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LC卡通讯中断问题探讨
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通过对LC卡件通讯中断现象的分析,找出原因,采取对策,包括机柜浮空,指令冗余,制作专用接地网等多项措施,确保MEH系统长周期安全运行。

系统概述

MEH-ⅢA控制系统由给定部分、反馈部分、调节器、执行机构和机组对象等环节构成,如图1所示。其控制功能包括锅炉给水流量和给水泵汽轮机转速自动控制,调节阀阀位控制,正常运行操作和监视,超速保护和试验,与DEH-ⅢA联网,在DEH-ⅢA操作员站上操作MEH-ⅢA,进行故障追忆及打印,其硬件配置如图2。
图2系统硬件配置图MEH-ⅢA控制柜DPU为系统主机部分,装载给水泵汽轮机的控制软件,通过PDEX344卡与BC卡连接,实现对下位机的通讯控制,同时通过网络接口卡实现DPU联网,冗余的DPU,互为备用,无扰切换。

I/O卡件箱安装有MCP、BC、LC、DI、DO等卡件,MCP测速卡将现场测速传感器来的脉冲信号转换成数字信号后,由BC卡与上位机通讯,把实际转速信号送至DPU。LC过程控制卡用于与CCS的接口,其输入信号有CCS允许和CCS给水流量要求信号,输出信号有转速给定值、实际值和锅炉自动。

DI/DO卡用于开关量的输入输出,现场输入信号有速关阀、调门的开关信号,已脱扣和挂闸信号,开关量输出信号经滤波器隔离为无源触点,包括脱扣、挂闸、速关阀开和试验等信号。BC站控制卡对I/O其它卡件管理,与PDEX344卡通讯,将主机信号送至I/O卡,并把现场的开关量状态信号反馈到DPU,BC卡有2块,1块主控,另1块跟踪,组成冗余I/O网。

1、LC卡原理

LC卡是一块高性能智能型的双回路控制卡,其中,8路AI可用于被控制回路的模拟反馈信号的采集,2路AO可作为模拟回路的控制指令,其输出是4~20mA的电流信号;4路DI和4路DO可用于开关回路的控制。

1.1主要特点

1)80C31微处理器控制,主频11.0592MHz。
2)8x16K的程序存储器27C128,8x2K的数据存储器6116。
3)系统总线隔离驱动。
4)输入/输出信号完全隔离,隔离电压达1500V。
5)8路新型电子开关(隔离电压达400V,切换时间<0.5mS。
6)12位AD(模拟量/数字量),转换速度25μS,误差±1LSB。
7)看门狗自我监测。
8)串行RS-232动态调试。
9)6LED状态指示。
10)延迟上电,可带电插拔模板。
11)全新低功耗设计,Pmax<4.4W。

1.2结构组成和工作原理

其原理框图见图3。
图3LC卡原理图1)中央处理单元。该部分电路是LC卡的核心,主要由80C31微处理器、27C128程序存储器(EPROM)、6116数据存储器(RAM)组成,其中的监控程序负责AI/DI信号的采集、AO/DO信号的输出,并保持与上位机(BC卡)的通讯。
2)模拟量输入。LC卡共采集9路模拟量,8路外部信号(0~5V),1路零漂用于修正放大器的误差。模拟量输入主要由以下环节组成:电子开关阵列,模拟量/数字量转换线性调节,可编程放大器与增益微调。
3)模拟量输出。LC卡共有2路模拟量输出,主要由以下环节组成:数字量/模拟量转换,隔离放大器,放大倍数为1,电流输出环,电流输出环将隔离放大器输出的电压转变为0~20mA的电流信号。
4)开关量输入/输出。LC卡的开关量均采用光电隔离,4路DI经光隔输入至8位并行端口,由LC卡监控程序迅速采样,4路DO经光隔输出驱动端子板上的24V继电器。

LC卡与LC-TB配合使用,面板及元器件面简图见图4。
图4LC卡面板及元器件2、LC卡通讯中断统计

2.12003年5月,#3机组LC卡通讯中断,复位后恢复,5月31日,新华控制工程公司服务部唐工带一块新LC卡赴现场更换。
2.22004年12月20日,唐工在赴现场处理DPU主机卡服务期间,发现系统积灰严重,部分风扇已堵转,易造成散热不良或静电积聚,导致损坏卡件和主机卡。
2.32005年1月28日,#4机组出现同样的LC卡通讯中断现象。
2.42005年2月7日,#4机组再次出现同样的LC卡通讯中断现象。
2.52005年4月1日,服务部周工在现场配合一次调频调试时,接报#4机组使用的新LC卡又发生LC卡通讯中断,小机转速调门失控事故现象,小机在正常运行中,突然光子牌发出“小机上水方式异常”报警,小机转速失去控制,汽包水位波动,运行人员立即稳定负荷,并通过小机再循环控制阀调节再循环流量,控制水位稳定。热工人员检查发现控制小机转速的LC卡通讯灯熄灭,工作指示灯闪烁仍在工作,但是卡件的输出不再变化,转速失去控制。
2005年4月4日,检查LC卡版本和程序均正确,

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