浅谈ABB控制系统硬件的配置

工业技术的发展使得DCS控制系统越来越受到重视，在新的生产线设计中，DCS控制系统已经成为一个必不可少的组成部分。在DCS调试过程中，各种各样的问题随之出现，本文就我院设计调试的一条水泥生产线DCS控制系统为例，浅谈ABB控制系统在硬件配置中遇到的一个问题及解决方案。

在我院设计的某3000T生产线，其使用的DCS系统为ABB公司的Freelance 800F系统，硬件配置采用的是AC800F控制器搭配801系列的模块。该系统共有3个现场子站，分别为原料配料站，窑尾站和窑头站，其中在窑尾站和窑头站中需要采集热电阻信号，固使用了热电阻采集模块AI830，其他模块均为801系列。在硬件配置过程中，根据从ABB厂家得到的答复，所有用的模块可以混合搭配，不会存在硬件冲突的问题。但是在我们现场实际使用过程中，却出现了一个问题，那就是在窑尾站的调试过程中，发现热电阻模块AI830的信号始终不能上传到上位机程序中，从上位机程序可以找到所有使用的AI830模块，但是采集不到任一热电阻信号。在咨询了ABB的技术支持部门，他们也没有碰到过类似的问题，在他们分析过我的所有程序后，确认我的程序在软件编程和硬件配置上均没有任何问题。

在此过程期间，现场调试也进入了关键时期，项目是不管你出了什么问题，出了问题就要尽快解决，绝对不能因此影响到项目的进度。在咨询无果，且需要尽快解决的情况下，只好一边进行调试程序的其他部分，一边想办法解决。在无法确认具体什么地方出问题的情况下，只能采取最原始的排除法，一点一点确认问题的所在。在该系统中，窑尾站和窑头站均使用了AI830， 在窑头站的程序中，AI830均可以正常使用，所有接入的热电阻信号均能上传到上位机程序中，而在窑尾站则不行，比照两个站点配置情况，AI830模块均是下挂在各CPU控制器下的第一个DP通讯模块CI801下，唯一不同的是硬件的组态不同，窑尾站是CI801下挂3个AI830和5个AO801，而窑头站是CI801下挂7个AI830和3个AI801，每个CI801下挂的模块数均满足不多于12个的要求。针对现有状况，做了如下排查，首先仔细检查过柜子内外部接线，在确保电源和接线方面均没有问题前提下，对窑尾站的3个RTD模块AI830进行了如下处理：

1、使用现有的备用模块进行替换，加载程序后依然无信号上传，在此过程中对CPU和24V直流电均进行过断电处理，程序也进行过再次的加载。对更换备用模块无果后，将窑头站使用正常的模块拆下换到窑尾站仍然无效，而将窑尾站更换下来的模块换到窑头站使用，均能正常使用，由此可以判断出RTD模块AI830完好。

2、比照窑头站的硬件组态，窑尾站在RTD模块后面加挂的是AO801模块，而窑头站在RTD模块后面加挂的是AI801模块，于是怀疑是否是RTD模块和AO801模块不能挂在同一CI801下面，于是将AO801模块全部从物理上脱离，使CI801下面只挂3个RTD模块，加载程序后仍然无热电阻信号上传，在此过程中对CPU和24V直流电均进行过断电处理，程序也进行过再次的加载，均无效果。

3、曾怀疑DP通讯是否有问题，于是重新做了一根DP通讯线，并对CI801进行更换，通电加载程序后RTD模块仍然无热电阻信号上传，于是尝试更换CI801的DP地址，结果仍然无效，在此基础上进行了对FI830的更换，仍然无效。

4、在确保RTD模块本身没有问题后，再次将怀疑目标怀疑到程序上，比照窑头站，在程序上对CPU的设置上面完全一致，确保参数一致后，再次进行断电及再加载的尝试，仍然无效。之后对Profeibus主站对象 PROFI_M-DEV的参数进行修改尝试，修改波特率等参数后，对CPU进行断电再加载的尝试，仍然无效。

5、在多次尝试无果后，重新做了一个小程序，只做了硬件的组态部分，其中添加了一个CPU，下挂了一个CI801，并且只下挂3个RTD模块，软件部分完全没有。将该程序加载到窑尾站，此时RTD模块仍然报错，而将该程序修改CPU地址，加载到窑头站，则RTD模块工作正常。

6、再次对CPU进行了EPROM加载，并加载了Profibus模件EPROM，重复新做小程序的加载尝试，窑尾站RTD模块仍然报错。此时将窑尾站CPU修改地址，换装至窑头站，加载程序后工作一切正常，而窑头站的CPU更换至窑尾站，所带3个RTD模块报错，进而彻底排除CPU本身故障。

在经过多次排查后，仍然未能排查出问题所在，随着工期的进展，留给我排查问题的时间越来越少。后来，在一次偶然的机会，从窑尾站其他柜子中拆下一块CI801通讯模块，找一根临时DP线连通后，下挂一块RTD模块，修改该CI801的地址，使之和程序中的地址对应，下载程序后，热电阻信号上传了。在此基础上，在RTD模块后加挂了一块AO801，结果发现在此配置下热电阻信号丢失，无法上传，去掉AO801模块后，热电阻信号依然无法上传。针对该现象进行分析，可以得出一个初步结论，即RTD模块AI830是不能和AO模块AO801同时下挂在一个CI801模块下，否则会对CI801模块产生破坏，无法上传热电阻信号，但是对其他的DO/DI和AO/AI信号的上传下载不会产生影响。将该情况反馈到ABB公司后，其也没有能对此现象给出一个合理的解释。

在找到了问题的根源所在后，项目得以顺利进展下去了。在此同时，也提醒各位同仁，实践出真知，很多情况下，只有自己多动手，才能发现问题，解决问题。