一．系統基本狀況

    （一）我廠(chǎng)系統基本配置情況

    此次我廠(chǎng)1號和2號機爐的常規儀表進(jìn)行了DCS改造，選用型號為ABB公司的AC800F系統。主要配置9對控制器，9個(gè)操作員站，1個(gè)操作員站，實(shí)現對1號、2號鍋爐、1號、2號汽機、除氧給水及減溫減壓、油泵房、循環(huán)水泵房等所有電廠(chǎng)一期設備的集中控制功能。實(shí)現的主要系統控制功能：數據采集功能（ DAS）、閉環(huán)控制功能(MCS)、順序控制功能（SCS）、鍋爐爐膛安全保護功能（FSSS）及事故順序追憶功能（SOE）。

    （二）ABB控制器情況

    AC800F系統有兩種型號的控制器，其主要區別是PM802F具有4MB Flash EPROM和4MB的RAM，PM803F具有8MB Flash EPROM和16MB的RAM。具體參數如下：

    這次DCS項目考慮到為分散控制系統的分散，使用9對控制器，在數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號機組DCS在試運行過(guò)程中，由于進(jìn)行了一些消缺處理，要對1號鍋爐的FC11控制器進(jìn)行修改下裝。在下裝過(guò)程中，控制器出現了響應停止，操作員站無(wú)響應，操作畫(huà)面上所有采集數據固化，模擬量輸出固化。最后不得不對控制器進(jìn)行整站下裝，結果導致控制器復位，所有數據復位為初始狀態(tài)，模擬量輸出回零，最后MFT停機。

（二）初步的事故原因分析

    這次DCS項目所使用的控制器為AC800F支持在線(xiàn)下裝，系統配置的內存為4MB，其中系統本身所占用的內存為近2MB。為了滿(mǎn)足現場(chǎng)的一些特殊要求并讓項目更趨完美，我們在項目中組態(tài)了很多自定義功能塊，導致最終控制器PRAM的空閑內存為不足60K。結果在消缺過(guò)程中改動(dòng)量過(guò)大時(shí)，導致了系統內存不夠，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的作用是存貯兩樣東西： 

    - 操作系統

    - 啟動(dòng)的EPROM 

    而RAM分成幾部分：

    －對象目錄

    - PRAM （供用戶(hù)編程用）

    - 冗余內存（單控制器沒(méi)有這項）

    - 對象數據

    - 通訊管理 

    在RAM中的對象數量，PRAM和冗余內存都是可以調整的，這些都是在Boot Parameters里可以調整，剩余的空間就是RAM_Free，通常情況下對象數量是3000個(gè)，PRAM是900KB，原則上修改并沒(méi)有絕對的限制，只需時(shí)刻關(guān)注RAM_Free和PRAM_Free的值，當PRAM_FREE快用完時(shí)，將無(wú)法下裝，需要加大PRAM，當加到一定程度時(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.控制器出現在線(xiàn)下裝過(guò)程中死機的現象，明顯是因為其中的PRAM和RAM用盡，導致新修改的內容無(wú)法在控制器中執行，進(jìn)而引起整個(gè)控制器無(wú)法運行。

    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，均未給出具體有指導意義的如何設置參數的數據。

    3.機組DCS系統所存在的調試過(guò)程中的隱患無(wú)法量化，讓技術(shù)人員無(wú)法確認其具體的安全數值范圍。

    4.由于2號機組未正式投用，決定利用此次良機，在其中一控制器中進(jìn)行詳細的實(shí)驗，總結出在線(xiàn)對控制進(jìn)行下裝及RAM_Free和PRAM_Free的值規律變化。

四．試驗原始數據

    （一）改變控制器的PRAM值并對控制器進(jìn)行整站下裝

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

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

五．試驗數據分析：

    1.本系統在合理的范圍內支持組態(tài)中所需要各種程序編輯后的在線(xiàn)下裝工作。

    2.各種資料及文檔中所提供的控制器組態(tài)參數不適合我廠(chǎng)的實(shí)際應用。應根據每一工程項目中實(shí)際組態(tài)數據的內容進(jìn)行合理分配。

    3.本項目中為滿(mǎn)足現場(chǎng)的特殊需要而自定義的功能碼“遠控門(mén)”、“二次風(fēng)速測量計算”、“二選一”等的大量使用占用了大量的PRAM內存。

    4.在實(shí)際工作中，要進(jìn)行在線(xiàn)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目。
六．制定改進(jìn)措施

    1.根據實(shí)際試驗統一組態(tài)我廠(chǎng)控制器參數如下圖：

 
    2.為滿(mǎn)足現場(chǎng)的特殊需要而自定義的功能碼“遠控門(mén)”、“二次風(fēng)速測量計算”、“二選一”等盡量減少使用，適當優(yōu)化程序，增加代碼效率，減少占用控制器的內存空間。

    3.在組態(tài)畫(huà)面中增加一幅畫(huà)面--內存狀況監視，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
   
    經(jīng)過(guò)以上幾步的實(shí)施工作之后，電廠(chǎng)此次改造中的DCS系統達到了較為優(yōu)化的配置方式，但由于1號機組兩臺控制器已正常生產(chǎn)，無(wú)法進(jìn)行控制器參數優(yōu)化工作（參數更改后必需整站下裝），需大修時(shí)進(jìn)行更改。但作為本系統的技術(shù)維護人員，已對此參數做到了心有有數，增強了維護信心。
   
    根據公司要求，在DCS系統正常運行中，不允許進(jìn)行控制器的下裝工作，此條應是在血的教訓中總結出來(lái)的，但個(gè)人認為應該以科學(xué)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看待，因為目前各種型號的系統均支持在線(xiàn)的修改和下裝工作。我們在新上的系統中應該增加對系統各項功能的極限值測試工作，不僅要包括內存容量，還應至少包括以下內容：

    控制器各存貯空間極限值測試；

    控制器CPU負荷極限值測試；

    控制器I/O點(diǎn)數極限值測試；

    工業(yè)控制層通訊能力的極限值測試；

    操作員站層網(wǎng)絡(luò )通訊能力的極限值測試；

    系統供電電壓及抗干擾能力的極限值測試；

參考文獻：
    
    《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控制系統官方網(wǎng)站
http://www.industryit.cn/    ABB控制系統非官方論壇