第25卷 第2期2018年2月仪器仪表用户INSTRUMENTATION
Vol.252018 No.2
ControlLogix系统SRM冗余模块故障诊断及处理 付华正，罗 伟
（中国石油西部管道酒泉输油气分公司，甘肃 酒泉 735100）
2019江苏高考作文
摘 要：ControlLogix系统广泛应用于油气长输管道的各类控制系统中，如SCADA系统、压缩机UCS控制系统。控制系统搭建时主机架一般为冗余系统，冗余模块1757-SRM在使用过程中会遇到一些问题导致系统停止运行，从而对生产运行带来影响。本文从冗余模块的运行机理和故障诊断两方面阐述处理故障的方法。关键词：冗余模块；诊断；故障处理
中图分类号：TH 文献标志码：A
Diagnostic and Trouble Shooting of SRM Module on ControlLogix System
Fu Huazheng, Luo Wei
(Jiuquan Transportation of Oil and Gas Branch in Western Pipeline Petro China, Gansu, Jiuquan, 735100, China)
Abstract：ControlLogix system is widely used in different kinds of control-system on oil&gas long-distance pipeline,such as SCADA/UCS.Redundancy application is normally built in control-system,1757-SRM redundancy module may encounter some problems in daily running,which can cause system shutdown.This paper explains the running principles and trouble shooting of 1757-SRM redundancy module.
Key words：redundancy module；diagnostic；trouble shooting
0 引言
某压气站的UCS控制系统在运行中发生了看门狗超时故障，导致控制网上的CPU停运，机组保护系统动作机组紧急停运，上下游的压力发生了波动。现场检查发生故障的主备机架，发现1757-SRM模块显示屏上显示故障代码EKF0 OS ERR，对整个系统进行排查后更换了该模块，最后故障排除。通过该故障的处理，本文总结了一些1757-SRM模块的运行机理和故障诊断经验。
1 冗余模块简述
在搭建冗余控制系统的过程中，当前控制机器或过程的控制器为主控制器，包含主控制器的机架为主机架；可随时控制机器或过程的备用控制器为从控制器，从控制器与主控制器始终位于不同的机架中，包含从控制器的机架为从机架。主控制器控制和从控制器控制对机器或过程的控制权限的切换过程称为冗余切换。切换之后，进行控制的控制器成为主控制器，其配对控制器（之前作为主控制 器的控制器）成为从控制器。在一对冗余机架中，首先开启的机架将成为主机架。从机架会在通电之后与主机架进行同步。主机架组件出现故障时，会将控制切换到从控制器。以下任一原因都将导致切换：1）主机架出现以下任意一种情况：掉电；控制器出现主要故障；在主机架中移除或插入模块，或主机架中的任一模块失效；ControlNet分接头或以太网电缆断开; 2）主控制器发出切换命令; 3）RSLinx 软件发出切换命令。
将主控制器的任意内容或所有内容传送到从控制器称为交叉加载[1]。这可以是更新的标签值、强制值、在线编辑或其它项目相关信息。交叉装载最初出现在机架同步时，之后随着主控制器执行其逻辑，交叉装载将反复进行。
2 冗余模块的工作过程及故障诊断
2.1 冗余模块的启动流程
冗余模块上电后将按照图1所示的流程图进行加载工作，正常的冗余模块在加载后应显示为PRIM或者SYNC状
收稿日期：2017-11-30
作者简介：付华正（1984-），男，贵州毕节人，学士，西部管道张掖作业区副主任，从事输油气管道仪表自动化的运行管理。
DOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2018.02.010
文章编号：1671-1041(2018)02-0035-04
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仪器仪表用户INSTRUMENTATION 态，即要么是主机架，要么是从机架，如果不是这两种状态，说明机架存在问题需要进行故障排查处理。
2.2 模块状态显示
冗余模块状态显示屏提供了模块的各类诊断信息。
图1 SRM模块的启动流程
Fig.1 SRM module start-up process
2.3 模块OK状态指示灯
冗余模块在各阶段状态OK指示灯含义如表2所示，通过状态指示灯的含义可以了解模块的工作状态。
表1 冗余模块启动时诊断信息
Table 1 Redundancy module diagnostic information at startup
Display ▋▋▋▋
Txxx ????DISQ SYNC PRIM BOOT ERAS PROG Exxx message
Cause
启动测试4字显示屏1757-SRM模块启动自检测试
处理过度状态丧失资格的从机架取得资格的从机架
主机架
引导模式 等待进一步指令引导模式 擦除固件引导模式 加载新固件
主要故障状态
移位的消息字符串将代替错误ID代码
表2 冗余模块OK灯的指示含义黄乐夫
Table 2 Indicates the meaning of the redundancy module OK lamp
林贤贞Staus
Off
Solid red Flashing red
Solid green Flashing green
Conditions
模块未上电
◆ 模块启动时正在引导自检◆ 模块遇到致命故障◆ 模块正在进行NVS更新◆ 模块发生非致命故障◆ 模块配置正常
模块工作正常
模块工作正常但没有与其他模块通信
付华正·ControlLogix系统SRM冗余模块故障诊断及处理
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2.4 模块通信状态指示灯
冗余模块的COM指示灯含义如表3所示。
2.5 机架状态指示灯
机架状态PRI指示灯决定了所在的机架是否是主机架。3 模块的错误代码和显示信息
3.1 模块故障分类
1757-SRM模块的故障分为4类：
表3 冗余模块COM灯的指示含义
Table 3 Indicates the meaning of the redundant module COM lamp
Status Off
Red<1second Solid red Flashing green
Condition
◆ 模块未上电
◆ 模块内部通信未激活
模块启动完成并建立与对应机架的通信模块遇到致命故障
◆ 通信交换正常
◆ 每250ms采样
表4 冗余模块PRI灯的指示含义
Table 4 Indicates the meaning of redundant module PRI lamps
Status
Off
Green<1second Solid green
Conditions
◆ 模块未上电
◆ 模块所在机架为从机架或者为失效状态
模块上电，另一机架为主机架
模块所在机架状态为主机架
表5 冗余模块故障分类
Table 5 Redundancy module fault classification
Fault Type
Minor Recoverable
Minor Nonrecoverable
Major Recoverable
Major Nonrecoverable
Description
◆ 故障不会停止冗余运行，并提供陈克恭
了恢复手段
◆ 模块的部分次要错误可自行清除
◆ 故障不会停止冗余运行
◆ 故障自行清除不可用
主要故障会影响冗余运行，可能不
会马上停止
◆ 主要故障是致命故障，冗余会
停止运行
◆ 会触发机架冗余切换
◆ 故障恢复不可用
◆ 需要更换模块
3.2 显示屏故障字及其含义
1757-SRM冗余模块将会在显示屏上显示4字故障代
码[2]，表6列出了模块遇到故障可能会出现的故障代码及其
表6 冗余模块故障代码含义
托勒密Table 6 Redundancy module fault code meaning
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需要采取的措施。
4 解析SRM事件日志
4.1 SRM组态工具
Rslinx通讯网关软件包含了组态冗余模块的工具，如果没有需要另外安装冗余模块组态工具[3]Redundancy configur-ation tool。该工具提供了冗余模块的配置页面：Module info, Configuration，Synchronization，Synchronization Status，Event log，System update。其中Event log记录了冗余模块发生的所有重大事件，对于运行人员的故障分析有着重要的意义。需要注意的是只能同时在计算机中安装一个SRM组态工具版本。要更改版本，需要先卸除原先安装的版本。此外Redundancy configuration tool的版本与Rslinx的版本需要匹配使用，不满足匹配要求对冗余模块进行配置可能会导致模块发生故障。
4.2 SRM时钟
SRM 会根据内置时钟记录重大事件发生的时间。SRM 时钟有以下特性：仅主SRM的时钟需要设置，从SRM的时钟可自行与主SRM的时钟保持同步。SRM没有保持时钟运行所需的电池。在没有SRM电源的情况下时钟将停止。通电时，主SRM会使其时钟与事件日志中最近发生的事件保持同步。SRM事件日志会记录从SRM上电的时间。打开冗余模块的配置页面，到Configuration选项卡，点击Apply Workstation Time，编程终端的时间会写入冗余模块。烧芭
4.3 导出SRM日志
打开冗余模块的配置页面，到Event log选项卡，选项卡页面会展现该冗余模块的事件日志。单击某一条事件日志，将会打开扩展信息定义对话框，该对话框将会提供针对该事件更为详细的描述信息。Auto update有on/off开关，选择打开时事件日志会自动刷新，否则不刷新；partner log有open/close开关，选择open时除了选中模块的事件日志会显示，配对冗余模块的事件日志也会显示，如果配对冗余模块没上电或不存在，则不会显示。Export Selection导出选项提供了日志导出的功能，单击要从主机架中导出的第一个事件，按住Shift键，然后单击要从主机架中导出的最后一个事件日志，点击Export Selection系统会提示日志存放路径和文件类型（CSV或者TXT），选择合适的路径和文件类型即可导出。导出的日志可作为运行管理人员故障分析的重要资料，主从机架、ControlNet网的重要故障信息都可能记录其中。
5 小结
如前文所述，某压气站UCS控制系统的冗余模块故障时显示故障代码为EKF0 OS ERR，根据表6查表，OS ERR为操作系统错误，需要更换冗余模块，运行单位更换新的冗余模块后系统运行恢复正常。本文总结了1757-SRM模块的启动流程，模块各个指示灯的诊断含义，给出了模块显示屏的故障代码含义及需要采取的措施，并提供了SRM模块事件日志导出分析的详细步骤，为1757-SRM冗余模块的故障诊断提供了一套完整的方法。
参考文献：
1756-um523_-zh-p ContrlLogix冗余系统用户手册[Z].
1757-in092_-en-p ProcessLogix and ControlLogix 系统冗余模块[Z].
ControlLogix系统使用手册[Z].
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