[发明专利]DCS系统双AP故障风险分散的方法

说明书

本发明属于DCS控制技术领域，具体涉及一种提高机组运行可靠性，减少甩负荷或非计划停机停堆次数，创造经济效益和社会效益的DCS系统双AP故障风险分散的方法；包括以下步骤：步骤一、信号采集；步骤二、信号调节；步骤三、信号执行；在当前技术无法提前监测DCS系统硬件运行的情况下，从另一个角度，即软件逻辑的方法实现了分散双AP硬件故障停运带来瞬态事件的风险，此种方法操作性和可靠性高，此种风险分散的方法可以直接应用于至其他工业部门，如电力、冶金、石化、炼油等重要部门，提高稳定运行能力。

技术领域

本发明属于DCS控制技术领域，具体涉及一种DCS系统双AP故障风险分散的方法。

背景技术

DCS系统又称之为集散控制系统。它是由过程控制级和过程监控级组成的以通讯网络为核心的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等技术，其主要思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

DCS系统的过程控制级由硬件设备和软件逻辑组成，其中硬件设备采用冗余的方式进行配置，即设置双AP，互为冗余，当AP-A故障时自动切换至AP-B运行从而实现对设备功能的持续控制，不影响系统的功能。由于硬件设备故障的偶发性，当AP-A、AP-B同时故障时，则整个硬件设备停运，设备停运后会造成重要控制参数丢失或者突变，失去对就地设备的控制，从而发生瞬态事件，直接影响机组的安全可靠运行，尤其是核电机组。目前，DCS系统硬件设备没有可靠和有效的手段实现提前检测和诊断其运行状态的功能，已成为影响硬件功能的潜在风险。

当前DCS系统的保护功能已实现不同机柜AP之间的物理冗余，单个的机柜AP故障不影响机组的保护功能。对于开环控制方式的设备在双AP硬件设备故障导致机柜不可用时保持故障前的状态运行，设备不会误动；而对于闭环调节系统，在双AP硬件设备故障导致机柜不可用时产生的失真信号会直接作用于闭环调节器，产生设备的误动，从而引起系统的波动，导致机组瞬态事件的发生，如甩负荷、停机停堆。

本发明从DCS系统过程控制级的软件逻辑入手，通过控制逻辑建立风险分散的方法实现在DCS系统双AP硬件故障不可用的情况下，维持系统的控制功能而避免机组在不可控状态下发生瞬态事件。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种提高机组运行可靠性，减少甩负荷或非计划停机停堆次数，创造经济效益和社会效益的DCS系统双AP故障风险分散的方法。

本发明的技术方案是：

一种DCS系统双AP故障风险分散的方法，包括以下步骤：

步骤一、信号采集；

步骤二、信号调节；

DCS系统的调节器包含有相关采集量的逻辑运算，对模拟量信号参与控制对象前馈运算的信号采取通过模拟量信号有效位控制平滑时间以弱化对控制对象的影响；

步骤三、信号执行；

所述信号采集过程中，DCS系统中采集信号包括模拟量和开关量，由于开关量控制的设备带有自保持功能且由高电平触发控制，不影响控制功能；当对于模拟量转化为开关量的信号且模拟量和开关量不在同一AP时，若AP故障，其模拟量输出为0，转换为开关量的信号会出现翻转时，系统采用以下方法解决：

将模拟量信号的有效位信号送至转换为开关量的功能块，当模拟量所在AP故障时，有效位控制功能块保持当前输出不变。

在控制系统中重要的模拟量采集信号采用三取二或二取一等逻辑策略合成信号，当合成信号输出不在同一AP时，若AP故障，其输出至其它AP的模拟量信号为0，则将对模拟量信号参与控制对象运算的控制回路造成扰动。

若AP故障，其输出至其它AP的模拟量信号为0时采取以下步骤：