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1、提高DCS可靠性工程设计策略 海洋石油工程股份有限公司设计公司天津300459【摘要】:在电力日益紧张的今天，如何提高设备可靠性愈来愈受到各个电厂的重视。本文作者根据自己长期工作的经验，简单介绍了DCS集散控制系统，探讨了如何提高整个DCS控制系统可靠性的工程设计策略。【关键词】：DCS；控制系统；可靠性中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：引言随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，电力与国民经济的和人民生活质量有着密切的联系。由于电力生产的特殊性，提高电力可靠性已经成了一项社会性的工作。只有充分调动起管理人员的积
2、极性和创造力，依靠技术的进步，有效调动全体员工的能动性，才能把提高发电设备可靠性这项工作做得更细、更实，以取得良好的绩效。一、DCS集散控制系统简介7DCS集散控制系统（Distributedcontrolsystem）是随着计算机技术、网络技术及各大工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而成的综合控制系统。它是在计算机技术、网络技术、自控技术和显示技术的基础上建立起来的，其主要特点是控制分散，集中管理。基本思想是：分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS集散控制系统一般由五部份组成：（1）控制
3、器；（2）I/O板；（3）操作站；（4）通讯网络；（5）图形及编程软件。以下分别进行介绍：（1）控制器。DCS集散控制系统的控制器主要由CPU、ROM、RAM、E2PROM、地址设定开关等部件组成。Cpu既中央处理器，主要功能有：程序控制、操作控制、时序控制、数据加工，是DCS控制器的大脑；ROM、RAM、E2PROM三者都是内存，区别在功能上不同。ROM是只读内存，RAM可随机读写，而串行E2PROM是可擦除可写入的存储器，三者视功能选择；地址设定开关有很多种，比如像光地址设定开关、无线遥控地址设定开关、流量设定开关等，视
4、功能选择不同的地址开关。此外还有其他组件，在此就不介绍了。（2）I/O板。I/O是input/output的缩写，即输入输出端口。I/O板有很多通信端口，像我们常用的RS485、RS232、RJ45、USB等通信端口。每个设备都有一个专用的I/O地址，用来处理输入输出信息。I/O板时是不可或缺的用来处理输入输出信息的功能模块。7（3）操作站。DCS集散控制系统的操作站位于控制站的上层，通过数据通信与下位机各站点交换信息。操作站的人机界面都配有全局图画和局部画面。它便于工作人员对生产过程从全局到局部的集中监控和操作。根据用户的
5、设计需求来设计方便工作人员管理的流程图。（4）通讯网络。DCS系统的通讯网络是建立在计算机技术和和网络通讯技术的基础之上的，是DCS集散控制系统的重要支柱。DCS网络以网络节点为最小单位，源节点对数据进行编码，通过传输介质（像光纤、双绞线的通讯电缆）传输到目标节点。因此传输介质、通讯协议和网络结构三者对DCS通讯网络的构成起主导作用。（5）图形及编程软件。DCS传统的上位机控制界面系统一般都是用图形化编程软件来实现的，每种编程软件都有自己的功能模块和图库，我厂主要用FIX7.0来对工艺流程来进行编程组态。使用哪种编程软件那就
6、要看施工方的资质了。二、提高DCS可靠性的措施1、可靠性设计的准则可靠性设计是完全新型的一种设计。它用于实现设计质量,即可靠性、性能、效率、安全、经济等项指标的设计。采用了可靠性设计,就可以设计出使用过程中不易发生故障或即使发生故障也易修复的产品。可靠性设计一般遵循下列准则:(1)采用标准产品；(2)减少零件件数,特别是故障率高的零件数；(3)充分地利用以前的经验；7(4)零件互换性好；(5)检查、调试和互换容易实现；(6)可靠性特殊设计方法,例如可靠度合理分配、极安全设计、冗余和容错设计、安全装置设计等。2、提高DCS可靠
7、性的措施(1)选择高可靠性的DCS在选择DCS时,尽量选择抗干扰能力较高的产品,尤其是抗外部干扰的能力,如隔离性能较好的DCS系统；同时还应掌握生产厂家提供的抗干扰指标,如差模抑制比要大于60Db，共模抑制比要大于100Db。如果在大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作时,选择DCS还要考虑信号的隔离。制造厂应考虑DCSI/O卡抗干扰性能和系统内部电磁兼容(EMC)性,工程设计仪表选型时要选择技术成熟的DCS系统,此外还要考查其在类似工作中的实绩。DCS应具备自诊断和自启动的功能，当设备在发生故障后,需要恢复到正常工况,系
8、统要具有自我诊断和故障发生后的再启动功能以及系统故障报警功能。(2)冗余设计冗余设计是从整个系统的角度出发进行可靠性分析和设计,7是系统可靠性设计的重要技术手段。承认系统各单元发生故障的可能性就是冗余设计的思想,然后在关键的技术节点,例如电源、数据通信网络、控制主机、I/O模块以及布线等,
