摘要：本文介绍了Freelance 2000控制系统在焦化厂应用过程中出现的CPU故障现象，以及如何解决故障。
关键词：Freelance 2000 CPU 故障
0引言：
由焦炉产出的煤气经鼓风冷凝工艺后，仍含有NH3、苯、硫化物等成分，在进入下道工序前，需对煤气进行净化处理，为此，焦化厂新建煤气净化回收系统，其工艺先进，布局合理。经脱硫工艺处理后，不仅可以明显提高煤气质量，而且可减少硫化物排放量；硫铵工艺采用国内先进的处理装置，煤气中的氨被硫酸所吸收，生成硫酸铵，提高了化产品的价值和利用率；剩余氨水蒸氨工艺处理废水；导热油加热技术节约了蒸汽用量；终冷洗苯工艺将煤气中的苯洗至4g/m3以下，然后净煤气送往各用户。为了充分发挥工艺设备的作用，采用了计算机集中控制手段，实现煤气净化回收的全过程自动化控制，各种生产参数在中央控制室集中显示，并实现远程操作，大大降低了操作人员的劳动强度，有效地改善了操作环境，使焦化厂的自动化控制水平上了一个新台阶。
1 工艺流程
煤气净化回收工艺由冷凝鼓风、H.P.F脱硫、硫铵、终冷洗苯、蒸氨、导热油组成，其流程如
下：
2 检测与控制系统
2.1 硬件构成
该控制系统各工艺检测点的设置是根据实际生产需要进行设置的，除了现场就地显示表之外，还设置了远传显示表。
信号检测与变换部分仪表：测温采用热电阻；各主要压力、流量、液位等信号转换部分采用智能变送器，它的零点漂移小、工作稳定，且可以通过手持编程器方便的对变送器进行参数修改，保证了一次检测数据的准确可靠，是高效控制的基础。
集散控制系统采用的是德国ABB公司的Freelance 2000集散控制系统，其硬件构成如图1所示：
图1 集散控制系统配置图
由上位监控站、现场控制站、通讯网络Ethernet几部分组成。上位监控站包括工程师站及操作员站，采用Siemens工控机，操作系统是WINDOWS NT 4.0，编程软件为Freelance 2000 V6.1，用于系统的配置、组态、编程与调试；现场控制站是ABB公司的双冗余配置控制站，包括中央I/O单元、扩展I/O单元、CPU模块、连接模块、各种I/O模块，实现数据采集、回路控制、顺序控制等功能；通讯网络Ethernet用于传输数据及连接各个站。
2.2 软件组成
Freelance 2000集散控制系统的操作系统是Windows NT，系统稳定性较好，适应现场比较恶劣的操作环境。Freelance 2000集散控制系统提供了丰富的软件功能，可进行内部反馈仪表量和开关量的组态，通过与外部接线端子的连接，灵活的实现系统监控、回路控制、逻辑控制、数学运算、报警提示、趋势曲线、报表打印等。其编程方式采用功能块组态方式，系统具有丰富的功能模块，如模拟量输入转换模块、模拟量输入监控模块、模拟量输出转换模块、开关量运算模块、PID控制模块等多种功能模块，编程时可根据工艺过程控制特点，方便的设计、编制控制方案。
3、故障情况
在使用过程中，Freelance 2000控制系统突然出现几个DAI05模块指示灯桔黄色闪烁，模块上的所有点无法在上位机显示，CPU工作正常。
在将DAI05模块断电重新插拔后，依然桔黄色闪烁；将控制系统重新断电、上电，进行重新扫描、刷新，故障仍然存在。检查信号线，也没有出现异常，说明没有串进干扰源。最后怀疑为系统问题，将程序重新下装，第一次故障没有消除，第二次下装后，故障消除，系统恢复正常。
半年后，系统模块再次出现类似故障，重新下装几次，故障无法消除。
经过现场仔细检查，发现现有的4个机架上，都是3、6、9槽的模块出现问题，其余的模块没有问题，将桔黄闪烁的模块换至正常工作的机架上，能正常工作。经过分析认为：
（1）通讯线路问题：通讯模块有问题或者是通讯线有问题；
（2）CPU模块问题：虽然CPU没有报故障，有部分点可以正常显示。但在程序扫描中，每个机架上的3、6、9模块扫描不到。
4、解决方法
（1）检查通讯线、终端电阻
控制系统中有三根通讯线、2个终端电阻。对通讯线进行了仔细检测，没有发现问题；
更换终端电阻，故障也没有消除。说明通讯线、终端电阻没有问题。
（2）检查通讯模块
整个控制系统共有4块通讯模块，如果通讯模块有问题，任何一个通讯模块都有可能出现问题，只能利用逐个排除法试验、检查。经过检查，通讯模块没有问题。
（3）更换CPU模块
经过层层排查，只有CPU模块故障的可能性最大。但在以往的维护过程中，如果是CPU模块故障，该模块故障指示灯闪红色，同时整个控制系统的模块都是桔黄色闪烁，控制系统无法工作。现在只是每个机架上的3、6、9模块有问题，其余的模块都能正常工作。更换了CPU模块，并将程序重新下装后，故障消失，系统正常工作。
结束语：
经过现场逐个试验排除，最后确认为CPU故障，为以后的控制系统维护积累了宝贵的经验。
