[发明专利]DCS系统电流型模拟量采集实时性测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种DCS系统电流型模拟量采集实时性测试系统，涉及DCS系统测试技术领域，用于简化测试仪器，即用常规测试仪就能解决相应测试难题。该系统包括：在电流信号发生端、AI端及记录端所构成的基本测试回路中并联一受控分流支路，所述受控分流支路为可控制电流变化幅值和周期的支路。本发明还公开了一种DCS系统电流型模拟量采集实时性测试方法，通过开关发生器实现分流电流大小和周期的改变，从而控制流入AI端的电流，以完成采集实时性的测试。本发明对测试仪器要求低，便于测试和携带。

技术领域

本发明涉及DCS系统测试技术领域，尤其涉及一种DCS系统电流型模拟量采集实时性测试系统及方法。

背景技术

DCS系统是普遍应用于电力等领域的主要控制系统，其性能的优劣直接影响到整个系统运行的稳定性及控制的精确性，因而有必要对新建的、或运行过一段时间的DCS系统进行性能测试，以确保各项性能达到投运的标准，模拟量输入信号采集实时性测试是其中重要的一环。

模拟量输入信号分电压型和电流型两种，发电厂DCS系统主要以电流型为主，即4～20mA信号。现场的压力、流量、液位、阀位等信号都通过前置单元转换成4～20mA信号进入DCS系统的模拟量(AI)输入端，然后经AI卡A/D转换被自动换算成相应的工程数字信号(比如0～100)，进而参与系统的控制过程。以阀位为例，通常4mA对应阀位0％开度，20mA对应100％开度，以此类推。电流型AI信号根据供电方式分为外供电和内供电两种，外供电由一次元件提供电流源，内供电由DCS系统侧提供内部电源。

电流型模拟量采集就是4～20mA信号进入AI卡后，系统采集该信号，经过A/D转换后形成数字信号的过程，采集周期越短，则说明性能越好，系统采集实时性越强，系统的控制精度也会更高。

常见的SOE信号发生器可以对开关信号的脉宽和脉冲数进行设置。

目前，对模拟量采集实时性的测试方法一般局限于对电压型AI的采集测试，对电流型模拟量采集实时性的测试方法很少提及。如果针对电流型模拟量采集实时性进行测试，一般使用4～20mA周期变化量作为信号源输出，经过系统H/L模块将AI信号转换成0/1信号，利用计数器记录信号为“1”的数量，改变脉宽通过计数器判断能否正确记录输入的周期数量来进行采集实时性的测试。由于脉冲输出的信号发生器基本上都是电压输出型，不能直接输出电流型的方波或正弦波，所以须借助专用脉冲信号发生器和直流调压器实现正值周期信号输出。这种测试方法测试难度大，专用脉冲信号发生器须同时具有脉冲数量设置功能和脉冲峰峰值调节功能，比较少见，且调压器体积大，重量重，不便于携带，测试过程也比较繁琐，需不停调整脉冲信号发生器和模拟量信号的电压，以保持AI卡输入信号在4～20mA变动。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种DCS系统电流型模拟量采集实时性测试系统，通过电路分流原理实现模拟量采集实时性测试，测试仪器及测试设备简单，无需借助专用脉冲信号发生器和直流调压器。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种DCS系统电流型模拟量采集实时性测试系统，在电流信号发生端、AI端及记录端所构成的基本测试回路中并联一受控分流支路，所述受控分流支路为可控制电流变化幅值和周期的支路。通过控制支路电流，实现对流进AI端(电流型AI卡)电流的间接控制。

为实现对支路的电流控制，所述受控分流支路由电阻和可控开关串联组成，并联在所述AI端的正负端。

进一步地，所述可控开关为开关信号发生器。所述电阻为200～300欧姆电阻。

进一步地，所述信号发生端为4-20mA电流信号发生器。所述电流信号发生器开启后的输出值恒定为20mA。

所述记录端包括DCS系统控制器内部运行的H/L模块及计数器。