正文 SCADA係統與第三方設備通訊中斷分析(2 / 2)

3 UPS通訊板

3.1工作過程

UPS的通訊板相當於一台計算機主機,顯示操作板相當於鍵盤和顯示器。微處理器工作時先從內存讀取指令,通過控製器的譯碼,按指令的要求,從存儲器中取出數據進行指定的運算和邏輯操作,完成數據采集、傳輸、顯示,主要實現了UPS電壓、電流、頻率、電池狀態、輸出功率及有關的故障、報警信息的數據采集和交換。

3.2故障排除

1)RJ11A來自UPS主機,向通訊板供電,傳送數據。通訊板分別通過RJ11B六針端口與操作顯示板通訊;通過RS232端口與上位機通訊。因為操作顯示麵板的通訊、信息顯示均正常,說明通訊板數據采集、處理單元的元器件工作正常,故障範圍可以縮小到RS232端口周邊的電路;2)232端口電路包括MAX232N芯片、限流電阻、三腳電容、Y電容、儲能及濾波電容。將通訊板斷電後拆下,使用萬用表電阻檔測得電阻與色環標稱值一致,就能排除電阻問題;將電容拆下,使用指針萬用表10K電阻檔,表筆接觸電容的兩管腳,電容充電表針右擺到一個最大阻值,隨著電容放電,阻值下降,表針慢慢左擺,擺動速度越慢,用此方法可以檢測電容的好壞;也可以用數字萬用表二極管檔在板卡上直接測量電容充電情況;3)MAX232N將5V直流電壓升至串口傳輸用的10V電壓,提供兩對數據收發端,是連接通訊板與LSU 232_2的橋梁。根據原理圖,在通訊板正常工作情況下,用萬用表測量MAX232N芯片的2、6引腳對地電壓應在+8V、-8V左右;16引腳對地電壓應在+5V左右;如果2、6引腳電壓在3V左右,基本可以判斷MAN232N壞掉;可以用示波器分別測量第9、10腳,應該有波形變化,進一步排除前級故障,確認232N壞掉;4)用以上判斷方法,測得232芯片及1隻1uF電解電容故障,更換後通訊板故障排除。

3.3延伸思考

1)由於4塊通訊板的損毀均發生在強雷擊天氣之後,所以板卡極有可能為感應雷入侵信號線產生浪湧電壓所致。由於室外具有避雷網,同時UPS進線端裝有浪湧保護器,基本排除從電源係統入侵;2)另外第三方設備中的低壓配電盤、流量計算機為485接口,接口保護電路較好,並且接入 LSU 232_2之前先進入了ADAM-4520(485轉232,具有3000 VDC 隔離保護);發電機在停止狀態;UPS通訊板故障較為突出就不奇怪了;3)筆者建議在UPS通訊板232接口前加裝1隻232防雷器進行光電隔離,效果會好些。另外,由於MAX232N芯片容易壞掉,在維修過程中增加了一隻插座,方便了以後更換;4)經查詢232係列芯片中232E產品,具有ESD自我保護功能,可以嚐試替換232N。

4 結論

正確處理SCADA係統通訊中斷問題需要理清思路,逐級排查故障點。專業技術人員用以上方法共修複多塊通訊板,縮短了維修周期,降低了維修成本,問題的分析、判斷及處理過程對於其它第三方設備中斷的處理提供了思路,具有重要的借鑒意義。

參考文獻

[1]趙蘭濤,蘇彥華.Delphi 串口通信技術與工程實踐,2004(1).

[2] 哈斯(原著),傅正財(譯).低壓係統防雷保護.2版,2002.