CS3000系统与ESD系统通讯故障分析及处理
摘 要：介绍了四川维尼纶厂乙炔装置CS3000控制系统与HIMA ESD系统通讯发生故障后，通过更换卡笼卡件、通讯电缆，修改波特率、手动采集ESD通讯数据进行比对等手段，认为HIMA通讯卡件寄存器存在不定期数据丢失，实施整改后故障消除。
关键词：通讯；寄存器；数据；丢失
中国石化四川维尼纶厂乙炔装置DCS系统为横河CS3000控制系统，ESD系统为德国HIMA控制系统，两系统自2002年建设以来一直平稳运行，从未发生过通讯故障，2008年对横河CS3000控制系统进行了升级，与ESD系统通讯良好，在2009年6月 到11月DCS与ESD通讯不定时发生故障报警，从DCS报警信息看，ESD在极短时间内出现了失效，1秒左右又恢复了正常，开始这种现象一个月出现1到2次，发展到后来一天出现几十次，严重影响了工艺的正常操作，经过几个月的摸索，通过更换卡笼卡件、通讯电缆，修改波特率、手动采集ESD通讯数据，对ESD通讯卡间进行更换侧从而有效解决了通讯故障问题。
本文将从ESD与DCS通讯故障产生，处理经过，原因分析，探讨其解决的方法并实施。
1.横河DCS与ESD通讯故障现象
1.1 通讯简介
四川维尼纶厂乙炔装置采用日本横河CS3000系统，在2008年中进行了改造，将DCS系统软件由R2.2升级为R3.08版。ESD系统采用德国HIMA的产品，ESD系统通过F8250卡(冗余)向DCS的FCS0104控制站NODE04 ACM12卡(冗余)单向进行通讯，通过RS485接口网线相连，两套系统采用MODEBUS通讯协议，具体的连接方式见下图。
1．2 故障现象
自2009月6月DCS控制系统偶尔出现报警信息，1到2秒钟又恢复正常，到12月份每小时几十次，严重影响了工艺人员的正常操作，报警记录汇总见下。从DCS报警信息看，NODE04的unite01通讯卡不定期出现，
FCS0104 SS-COM Error RIO1 NODE 04 UNIT 01 SLOT 01 STN001 Code= A39A，
FCS0104 SS-COM Error RIO1 NODE 04 UNIT 01 SLOT 02 STN001 Code= A39C
FCS0104 SS-COM Recover RIO1 NODE 04 UNIT 01 SLOT 01 STN001
FCS0104 SS-COM Recover RIO1 NODE 04 UNIT 01 SLOT 02 STN001
通过查找DCS事故代码A39A，A39C解释为外围设备通讯失效，通过对DCS控制通讯卡件进行插拔，DCS控制系统通讯报警故障消失，但过了几天后通讯故障出现，通讯故障报警提示与上面一致。
2 故障分析
2.1硬件处理
在6月份DCS系统出现报警信息时，结合故障代码情况认为可能是通讯卡件接触不良照成，对DCS及ESD通讯卡件进行了插拔，清扫，回装后，DCS系统通讯故障报警消失，但几天后又出现了系统通讯故障报警，随即对DCS卡件进行了更换，更换后系统正常运行，一段时间后又出现了故障报警。
2.2 ESD通讯卡件检查
与HIMA厂家技术人员一起用专业通讯接收设备对ESD卡件发出的数据进行接收检查，在接收数据过程中，人为改变现场输入的数据量，在数据接收终端，显示正常，说明HIMA硬件部分工作正常。
2.3 通讯数据线及RS485接口检查
随后怀疑MODEBUS通讯线可能存在电磁干扰，或者虚接现象，通过对系统接地检查，确定两接地系统电阻值分别为0.9Ω、1.3Ω，电缆外观检查等均符合设计规范，于是对电缆及RS485接口进行了更换，通信故障报警依然不定期发生。
2.4 通信软件设定值检查
随后在横河DCS系统及HIMA ESD系统厂家技术人员的指导下，对通讯软件设定进行了检查，对数据奇偶校验位，通讯波特率等进行了检查，两套系统通讯的奇偶校验位及通讯波特率完全吻合。
3. ESD通讯卡件数据不定期丢失。
经过上述一系列的实验分析判断，同时对ESD与DCS通讯的数据传送原理进行了分析，并咨询了HIMA技术人员，认为ESD在对DCS通讯时，是通过数据包进行传送，定期将需要通讯的数据存储在ESD F8250通讯卡件寄存器中，当ESD系统接收到像DCS发送指令时，ESD系统将定期向DCS发送通讯数据。本装置ESD系统自2002年投运以来未进行过测试，可能ESD通讯卡寄存器出现了老化、损坏情况造成数据通讯的不完整，出现了数据丢失。
在怀疑ESD通讯卡件存在重大隐患，公司决定利用工艺切换装置的间隙，对ESD通讯卡进行了更换，并进行离线下装，通讯报警故障现象消除，问题得到解决。
4.结束语
对于此次故障可以进行以下的总结：
（1）故障发生的过程中不能只按照系统的代码提示进行故障处理，不能只对系统的硬件做简单的更换，要深层次进行分析，本次对ESD通讯卡件发出的数据用专业仪器进行了数据接收检查，能够进行数据传送，但不能就排除通讯卡件数据的完整性就没有问题。
（2）在实际的工作中，常会遇到类似，比较棘手的问题，只有通过认真分析，依据对控制系统知识积累，不断深入学习，了解系统的之间的工作原理，才能较好解决问题，并起得满意的结果。
参考文献：
<<横河DCS控制手册>>