一起DCS网络异常事件分析研究
电子技术应用
白西让
大唐西北电力试验研究院
摘要： 某火力发电厂发生了一起因DCS网络故障引起控制器全部重启，从而导致发电机组非计划停运的异常事件。对现场事件处置与排查思路进行了复盘，通过模拟测试、日志分析、现场检查等方法，定位了导致网络异常的原因是汇聚交换机与一处接入交换机之间光纤的单向链路故障。对光纤单向链路故障引起DCS网络短时网络风暴的过程进行了详细分析。该网络故障可为具有类似网络架构DCS系统的日常运行维护及事故防范提供借鉴。
中圖分類號：TN918；TP391.4 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.244915
中文引用格式： 白西讓. 一起DCS網絡異常事件分析研究[J]. 電子技術應用，2024，50(5)：47-52.
英文引用格式： Bai Xirang. Analysis and research on a DCS network abnormal event[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(5)：47-52.
中文引用格式： 白西讓. 一起DCS網絡異常事件分析研究[J]. 電子技術應用，2024，50(5)：47-52.
英文引用格式： Bai Xirang. Analysis and research on a DCS network abnormal event[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(5)：47-52.
Analysis and research on a DCS network abnormal event
Bai Xirang
Datang Northwest Electric Power Test and Research Institute
Abstract： One thermal power plant experienced an abnormal event where all controllers were restarted due to a DCS network failure, resulting in unplanned shutdown of the generator set. This article provides a review of the handling and investigation for this incidents. Through simulation testing, log analysis, on-site inspection, and other methods, the cause of network failure was identified as a unidirectional fiber optic link failure between the aggregation switch and an access switch.A detailed analysis was conducted on this fiber optic unidirectional link failure event. This network failure can provide a reference for the daily maintenance and accident prevention of DCS with similar network architectures.
Key words : DCS network；network loop；MAC address flapping
引言
DCS(Distribution Control System)對生產過程中的設備運行參數進行采集、監視和控制，在發電、化工、石油等領域廣泛使用。DCS由分散過程控制裝置、操作管理裝置和通信系統3部分組成[1]。目前通信系統大多采用以太網技術，DCS網絡對DCS系統的穩定運行至關重要。近年電力行業發生過一些由于網絡環路問題導致DCS系統控制功能出現異常的事件，如某核電廠由于機組級交換機突發異常故障，導致DCS一層Mesh網絡內部短時間內形成了數據傳輸環路，引起部分控制功能異常[2]；某電廠3號機組DCS系統網絡中Backup-Root交換機硬件故障后形成網絡環路，引起部分控制器故障和重啟[3]；某電站機組調試人員誤將公用網絡工廠總線虛擬環網上主、備交換機之間的通信監視專用線斷開，使得備用鏈路接通，導致公用網絡4臺交換機之間形成實際的物理鏈路環，引起了網絡廣播風暴，形成網絡阻塞，致使3號機組部分設備停運或自動啟動[4]。2022年10月，某火力發電廠發生了一起由于DCS網絡中一處光纖單向鏈路故障導致發電機組停運的異常事件。本文對此次事件的過程及事件原因進行了詳細分析研究，并針對性提出了防范措施。
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作者信息：
白西讓
（大唐西北電力試驗研究院，陜西 西安 710021）
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