2021 年(第五届)电力设备管理智能化技术研讨会
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浅析 DCS 逻辑设计的可靠性优化
徐州华润电力有限公司,孟科技、李海洋、李勇
摘 要:在 DCS 系统中,设备的组态逻辑要依据现场情况设计出合理可靠的逻辑。为了实现现场设备安全稳定运行,
需要在逻辑时序性方面、加强重要信号辅助判断、规避异常合理化设置以及多测点灵活性选取等方面做设计,防止设备
误动的同时也要防止设备拒动,最终都是为了提高 DCS 逻辑的整体可靠性。对一些重要设备的逻辑进行可靠性优化设计,
可以有效避免生产设备失控导致的不可预知的事故,能进一步的降低设备异常时对系统带来的扰动。
关键词:组态逻辑;误动拒动;可靠性;优化设计
我司一二期 DCS 系统采用的是 GE 新华的 DCS 系
统,它以灵活性、可靠性、控制功能齐全、人机界
面友好性及通讯的方便性,广泛应用在火电企业等
自动化生产控制领域。自动控制涉及到很多设备其
逻辑尤其繁多,要做到防止设备勿动的同时也要防
止设备拒动,控制稳定性及可靠性要求很高,进一
步提高项目应用集散控制系统 DCS 的可靠性尤为重要。
在 DCS 逻辑设计时,
对于控制系统中逻辑功能块运
算时序性和逻辑块的运算序号做出合理设计以防逻辑
出现歧义误动拒动;
对于重要信号增加辅助判断加强信
号的判断强度;对于设备潜在的异常风险需要配置合理
规避风险的设置;
对于协调控制系统中多模拟量测点需要
做灵活性选取可靠性设计以防对对系统的调节带来扰动。
当前 DCS 系统中一些逻辑及逻辑设计时中存在
一些问题,对一些重要电气设备反馈,如真空泵反
馈电气仅仅送来一个运行的反馈信号,而停止的反
馈信号则由运行信号取反,如果同时使用到该设备
的运行和停运信号,在 DCS 逻辑页中扫描中可能出
现两个信号同时在或两个信号同时不在的情况,对
此需要设计规避这类异常的逻辑。对于一些设备的
重要状态,需要做人工手动确认防止运行人员在不
明确设备的状态下误动设备,需要运行人员做就地
状态与逻辑中的状态一致性检查确认。对于一些重
要设备的运行状态可增加电流、频率等辅助判断,
强加设备异常监控。对于每天机组氧量测点多达 4
个,简单的取平均时,抗测点异常时扰动能力不强。
2.1 时序性
在 DCS 逻辑中,其逻辑页扫描周期是根据需要
设定的,扫描时从本页中最小块号开始扫描,合理
的扫描顺序设计可以有效避免数据跨扫描周期差异
性错误。以真空泵逻辑为例,当前真空泵突然停运
需要联启另外一台真空泵。由于真空泵仅有一个运
行的反馈信号,可能出现以下两种情况:
① 设备启动瞬间误动:逻辑扫描的瞬间运行信
号刚来,停运信号还未消失,设备误动。
② 设备跳闸瞬间拒动:逻辑扫描的瞬间停运信
号刚来,运行信号已经消失,设备拒动。
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