分散控制系统的可靠性研究.pdf

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1、2012年第1期工业仪表与自动化装置·57·分散控制系统的可靠性研究裴顺(广东电力设计院，广州510663)摘要：目前，分散控制系统已广泛应用于工业自动化领域，分散控制系统的可靠性对安全生产具有重大影响。该文从硬件和软件两方面分析了影响分散控制系统可靠性的主要因素，提出了一些提高分散控制系统可靠性的措施。关键词：分散控制系统；可靠性；措施中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1000—0682(2012)01—0057—04ResearchofreliabilityofdistributedcontrolsystemPEIShun(

2、GuangdongElectricPowerDesignInstitute，Guangzhou510663，China)Abstract：Now，thedistributedcontrolsystemhaswidelyusedinthefieldofindustrycontrol，there—liabilityforthedistributedcontrolsystemhasgreataffectonsafetyofproductionprocess．Thispaperdis—cussesthereliabilityformtheaspec

3、tofhardwareandsoftwareandproposessomemeasuresofincreasingthereliabilityofthedistributedcontrolsystem．Keywords：distributedcontrolsystem；reliability；measure主要因素，因此必须采取正确的方法和措施，以提高0引言系统的可靠性。分散控制系统(DistributedControlSystem，DCS)1．1硬件可靠性实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、1．1．1电源系统管理和控制的一种新型

4、控制技术。DCS是“4C”技可靠的电源是DCS工作的重要保障。DCS的术(Computer，Control，Communication，CRT)相互渗用电设备主要有控制器、I／0模件、通信模件、继电透，在小型工业控制机和模拟控制仪表的基础上发器、交换机、数据服务器、操作员站及工程师站等；所展起来的分级、分布式计算机控制系统。目前分散有DCS设备均需提供可靠电源。在工程设计中控制系统已广泛应用于工业自动化领域，分散控制DCS系统电源主要分DCS机柜(含控制柜和通信系统的可靠性对安全生产具有重大影响。DCS的柜)电源和人机接口(包括操作员站、工

5、程师站)电可靠性问题己经成为一个十分重要的问题。DCS源两部分。的可靠性需要优质的设备来保证，同时也需要好的1)DCS机柜电源工程设计，这也是保证系统可靠性的重要环节之一。DCS机柜采用冗余电源供电，即由外部提供2路220VAC电源(其中至少一路为UPS)，分别进入1DCS系统可靠性分析DCS机柜内配置的电源模块，然后由电源模块的输DCS系统是硬件与控制软件高度集中的控制出给DCS机柜内的控制器、I／0模件、通信模件等设系统；系统的硬件和软件设计对系统可靠性和安全备供电。DCS机柜内模件供电有以下几种模式：性都具有潜在的影响．(1)单路直流

6、供电方式DCS的可靠性设计，是影响控制系统可靠性的如图1所示，电源进线冗余，供电电源模块冗余，其可靠性较高。但由于电源模块至DCS模件的线路未冗余，若这段线路出现故障，将直接导致DCS收稿日期：2011—07—31作者简介：裴顺，男，工程师，主要从事电厂仪表和控制的设计。模件失效。·58·工业仪表与自动化装置2012年第1期性、负荷率对整个DCS的可靠性影响极大。通信网220VAC，—叵圃络由通信设备及通信媒介组成。分散控制系统中的UPS’{卜-_～—_1里：f通信设备主要包括网络交换机、通信模件及监控站220VAC，，APS-{卜一上的网

7、络适配器。通信媒介主要包括电缆、光缆和DCS机柜一双绞线。图1单路直流供电方式柜内配电不意图1)通信网络一般DCS厂商均采用固定的网络结构，因此在(2)冗余直流供电方式DCS设备选择时需考虑网络结构的合理性、成熟性如图2所示，电源进线冗余，供电电源模块冗及可靠性。目前，分散控制系统的常用控制网络结余，且供电电源模块至DCS模件的线路也冗余，只构主要有总线型和环形：总线型网络一般采用冗余有当2个供电模块均失效时，DCS模件才失效，故其结构，环形网络采用双环结构。总线型冗余网络的可靠性很高。任何一处断开均不影响系统正常运行，双环形网络220VA

8、C，，广∞鐾总线的任何两处断开均不影响系统正常运行，因此UPSI：∑l旺址双环形网络更可靠。220VAC，，r_-]∽∞∽∽∞∞～APSII凸凸石凸操作员站1操作员站工程师站1工