關于分散電氣控制系統(tǒng)組態(tài)中各種防誤操作設計探討

劉　洋（南車青島四方機車車輛股份有限公司,鄭州　450000）

關于分散電氣控制系統(tǒng)組態(tài)中各種防誤操作設計探討

劉洋
（南車青島四方機車車輛股份有限公司,鄭州450000）

根據(jù)對多個工程實例的研究，分析了利用分散電氣控制系統(tǒng)DCS組態(tài)功能提高電氣防誤操作水平的可行性和必要性，討論了單元機組電氣防誤操作設計原則以及開關操作、順控開機、順控停機組態(tài)中的防誤操作設計要點，并提出了切換開關位置規(guī)則防誤操作思路。

電氣控制；控制組態(tài)；分散電氣控制系統(tǒng)

在電氣的操作過程中，首要的任務就是安全可靠，目的是為了避免發(fā)生惡性的電氣操作事故，因此電氣誤操作就變得相當重要，為了保證DCS運用水平能力的提高，同時可以保證電氣操作過程中安全性和可靠性能夠得到保障，可利用軟件連鎖技術來提升電氣防誤操作的設計。

1　DCS分散控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學技術的進步，我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造以及新建工程項目的規(guī)模在逐漸擴大，因此人們對DCS的需求呈上升趨勢。在80年代，我國主要是通過進口的方式進行DCS配備，該時期主要集中的領域大多數(shù)都是電力、冶金行業(yè)，直到90年代，我國的部分新型高科技公司才具有進入DCS的權利。由于科技的進步，使得目前我國生產(chǎn)的DCS基本上能與國外同類產(chǎn)品相互抗衡，這是一個重大的突破。

現(xiàn)如今，我國國內(nèi)生產(chǎn)的DCS不僅價格便宜，而且它的備件備品方便、技術上先進、組態(tài)學習難度低等諸多優(yōu)點，因此它具有較大的市場競爭優(yōu)勢[2]。可是DCS還是存在著一些不足，比如在DCS運用過程中存在著以下幾方面問題：第一，它的可靠性較差，傳輸模擬信號容易受到干擾，且準確度較低；第二，互操作性較差，盡管已經(jīng)統(tǒng)一了模擬表的使用標準，可是很多的技術參數(shù)基本上都由制造商制定，從而導致不同品牌的儀表無法進行互換，其對制造商的依賴性較強，可能導致出現(xiàn)個別制造商的壟斷行為，不能選擇性價比最優(yōu)的配套儀表；第三，針對一臺儀表，只能進行一對傳輸線的傳輸，信號不能進行雙向傳輸，該種一對一的結構形式的接線很復雜，而且安裝成本和維修成本比較高、施工周期較長、維護也比較不易等諸多問題；第四，在失控的情境之下，操作員很難及時了解控制室內(nèi)的現(xiàn)場狀況，而且不能夠提前預測事故的發(fā)生，對參數(shù)的調(diào)整不及時，即使調(diào)整及時，也可能出現(xiàn)調(diào)整不準確的情況，使得操作員對其處于失控的一個狀態(tài)。由于操作員不能充分并及時的發(fā)現(xiàn)問題，從而使得這一類事故時常發(fā)生。

2　單元機組電氣防誤操作設計原則

控制組態(tài)中的電氣防誤操作功能屬于安全功能的范疇，為了降低安全功能和控制功能同時失效的風險，應將安全功能和控制功能相互分離[3]。所以在進行控制組態(tài)防誤操作設計時，必須遵循“五防”,而且還要對其薄弱環(huán)節(jié)進行加強訓練，從而防止在操作過程中，因防誤操作問題和開關問題的誤合，帶來不必要的損失。

3　防誤操作設計的主要思路

3.1防止誤分、誤合開關

在操作過程中，應特別注意“四防”必須要采用強制性形式，對于“五防”功能，除防止誤分、誤合開關外，都可采用提示性方式[4]。在控制組態(tài)的過程中，可以通過用不同的顏色或者圖標來表示開關的接通狀態(tài)，當伴隨出現(xiàn)文字提示以及有聲光的報警時，我們就可作出相應的判斷，目的就是為了防止誤合、誤分開關，保障操作人員的安全。可以通過采用分別把開關常開和常閉接點取反后再經(jīng)與門的方式來判斷真實開關的狀態(tài)，在判斷開關位置的時候，就能夠對其做出正確的判斷，以防止誤判所帶來的不安全事故。

3.2順控開機規(guī)則防誤操作

開機條件檢測。要使順控開機指令順利執(zhí)行，確保開機操作安全活動，就必須對順控開機軟件進行系統(tǒng)自動檢測，只有滿足全部開機條件，最終順控開機指令才可完成相應的操作程序。

3.3順控停機規(guī)則防誤操作

為了有效的防止以上情況的發(fā)生，建議采用切換開關的位置來檢測邏輯，從而實現(xiàn)規(guī)則防誤操作。根據(jù)現(xiàn)場的運行規(guī)則，保證在正常運行的狀態(tài)下，對勵磁系統(tǒng)、自動電壓調(diào)節(jié)器等，按照應該安放的位置對其進行建立位置邏輯軟按鈕，操作員應隨時對其進行監(jiān)督檢查，保證其質(zhì)量。切換開關位置規(guī)則防誤操作普遍應用于系統(tǒng)狀態(tài)的檢測，它的檢測方式很特殊，當出現(xiàn)彈出畫面時，表示運行人員可以進一步檢測。

4　可行性和必要性

4.1提高 DCS 利用率

隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科學技術的不斷進步，ECS已經(jīng)被人們看作是DCS的一個重要組成部分。所以，在進行提升DCS利用率的過程中，常常使用DCS的組態(tài)功能，它具有很嚴密的邏輯控制能力。

4.2提高電氣防誤操作水平

發(fā)電廠單元機組電氣系統(tǒng)在工作時，基本上采用的都是計算機監(jiān)督控制方法。通常情況下，升壓站計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)一般都有專門設置的“五防”機，與之相比較，單元機組電氣系統(tǒng)沒有“五防”機。這樣使得在目前科技高速發(fā)展的形式下，過去的硬件防誤裝置不能再繼續(xù)使用，而且當采用ECS之后，傳統(tǒng)模式下需要到場地操作的項目逐漸轉變?yōu)榧胁僮鳎蛋嗳藛T的數(shù)量也在不斷地下降。

5　結語

本文對一體化機車信號車載設備常見的故障進行詳細地分析,并結合生活經(jīng)驗，靈活地采取相應的措施來消除故障，采用科學合理的方法，對事故的發(fā)生進行提前預測，從而有效的控制了故障的發(fā)生，或者在故障發(fā)生后,可以及時采取補救措施，減少設備的受損程度，使設備能夠正常的運行。利用DCS的組態(tài)功能開發(fā)研究出了“軟件聯(lián)鎖”邏輯，逐漸從傳統(tǒng)的場地控制轉變?yōu)橛嬎銠C的集中控制，大大減少了人力資源的浪費問題，同時提高了操作水平。

[1]朱永昶,胡發(fā)明.單元機組分散電氣控制系統(tǒng)運行分析[J].熱力發(fā)電,2005,34(07).

[2]馬艷風.汽車涂裝線電氣控制系統(tǒng)的設計[J].汽車工藝與材料,2009(06).

[3]胡林桂.淺析電氣控制系統(tǒng)在機組上的應用[J].沿海企業(yè)與科技,2009(07).

[4]李忠明,楊小凡.電氣控制系統(tǒng)通信方案研究[J].華電技術,2010,32(05).