DCS基本控制单元可靠性建模与定量计算.pdfVIP

第25卷 第 6期 电子测量与仪器学报 场 t25 No．6 · 506 · JoURNALoFELECTRoNICMEAsUREMENTAND INSTRUMENT 2011年 6月 D0I：10．3724／SP．J．1187．2011．00506 DCS基本控制单元可靠性建模与定量计算术 牛玉广 马骏驰2 夏 明 白会贤 (1．华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，北京 102206；2．谏壁发电厂，镇江 212006； 3．国电智深控制技术有限公司，北京 100085) 摘 要：将DCS基本控制单元凝练为由供电电源、控制器(cPu)、CPU底座、一定数量的I／O模件、模件底座、风扇等组 成的仪表系统，建立了其可靠性状态图及马尔可夫可靠性数学模型，并进行了可靠性定量计算。利用该模型可进一步分析控制 单元故障率及修复率对系统可靠度的影响，为提高DCS系统可靠性、维修性提供指导。 关键词：DCS；控制单元；可靠性；马尔可夫过程 中图分类号：TP202．1 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：520．1030 ReliabilitymodelingandquantifycalculationofDCSbasiccontrolunit NiuYuguang M aJunchi XiaMing BaiHuixian (1．MinistryofEducationKeyLaboratoryofConditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipment，North ChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．JianbiPowerPlant，Zhenjiang212006，China； 3．GuodianzhishenControlTechnologyCo．Ltd．，Beijing100085，China) Abstract：DCSbasiccontrolunitismainlycomposedofpowersupply，controller(CPU)，CPUbed，acertainamount ofI／0modules，modulesbed，andfans．InthisPaper，itsreliabilitystatusm印 wasintroducedandreliabilitymodelbased on Markovchainisestablished．Themodelisusedforunitreliabilityindexquantitycalculation．Thentheaffectoffault rateandrepairrateonsystem reliabilityisdiscussed．TheresultshowsthatthemehtodishelpfulforDCSreliabilityim— provementandmaintenanceinstruction． Keywords：DCS：basiccontrolunit；reliability；Markovprocess 1 引 言 对成熟，并应用于冗余设计ll¨】，但由于构成 DCS 系统的部件种类多、连接复杂、软硬件并存，加之部 随着现代化工业生产的大型化、复杂化，对生 件可靠性数据获取困难，致使还无法进行完整、科学 产过程控制、监视、管理水平的要求不断提高，以 的定量化分析计算，不利于DCS的优化设计与改进， DCS为标志的自动化装置及系统已成为大型设备 也亦成为制约我国DCS制造水平的瓶颈问题。 不可分割的重要组成部分…。与此同时，DCS系统本 针对 DCS基本控制单元及其组成元件失效特 身故障隐患及因故障造成的损失增加，DCS系统可