scada系统和第三方设备通讯中断研究

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1、SCADA系统和第三方设备通讯中断研究　　摘要长输管道SCADA系统主要由PLC、ESD、交换机、路由器、RCI等设备组成，主要完成站场数据采集、监视、控制和流量计算等功能，并向调度中心传送实时数据，接受调度中心下达的任务。为了正确引导天然气长输管道SCADA系统与第三方设备通讯中断问题的处理，保障系统安全有效运行，降低运行维护成本。本文结合单片机通讯技术分析数据传输的通路，以SCADA系统与UPS通讯中断实例介绍第三方设备硬件故障的判断与维修方法，具有重要的实际指导意义。关键词SCADA系统；第三方设备；通讯中断；故障分析中图分类号TN8文献标识码A文章编号1674-6708

2、（2014）109-0204-020引言通讯系统包括信号源、发送设备、信道（有干扰源会造成干扰）、接收设备、信宿。对于SCADA系统与第三方设备通讯来讲，信号源、发送设备就是第三方设备本身，信道包含了传输线、接口、转换设备，信宿是接收设备本身。干扰源可以是因发热、辐射、雷电等因素造成的电流、电压、频率突变，从而造成通讯中断。我们按照信号传输通路，从前级向后推移，介绍类似问题的判断、处理过程。61UPS通讯中断经过2013年8月，山东省某地区遭遇几十年不遇的强雷电袭击，当地气象台连续发布了雷电橙色预警。某输气站外接10KV外电线路于1日、10日、12日受强雷电影响3次停电，其中2

3、次线路被雷击断，1次线路出现相间短路。8月1日、10日停电后，某输气站在10分钟之内启动站内天然气发电机组向站内设备供电，保障了正常生产运行；在12日2时30外电中断时雷击十分严重，站内员工可以看见窗外雷电直击地面，距离不到10m，值班员与调度的固定电话通话也出现中断。根据当时的雷电情况，站内员工无法出门到发电机房启动发电机，直至3时左右雷电远去才启动发电机合闸供电。在12日雷电造成站内停电后，1#UPS、2#UPS与SCADA系统的通讯中断，上位机出现通讯中断报警。2故障分析对SCADA系统与UPS之间的通讯进行分析，这一通路的先后顺序为UPS、通讯线缆及DB9插头、LSU2

4、32_2有源1转2接口、RCI、上位机。1）由于上位机显示其它第三方设备通讯正常，维修人员排除了上位机、RCI故障；2）LSU232_2的作用是将UPS的数据传送到两台冗余的RCI通讯服务器，正常指示灯状态如下：LSU232_2的“Aon”灯对应Aline，“Bon”对应B6line，这两个灯亮则表明UPS与对应的1#RCI和2#RCI是正常通讯（其中有1只灯亮就可以确认LSU232_2通讯正常）；“TxD”或“RxD”灯闪烁则表示目前UPS正在与RCI进行数据的发送或接收（两灯均间断闪烁为正常状态）；如以上所有指示灯都不亮了，可以用万用表检测LSU232_2电源输入端电压，看

5、看供电是否正常。如果电压为0，则需检查电源线路情况，以恢复供电；如果电压正常（24VDC），且DB9串口连接正常，则需判断LSU232_2是否故障。可用调试笔记本接到来至UPS的串口，通过在电脑上运行串口调试工具，来检测是否能够接收到UPS的数据。（1）若可以接收到UPS的数据，则将来至UPS的串口接至Cline口，分别用笔记本电脑接Aline和Bline口，检测到是否可以接收到UPS的数据。如果接收不到，则表明LSU232_2故障，需维修或更换；（2）接收不到UPS的数据，则需查看来至UPS的数据线路是否有断路或设备本身存在故障。根据上述方法维修人员也排除了LSU232_2故

6、障，故障在UPS通讯板。3UPS通讯板3.1工作过程6UPS的通讯板相当于一台计算机主机，显示操作板相当于键盘和显示器。微处理器工作时先从内存读取指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作，完成数据采集、传输、显示，主要实现了UPS电压、电流、频率、电池状态、输出功率及有关的故障、报警信息的数据采集和交换。3.2故障排除1）RJ11A来自UPS主机，向通讯板供电，传送数据。通讯板分别通过RJ11B六针端口与操作显示板通讯；通过RS232端口与上位机通讯。因为操作显示面板的通讯、信息显示均正常，说明通讯板数据采集、处理单元的元器件工作正常，故

7、障范围可以缩小到RS232端口周边的电路；2）232端口电路包括MAX232N芯片、限流电阻、三脚电容、Y电容、储能及滤波电容。将通讯板断电后拆下，使用万用表电阻档测得电阻与色环标称值一致，就能排除电阻问题；将电容拆下，使用指针万用表10K电阻档，表笔接触电容的两管脚，电容充电表针右摆到一个最大阻值，随着电容放电，阻值下降，表针慢慢左摆，摆动速度越慢，用此方法可以检测电容的好坏；也可以用数字万用表二极管档在板卡上直接测量电容充电情况；3）MAX232N将5V直流电压升至串口传输用的10V电压