横河CS3000系统检维修规程doc.docx
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横河CS3000系统检维修规程doc
有机合成厂乙烯装置横河CS3000系统检维修规程
1主题内容与适用范围
1.1.1主题内容
本规程规定了有机合成厂乙烯装置裂解炉的横河电机株式会社（YOKOGAWA）CENTUM-CS3000系统的检维修内容。
1.1.2适用范围
本规程适用于有机合成厂乙烯装置裂解炉的CENTUM-CS3000集散控制系统。
1.2编写修订依据
****公司自动化仪表管理办法
CENTUM-CS3000集散控制系统技术资料
2概述
2.1乙烯装置裂解炉CENTUM-CS3000系统简介
CENTUM-CS3000控制系统是日本横河电机株式会社推出的操作站基于Windows系统的集散控制系统，主要由HIS操作站、FCS控制站、ACG通讯网关、BCV总线转换器、双重冗余控制网等组成，是针对中、大型生产过程的综合控制集散系统。
HIS操作站依照安装的横河软件的不同具有不同的功能，如工程师站、历史信息站、操作站等，FCS控制站完成现场信号的数据采集，常规控制、复杂控制的运算，对现场设备的控制等，各站间控制数据、监测信息的数据交换通过V-net信息总线完成，操作站之间的信息交换通过Ethernet完成。
最大系统配置可多达16个域，每个域最多由64个站构成。
操作站是基于Windows操作系统，在具有高可靠性的同时具有高开放性，通过Ethernet相连，可方便地进行现场过程实施数据与企业及监视管理系统通讯，从而形成全厂一体化综合性的控制系统。
根据乙烯装置裂解炉实际应用情况，我们进行了相应的CS3000系统的配置，其配置框图如下：
主要设备配置有：
现场控制站FCS选用了FIO总线型的KFCS控制站，输入输出（I/O）卡件选用类型主要有三种，模拟量卡件、数字量卡件和通讯卡件。
模拟量卡件包括模拟输入（AI）卡（AAI143），模拟输出（AO）卡（AAI543）；数字量卡件包括数字输入（DI）卡（ADV151），数字输出（DO）卡（ADV551）；通讯卡件包括RS422/485通讯（ALR121）。
整个控制站实现了控制器及主要控制回路的I/O卡的冗余。
操作站HIS选用了Windows2000操作系统的DELLPC机，PC机内PCI槽上安装控制总路线接口卡（VF701卡），用于将操作站接入现场控制网V-net网。
ACG通讯网关实现了OPC联网。
2.2环境技术标准
2.2.1环境条件
●环境温度范围：
10-28℃。
●工作湿度范围：
20%-80%RH（无凝露）。
●温度变化率：
运行时在±10℃/h之内，停机时在±20℃/h之内。
2.2.2系统供电要求
●支持电压：
220-240VAC±10%；24VDC±10%。
●支持频率：
50/60Hz±3Hz。
2.2.3接地要求：
系统接地电阻≦100Ω（系统完全浮空时）；绝缘电阻500VDC时为20MΩ。
3CS3000系统在线诊断和检查
CS3000系统具有良好的系统诊断功能，用于诊断检查系统卡件的性能及运行情况。
对于系统可能出现的故障能够及时查出，并在系统报警窗口中给出相应的信息提示作为历史信息存储到硬盘上，提供相应的信息代码。
可以通过硬件的指示灯和HIS操作站的系统状态显示提示信息，及时、准确地反映各种类型的故障。
3.1操作站信息类型代码如下：
信息类型
报警类型
信息代码
控制站报警
系统报警
00xx
其他系统报警
系统报警
01xx
HIS操作站报警
系统报警
02xx
其他系统报警
系统报警
03xx
系统状态信息
系统报警
04xx
系统操作命令
系统报警
05xx
系统操作记录
系统报警
06xx
控制站报警
系统报警
07xx
其他
系统报警
08xx
过程报警
过程报警
11xx
声明信息
过程报警
12xx
打印信息
过程报警
13xx
状态改变报告
过程报警
14xx
过程操作记录
过程报警
16xx
操作指导信息
过程报警
17xx
信息查询
过程报警
18xx
应用启动信息
过程报警
19xx
现场总路线信息
过程报警
3xxx
3.2控制站FCS在线诊断和检查
3.2.1控制单元FCU卡件指示灯状态：
FCS各指示灯状态指示
卡件或名称
灯
ON（亮）
OFF（不亮）
说明
电源单元
RDY
正常
不正常
指示单元状态
处理器卡
HRDY
正常
不正常
指示卡硬件状态
RDY
正常
不正常
指示卡状态
CTRL
处于控制状态
处于备用状态
在双冗余FCU中,只有一个卡的灯亮
COPY
程序拷贝状态
正常
只有程序拷贝正在处理时此灯才亮,正常状态时不亮
ESB总线接口卡
RDY
正常
不正常
指示卡状态
CTRL
处于通讯状态
备用状态
在双冗余FCU中,只有一个卡的灯亮
V-net
双单元
RCV
处于接收状态
处于非接收状态
在正常通讯状态此灯亮
SND
正常（闪烁亮）
不正常
在正常通讯状态此灯亮
SND-L
处于通讯状态
备用状态
任一灯亮表示通讯状态正常
SND-R
处于通讯状态
备用状态
ESB总线
冗余单元
RCV
处于接收状态
处于非接收状态
在正常通讯状态此灯亮
SND-L
处于通讯状态
备用状态
任一灯亮表示通讯状态正常
SND-R
处于通讯状态
备用状态
外部接口卡
N1
不正常
正常
当风扇发生转动报警时红灯亮
N2
不正常
正常
当风扇发生转动报警时红灯亮
D1
不正常
正常
当风扇发生转动报警时红灯亮
D2
不正常
正常
当风扇发生转动报警时红灯亮
D3
不正常
正常
当风扇发生转动报警时红灯亮
D4
不正常
正常
当风扇发生转动报警时红灯亮
ESB总线
主接口卡
RDY
正常
不正常
指示SB311状态
CTRL
处于控制状态
备用状态
在双冗余FCU中,只有SB311卡的灯亮；
SRDY
SOE在用状态
退出SOE状态
SOE在用状态灯亮
LINK
LINK建立
LINK没建立
LINK建立时绿灯亮
ACT
激活状态
未激活状态
在以太网上被激活时绿灯亮
SYNC
同步
非同步
当使用外部时钟信号时绿灯亮。
3.2.2I/O单元卡件指示灯状态
通讯卡和输入/输出卡状态指示LED灯类型及功能
卡件名称
指示灯
ON的含义
OFF的含义
电源卡
SYS
+5V输出正常
+5V输出不正常
FLD
+24V输出正常
+24V输出不正常
ESB总线从接口卡
STATUS
硬件正常
硬件不正常
SEL
正在向I/O卡传送数据
没有数据传送
RSP
正在从I/O卡传送数据
没有数据接收
ER总线主接口卡
STATUS
硬件正常
硬件不正常
ACT
卡件在正常操作
卡件在备用状态
DX
卡件设置为双冗余操作
卡件设置为单卡操作
RCV-1
正在接收数据
数据没接收
SND-1
正在发送数据
数据没被发送
ER总线从接口卡
STATUS
硬件正常
硬件不正常
RCV
正在接收数据
数据没接收
SND
正在发送数据
数据没被发送
I/O卡
STATUS
硬件正常
硬件不正常
ACT
执行输入/输出操作
输入/输出操作停止
DX
卡件设置为双冗余操作
卡件设置为单卡操作
串行通讯卡
ALR121
STATUS
硬件正常工作
硬件故障
ACT
在控制状态
备用状态
DX
卡件设置为双冗余操作
卡件设置为单卡操作
RCV1
接收RS1
备用状态
SND1
发送RS1
备用状态
RCV2
接收RS2
备用状态
SND2
发送RS2
备用状态
3.3卡件的故障诊断
3.3.1处理器卡（CPU）的故障诊断
首先判断CPU卡的状态:
CPU卡上的HRDY灯亮,表示CPU自检正常,RDY灯亮表示CPU硬件和软件均正常不亮表示CPU卡硬件或软件异常,CTRL灯亮表示CPU卡处于控制状态,灯灭表示处于备用状态,COPY灯亮表示备用侧CPU卡正从控制侧CPU卡拷贝数据,灯灭表示拷贝结束或是非双重化的FCU。
3.3.2通讯卡件的故障诊断
在正常通讯状态下RCV灯亮，处于接收状态，如果RCV灯不亮处于非接收状态；在正常通讯状态下SND灯闪烁亮，如果SND灯不亮表示不正常。
SND-L/SND-R灯亮处于正常通讯状态，不亮处于备用状态，任一灯亮表示通讯状态正常，都不亮表示不正常状态。
3.3.3I/O卡件的故障诊断
通过检查I/O卡件上的LED灯状态是亮或灭来判断卡件操作是否正常，还可以通过HIS站上系统状态信息中查看卡件是否正常。
I/O模件指示灯有3个（STATUS、ACT、DX），STATUS灯为ON状态时表示硬件正常，STATUS灯为OFF时表示硬件不正常；ACT灯为ON时表示执行输入/输出操作，ACT灯为OFF时表示输入/输出操作停止；DX灯为ON时表示模件被设置为双冗余操作，DX灯为OFF时表示被设置为单卡操作。
4、常见故障处理方法
4.1FCU中卡件的故障处理
更换FCU中的处理器（CPU）卡之前，先保存FCS的内容。
更换CPU卡或RIO总线接口板时，首先要检查和设定要安装卡件的区域号和站号，如果与其他站的卡件相同，可能会导致故障产生。
双FCU中卡件和部件的故障处理：
双FCU中的任一卡件都可在线更换，为了安全最好保存一下调节参数和内存中的内容。
先判断拆卸的卡件或组所在侧控制状态，当处于控制状态时，按动处理器板上的START/STOP开关，使它进入备用状态（Standby），并确认另一侧的控制状态。
如果更换的是CPU卡，要核对卡件的区域号和站号，更换后，Copy灯开始闪烁，以指示开始从另一侧拷贝程序。
4.2电源单元的故障处理
更换电源单元时，从电源分配板上拔下要拆卸电源单元的电缆联接头。
松开螺丝，卸下电源单元，把BATTERYON/OFF开关拨至OFF位置，装上新电源单元，将电源单元的电缆联接头插入电源分配板的连接插槽中，将电源BATTERYON/OFF开关拨至ON位置，送电启动。
4.3通讯卡件的故障处理
更换V-net和RIO总线双部件等通讯卡件，必须按不同情况处理。
4.3.1停电情况下的更换
停电时可以任意更换这些双部件。
然而，如果还有仍在工作的站点与V-net相连，则不能同时断开V-net的两条电缆，以确保总线畅通。
4.3.2工作情况下的更换
单一通讯总线时，如果不能停止FCU，则不能更换双部件。
在更换前必须关掉电源或将双部件通讯开关至于DSBL位置。
双冗余通讯总线时，检查不更换的部件是否处于正常状态，ENBL/DSBL开关是否处于ENBL位置。
将要更换双部件上的ENBL/DSBL开关拨到DSBL位置，更换V-net电费的连接部件后，将双部件安装到FCU中，将安装好的双部件ENBL/DSBL开关拨到ENBL位置。
4.4I/O卡件的故障处理
FCS的I/O卡件，可在线更换，带电插拔。
卡件更换完后执行I/Oload操作。
从HIS站系统状态信息及卡件状态指示灯可以确认处理后卡件正常。
4.5HIS操作站故障处理
4.5.1操作站死机
操作站响应很慢或者不响应，操作画面显示不全，鼠标移动不响应，将相应的操作站重新启动。
4.5.2历史趋势功能失效
操作站调历史趋势曲线，画面响应很慢或者不响应，将相应的操作站重新启动。
4.5.3操作站或工程师站有故障不能重启
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