定量评估DCS可靠性.pdfVIP

第 5O卷 第 2期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．5O，No．2 2014年 4月 AUToMATION IN PETR()_CHEMICAL INDUSTRY April．2014 定量评估 DCS的可靠性 杨刚 (中国石化工程建设有限公司，北京 100011) 摘要：分散型控制系统(Dcs)的可靠性已经成为系统设计的重要指标，如何评价和提高DCS的可靠性，是系统设计时必须考 虑的问题。重点介绍了DCS对功能安全的要求以及如何采用定量分析的方法评估和分析DCS的可靠性；介绍了可靠度、可用 率、平均失效时间、失效率等主要参数的基本概念和计算方法；利用马尔可夫模型，分析了诊断覆盖率对 Dcs可靠性的影响；介 绍了如何通过计算选择 I)CS的配置方案，同时提出提高I：X2S可靠性的一些方法和措施。 关键词 ：分散型控制系统 可靠性 平均失效时间 平均故障修复时间 失效率 诊断覆盖率 中图分类号：TP273 文献标志码：B 文章编号：1007—7324(2014)02—0001—05 QuantitativeEvaluationforDCSReliability YangGang (SinopecEngineeringCo．Ltd．，Beijing，100011，China) Abstract：Reliabilityofdistributed controlsystem (IX；S)hasbeen theimportantindex for system design． How to evaluate and improveDCS reliability should be considered during system design．TherequirementforDCSfunctionalsafetyandhow toassessandanalyzeDCS reliabilitywithquantitativeanalysisarestressed．Thebasicideaandalgorithmicmethodfor mainreliabilityparameters，suchasreliability，availability，meantimetofailure，failurerate areintroduced．TheinfluenceofdiagnosticcoverageratetoDCSreliabilityisanalyzedthrough MarkovMode1．HowtoselectDCSconfigurationschemethroughcalculationisintroduced，and somemeasurementstoimproveDCSreliabilityareputforward． Keywords：distributedcontrolsystem ；reliability；meantimetofailure；meantimetorepair； failurerate；diagnosticcoveragerate 近年来，随着国家防灾减灾要求和意识的提 相对于危险运行是安全状态，非计划停车相对于正 高，人们对包括石油化工工业在内的各行各业安全 常运行就是非安全状态。因此，安全仪表系统 生产的重视程度越来越高，对控制系统长周期安全 (SIS)与DCS对安全的要求有很大不同。 运行的要求也越来越高。在 自控仪表的设计过程 SIS必须保证系统在故障状态下是安全的，虽 中，需要对几种不同的设计方案进行经济性和可靠 然可用性也很重要，但安全性的要求始终是第一位 性评估。与可靠性相关的参数有很多，如可靠度、 的；而DCS强调