定量评估DCS的可靠性.pdf

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1、第5O卷第2期石油化工自动化Vo1．5O，No．22014年4月AUToMATIONINPETR()_CHEMICALINDUSTRYApril．2014定量评估DCS的可靠性杨刚(中国石化工程建设有限公司，北京100011)摘要：分散型控制系统(Dcs)的可靠性已经成为系统设计的重要指标，如何评价和提高DCS的可靠性，是系统设计时必须考虑的问题。重点介绍了DCS对功能安全的要求以及如何采用定量分析的方法评估和分析DCS的可靠性；介绍了可靠度、可用率、平均失效时间、失效率等主要参数的基本概念和计算方法；利用马尔可夫模型，分析了诊断覆盖率对Dcs可靠性的影响；介绍了如何通过计算选择I)C

2、S的配置方案，同时提出提高I：X2S可靠性的一些方法和措施。关键词：分散型控制系统可靠性平均失效时间平均故障修复时间失效率诊断覆盖率中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007—7324(2014)02—0001—05QuantitativeEvaluationforDCSReliabilityYangGang(SinopecEngineeringCo．Ltd．，Beijing，100011，China)Abstract：Reliabilityofdistributedcontrolsystem(IX；S)hasbeentheimportantindexforsystemde

3、sign．HowtoevaluateandimproveDCSreliabilityshouldbeconsideredduringsystemdesign．TherequirementforDCSfunctionalsafetyandhowtoassessandanalyzeDCSreliabilitywithquantitativeanalysisarestressed．Thebasicideaandalgorithmicmethodformainreliabilityparameters，suchasreliability，availability，meantimetofailu

4、re，failurerateareintroduced．TheinfluenceofdiagnosticcoverageratetoDCSreliabilityisanalyzedthroughMarkovMode1．HowtoselectDCSconfigurationschemethroughcalculationisintroduced，andsomemeasurementstoimproveDCSreliabilityareputforward．Keywords：distributedcontrolsystem；reliability；meantimetofailure；mea

5、ntimetorepair；failurerate；diagnosticcoveragerate近年来，随着国家防灾减灾要求和意识的提相对于危险运行是安全状态，非计划停车相对于正高，人们对包括石油化工工业在内的各行各业安全常运行就是非安全状态。因此，安全仪表系统生产的重视程度越来越高，对控制系统长周期安全(SIS)与DCS对安全的要求有很大不同。运行的要求也越来越高。在自控仪表的设计过程SIS必须保证系统在故障状态下是安全的，虽中，需要对几种不同的设计方案进行经济性和可靠然可用性也很重要，但安全性的要求始终是第一位性评估。与可靠性相关的参数有很多，如可靠度、的；而DCS强调可用性，即强

6、调任何时候都能正常可用率、失效率、平均失效时间(MTTF)、诊断覆工作的概率。虽然失效模式(安全失效或者危险失盖率等。由于评估方法的可变性、多样性和不精确效)也是必须要考虑的因素，但为了减少非计划停性等因素的影响，使得怎样结合这些参数对控制系车，保证长周期正常运行，可用性的要求是第一位统的可靠性进行定性、定量分析，如何选用较为经济的u。因此，DCS可靠与否，通常包括两个方面：的方案获得相对大的安全系数，成为控制系统设计产品在规定时间内，完成规定功能的能力，即可使过程中的一大难题。文中通过对分散型控制系统用性；故障发生后通过维修使系统恢复工作的能(DCS)性能指标的分析，结合石油化工行业

7、D常见的应用案例，介绍定量评估DCS可靠性的方法。稿件收到日期：2013—11—07，修改稿件收到日期：2013—12—20。1功能安全要求作者简介：杨刚(1972一)，男，四川达I州人，1993年毕业于北京工商安全是人们所追逐的目标，但只是个相对的概大学自动化系工业电气自动化专业，获学士学位，现就职于中国石化念。绝对安全状态是不存在的，在各个状态中，相工程建设有限公司仪表自控室，从事石油化工自动化工程设计工作，对引起损失最小的状态即为安全状态