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2012年第 1期 工业仪表与自动化装置 ·57· 分散控制系统的可靠性研究 裴 顺 (广东电力设计院，广州 510663) 摘要：目前，分散控制系统已广泛应用于工业 自动化领域，分散控制 系统的可靠性对安全生产 具有重大影响。该文从硬件和软件两方面分析了影响分散控制系统可靠性的主要因素，提出了一 些提高分散控制系统可靠性的措施。 关键词：分散控制系统；可靠性；措施 中图分类号：TP273 文献标志码：B 文章编号：1000—0682(2012)01—0057—04 Research of reliability of distributed control system PEI Shun (Guangdong Electric Power Design Institute，Guangzhou 510663，China) Abstract：Now，the distributed control system has widely used in the field of industry control，the re— liability for the distributed control system has great affect on safety of production process．This paper dis— cusses the reliability form the aspect of hardware and software and proposes some measures of increasing the reliability of the distributed control system． Key words：distributed control system；reliability；measure 0 引言 分散控制系统(Distributed Control System，DCS) 实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、 管理和控制的一种新型控制技术。DCS是“4C”技 术(Computer，Control，Communication，CRT)相互渗 透，在小型工业控制机和模拟控制仪表的基础上发 展起来的分级、分布式计算机控制系统。目前分散 控制系统已广泛应用于工业 自动化领域，分散控制 系统的可靠性对安全生产具有重大影响。DCS的 可靠性问题己经成为一个十分重要的问题。DCS 的可靠性需要优质的设备来保证，同时也需要好的 工程设计，这也是保证系统可靠性的重要环节之一。 1 DCS系统可靠性分析 DCS系统是硬件与控制软件高度集中的控制 系统；系统的硬件和软件设计对系统可靠性和安全 性都具有潜在的影响 ． DCS的可靠性设计，是影响控制系统可靠性的 收稿日期：2011—07—31 作者简介：裴顺，男，工程师，主要从事电厂仪表和控制的设计。 主要因素，因此必须采取正确的方法和措施，以提高 系统的可靠性。 1．1 硬件可靠性 1．1．1 电源系统 可靠的电源是 DCS工作的重要保障。DCS的 用电设备主要有控制器、I／0模件、通信模件、继电 器、交换机、数据服务器、操作员站及工程师站等；所 有 DCS设备均需提供可靠电源。在工程设计 中 DCS系统电源主要分 DCS机柜(含控制柜和通信 柜)电源和人机接口(包括操作员站、工程师站)电 源两部分。 1)DCS机柜电源 DCS机柜采用冗余电源供电，即由外部提供 2 路 220 VAC电源(其中至少一路为 UPS)，分别进入 DCS机柜内配置的电源模块，然后由电源模块的输 出给 DCS机柜内的控制器、I／0模件、通信模件等设 备供电。DCS机柜内模件供电有以下几种模式： (1)单路直流供电方式 如图1所示，电源进线冗余，供电电源模块冗 余，其可靠性较高。但由于电源模块至DCS模件的 线路未冗余，若这段线路出现故障，将直接导致 DCS 模件失效。 · 58· 工业仪表与自动化装置 2012年第 1期 220VAC ， — 叵圃 UPS ’{ 卜-_ ～ —_1里 ： f 220VAC ，， -{ 卜 一 APS 一 DCS机柜 图 1 单路直流供电方式柜内配电不意图 (2)冗余直流供电方式 如图2所示，电源进线冗余，供电电源模块冗 余，且供电电源模块至 DCS模件的线路也冗余，只 有当2个供电模块均失效时，DCS模件才失效，故其 可靠性很高。 220VAC ，， 广 ∞ 鐾 UPS I ： ∑ l 旺 址 220VAC ，， ～ r_ -] ∽ ∞ ∽ ∽ ∞ ∞ APS I I 凸 凸 石 凸 DCS机柜 图2 冗余直流供电方式机柜内配电不意图 (3)矩阵供电方式 如