器设置为主控状态；2) 双机运行情况下，一定要先对非主控机离线下装，然后切为主控，再对另外一台控制器离线下装；3) 在线或离线下装组态程序后一定要进行控制器内存中的组态算法保存；4) 离线下装会使控制器的所有状态为初始值，所以在设备运行状态禁止对主控控制器离线下装组态程序；5) 在设备运行状态情况下在线修改，请注意保持AO、DO的输出不变，不然会造成危险；6) 控制器状态说明：控制器状态由每个控制器中的系统预定义变量STA_CTLA / STA_CTLB表示，说明如下： STA_CTLA整形控制器A的工作状态，该变量是按位组合变量Bit 0 等待状态，1=运行于该状态，下同Bit 1 备用状态Bit 2 主控状态Bit 7 控制器故障，1=有故障存在STA_CTLB整形控制器B的工作状态，含义同STA_CTLB7) 控制器网络状态说明：控制器的网络状态包括同步网络A/B机的A/B网状态，其状态由每个控制器中的系统预定义变量STA_NET1/ STA_NET2/ STA_SYNC表示，说明如下：STA_NET1整形控制器网络A的状态，该变量是按位组合变量Bit 0 控制器A的A网状态，0=正常，1=故障，下同Bit 8 控制器B的A网状态STA_NET2整形控制器网络B的状态，该变量是按位组合变量Bit 0 控制器A的B网状态，0=正常，1=故障，下同Bit 8 控制器B的B网状态STA_SYNC整形冗余控制器的同步状态，该变量是按位组合变量Bit 0 控制器同步状态0=正常，1=故障，表示控制器之间无法同步四、 DPDesign的使用方法DPDesign程序实现对控制器进行组态及修改等功能。在计算机上第一次使用DpDesign程序必须进行IP配置，方法见WinDpu的使用方法。DPDesign的工程文件的数据结构如下图。1） 全局变量：在DpDesign中变量采用预定义方式，即先定义后使用的原则。在全局变量中的前25个变量为控制器预定义变量，这部分变量有特定的含义（请参考控制器系统变量的使用），用户不能修改。全局变量的作用范围为整个控制器工程中需要使用变量的地方都可以使用全局变量。全局变量的使用的地方有：IO卡件通道映射、上传到上位机画面、逻辑程序运算。变量的命名规则为：变量名由字符、数字和_组成且第一个字符不能为数字。2） IO卡件（板卡信息）：主要完成IO卡件及通道的设置工作，包括：添加修改卡件信息、通道转换、通道量程设置、温度补偿设置、通道映射到全局变量。3） 远程控制器：主要是进行控制器之间通讯点的设置，包括添加、修改远程控制器信息、通讯点。4） 逻辑程序：逻辑程序可以有多个程序组成，每个逻辑程序由程序的局部变量和多个过程组成。程序的局部变量只在本程序中有效，过程由启动过程和其它过程组成，启动过程主要的作用是通过EXEC功能块来调用其它过程，这样可以方便的设置过程是否被执行。在过程中可以通过添加和修改功能块的方式进行逻辑组态。功能块的使用请参考标准功能块手册。5） 工程属性：设置控制器的节点号和IP地址。主要用于控制器冗余设置和上下装、在线IP地址的指定。只有正确指定了节点号和A/B控制器的IP后才能正常上下装、在线等。6）变量强制在变量列表中用黄色表示端口强制是在功能块端口上用黄色表示坏点用淡粉色表示。7）查询功能：为了方便查找变量的使用或在卡件位置情况，程序提供了查找功能。在变量名称中添加变量名即可。在组态中禁止对一个变量多次赋值，所以查找功能提供了一个多输出引用查找，用于查找本控制器方案中对一个变量多次赋值的情况，如果存在多输出引用，用户应根据组态情况进行修改。五、 HW_DCS的使用方法HW_DCS程序主要完成画面、报警、历史数据保存等等组态工作。1. 设备组态对于上位机而言，每个控制器为一个设备，上位机需要采集每个控制器（设备）的数据，这需要在上位机定义设备，定义方法：a） 打开上位机组态程序；b） 选择实时数据库/IO设备驱动/华文/华文；c）填写设备名称和更新周期，单击下一步；d）填写控制器的结点号和控制器的IP地址。 注：a) 设备名称有用户定义；b) 数据更新周期为5001000ms为宜；c) 组配置对话框中控制器和冗余控制器的结点号相同且与控制器中的节点号相同，可以用NetCfg.exe程序查看控制器的节点号；d) 多个设备的结点号不能相同，不然会取不到控制器的数据；2. 数据库点组态数据库的点来自控制器，定义好设备（控制器）后，就可以组态数据库点了。选择数据库组态项，打开DbManager程序。点的组态主要注意的地方就是数据连接项，“连接I/O设备”中的设备一定要选择点所在的控制器，连接的点名一定要和控制器中的点名一样包括大小写及数据类型，一般控制器中变量不允许有空格。3. 画面组态画面组态主要包括动画、显示等内容，具体使用方法请参考HW_DCS使用手册4. 历史数据保存及历史趋势调用历史数据保存组态方法：在数据库组态中，可以对要进行数据保存的点组态。历史数据保存方式有两种，一种是定时保存，一种是根据变化率来保存。 对于开关量如果选择数据变化率来保存请选择精度为0，这样在开关量从0变化为1或从1变化为0时可以正确记录，在历史趋势图上请选择量程大于100，因为对于开关量值为1时在趋势图上显示为100。对于模拟量保存精度是相对于量程而言的，如果变量的量程为0100保存精度为1，则变量变化1时则会进行保存，变量的量程可以在基本参数页中进行设置，默认情况下变量的量程为0100。六、 上位机组态和维护上位机程序主要功能是接受操作员的操作指令、显示组态画面和数据、数据采集、报警、数据保存等。上位机组态程序维护主要工作为：添加测点、改变画面等工作。（系统管理员：seng 密码：QYJ；操作员用户名：tl1 密码：tl1 ）上位机组态程序的结构为：ViewDBIOSeverView显示数据和画面DB给View传递数据、接受View对数据的改变、处理数据报警、数据历史保存等IOSever采集数据，与IO驱动交换数据OPC做为IO驱动的一种，与IOSever和控制器交换数据与卡件交换数据并与OPC交换数据OPC控制器HW_DCS软件的操作和组态方法请参看系统使用手册(V1.0)。1. 软件安装本系统要求安装Windows XP SP3操作系统，在系统正确安装以后，对网卡的IP地址进行设置，要求与已有设备的IP地址不重复，将4000型组态工具包（标准版V1.12.6）和上位机组态软件包（标准版）根据安装提示进行安装，打开HPCS系统应用-DPDesign.exe，工具-工作站配置，进入下图进行配置，工作站IP同计算机的IP地址配置。然后保存，退出。进入C:Program Fileshw上海华文HPCS系统软件，将dpnet.dll和ndata.dll两个文件拷贝至C:Program FilesHuawen