SIMADYN,D系统与TXP系统通讯故障分析

摘要：文章针对西门子燃机控制系统SIMADYN D系统与TXP系统通讯故障问题进行阐述，主要就SIMADYN D系统通讯模件以及与TXP系统通讯实现问题进行说明，并就SIMADYN D系统与TXP的通讯故障排查和处理过程展开论述，总结系统维护和故障处理的良好经验，保证机组安全运行。

关键词：通讯模件;SIMADYN D系统;TXP系统;通讯故障;故障排查 文献标识码：A

中图分类号：TP464 文章编号：1009-2374（2016）04-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.028

某燃气发电有限公司燃机控制采用的控制系统为SIMADYN D系统，常规DCS系统采用西门子TXP系统，两者之间通过H1 BUS总线进行通讯，SIMADYN D侧通讯模件为CSH11模件，TXP侧通讯模件为CP1430模件，SIMADYN D系统与TXP系统通讯正常是机组安全运行的重要前提。

1 SIMADYN D系统与TXP系统通讯实现

SIMADYN D控制系统是一种可以自由配置的模块化控制系统，可高速完成运算、开环和闭环控制以及实现与其他系统的通讯功能。用户可以根据自己的实际需求，将CPU处理器、输入/输出和通讯模块组合在一个机架上，实现毫秒级信号处理与回路控制。TXP系统是西门子公司开发的DCS控制系统，包含ES680工程师站组态系统、OM650人机接口系统和AS620现场处理系统以及通讯总线网络系统，可以接受现场信号、人机接口指令以及实现与其他系统的数据通讯。两者通过西门子H1 BUS总线系统实现数据和信息交换，一般工程项目的做法是将SIMADYN D系统与AS620系统中的某一对AP进行通讯，从而实现两个系统的数据交互和功能的有机融合。

1.1 CSH11模件

CSH11模块是SIMADYN D系统中的工业以太网通讯板，采用IEEE802.2标准。通过CSH11，SIMADYN D系统可以完成与工业以太网、SINEC H1/H1FO的通讯。CSH11的通讯功能实际通过嵌入的CP1470实现。CSH11需要使用

L总线和C总线，必须配置在具有这两种总线的机箱中使用。通过C总线，CSH11可以与PM系列处理器模块完成数据交换。CSH11支持西门子公司的SINEC AP应用协议。借助SINEC AP协议，CSH11不仅可以与西门子公司的大多数产品通讯，也可以和支持SINEC AP协议的第三方设备通讯。CSH11的以太网接口为AUI类型。与采用RJ45接口的设备通讯时，需要第三方设备转接，比如德国Hirschmann公司的ASGE产品，通过模块化的插件，ASGE可以支持不少于4个AUI接口转接。

CSH11必须使用软件NML配置，并下载配置参数后才能使用。NML可以配置CSH11的传输通道、通道中设备的主从关系，以太网址和数据传送时遵循的标准类型（传输层）。在处理器PM系列的程序中，也必须配置CSH11的通道、主从关系，以太网址和传输层的参数。这些参数必须与NML中的配置一致，否则不能正常工作。CSH11支持的传输层有SINEC AP、ISO/OSI 8073、IEEE 802.3、IEEE 802.2。NML不仅可以配置CSH11，还可以完成下载参数和诊断功能。NML需要在IBM PC兼容机上运行，操作系统为DOS。CSH11的配置接口是异步串行口，接口类型为RS232或TTY（无源型），波特率为9600bps，可以连接PG750/770和IBM PC兼容机。

1.2 CP1430模件

TXP系统采用虚拟总线技术，根据系统构成分为三层网络，分别是现场总线（Filed Bus）、厂级总线（Plant Bus）和终端总线（Terminal Bus）。其中现场总线主要是自动处理器与现场I/O柜通讯的网络总线，厂级总线是各自动处理器通过工业级交换机完成通讯的网络总线，终端总线是连接操作员站、工程师站等用户终端等网络总线。CP1430模件是AS620系统的通讯模件，自动处理器AP通过CP1430模件连接至交换机与厂级总线进行数据交换。CP1430主要实现通讯功能和时间同步功能，在系统时钟发生故障的情况下将系统预置的某一个CP1430模件作为系统主时钟承担自动处理器的时间同步功能。CP1430会在每次上电时进行自检，并执行存储器内程序，实现与自动处理器的同步。在对CP1430内部的MAC地址和主时钟等系统参数进行设定时，将CP1430的拨码开关置于STOP位，完成地址和参数配置后将开关打回RUN位，完成通讯设置和连接。

2 故障现象和原因分析

该燃气发电公司在某次机组启动前，DCS系统操作员画面提示有控制器故障报警且无法复位，就地检查时发现燃机控制器（SIMADYN）从侧故障，在机柜处检查时发现从侧通讯电缆转换器指示灯DO灯长亮，DI灯不亮（正常应为DO/DI指示灯连续闪烁），主侧通讯电缆转换器指示正常，且主侧控制器指示灯显示正常，从侧控制器报警指示灯闪烁且无法复位，而DCS系统侧主、副侧自动处理器通讯模件CP1430均无异常表现。如果该故障不能消除，燃气轮机控制冗余不能实现，且由于控制器故障可能会在机组运行中带来不可预知的恶劣后果。

根据SIMADYN系统和DCS系统之间的通讯架构及原理，初步分析故障原因可能是由于通讯回路故障引起的本次故障现象，排查的重点放在以下四个方面：（1）CSH11故障;（2）CSH11到DCS侧交换机OSM之间线缆故障;（3）DCS侧交换机故障;（4）DCS侧与SIMADYN D系统连接的AP（AP111）的通讯卡CP1430故障。

3 故障排查

在确定引起系统通讯故障的可能原因后，针对这些项目根据工作开展的难度情况分别进行了排查。

3.1 针对CSH11故障

由于该单位没有CSH11备件，而且更换新备件或更换其他机组正使用备件，需要复杂的软件设置，因此将该项排查工作放在最后进行。

3.2 检查CSH11和DCS之间的通讯连接设备

线缆接线牢固，无松动或者线缆受损现象，检查结果正常。

3.3 对正常的交换机通道进行检查

将故障通讯回路和正常回路进行交叉接线验证，在接线交叉后，原来正常的通讯回路指示灯不亮，原来故障的通讯回路指示灯亮起，交换机灯光显示交换机工作正常。

3.4 对DCS首AP（AP111）的通讯卡CP1430故障进行排查

为了验证该故障存在可能，首先排除DCS侧设备故障可能，将连接从侧SIMADYN D系统的自动处理器AP111从侧断电后重启（根据系统配置，CP1430也随之自动重启），重启后发现从侧通讯故障依然存在。

排除AP111硬件故障可能后，将排查工作重心向软件方面转移。根据系统故障分类，怀疑由于从侧自动处理器内部系统网络架构配置不当引起该问题，也就是说正在运行的从侧处理器中与SIMADYN D系统连接通讯的相关内容可能由于某种原因丢失造成SIMADYN D系统从侧通讯故障。在现场核对控制器存储卡中的系统架构软件时发现该网络架构符合现有架构模式，但对于AP111运行的CPU内硬件架构程序无有效检测手段，拟考虑重新生成该自动处理器中的网络架构数据。按照标准步骤，在工程师站清除该项目中AP111代码后按照硬件生成-软件生成-LAN生成-LAN下传-代码离线下装的步骤完成对AP111的代码和逻辑生传的完整操作，在操作员站画面上检查燃机控制器从侧通讯故障消除，就地检查控制器和通讯电缆转换器工作正常，该故障得到彻底消除。

4 结语

根据处理过程分析，造成SIMADYN D和TXP系统单侧通讯故障的原因最大可能是由于之前工作人员进行DCS侧软件生成下装工作时，由于操作不够规范造成DCS侧通讯卡件CP1430网络架构信息冲突引起的通讯故障。对于涉及控制系统中的工作，特别是涉及通讯设置的工作要特别慎重，务必降低因不当操作造成的设备和系统异常。

参考文献

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[2] 闫建强.SIMENS T-XP系列SIMADYN D汽机调节器特点浅论[J].科技情报开发与经济，2008，（5）.

[3] 林松青.提高TXP控制系统稳定运行的措施[J].华东电力，2006，（1）.

（责任编辑：陈 洁）

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