關于分散電氣控制系統組態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組態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）

根據對多個工程實例的研究，分析了利用分散電氣控制系統DCS組態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、順控停機組態中的防誤操作設計要點，并提出了切換開關位置規則防誤操作思路。

電氣控制；控制組態；分散電氣控制系統

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分散控制系統的發展現狀

隨著科學技術的進步，我國傳統產業的改造以及新建工程項目的規模在逐漸擴大，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都是電力、冶金行業，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，使得目前我國生產的DCS基本上能與國外同類產品相互抗衡，這是一個重大的突破。

現如今，我國國內生產的DCS不僅價格便宜，而且它的備件備品方便、技術上先進、組態學習難度低等諸多優點，因此它具有較大的市場競爭優勢[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，盡管已經統一了模擬表的使用標準，可是很多的技術參數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，可能導致出現個別制造商的壟斷行為，不能選擇性價比最優的配套儀表；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的現場狀況，而且不能夠提前預測事故的發生，對參數的調整不及時，即使調整及時，也可能出現調整不準確的情況，使得操作員對其處于失控的一個狀態。由于操作員不能充分并及時的發現問題，從而使得這一類事故時常發生。

2　單元機組電氣防誤操作設計原則

控制組態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防誤操作設計時，必須遵循“五防”,而且還要對其薄弱環節進行加強訓練，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，當伴隨出現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與門的方式來判斷真實開關的狀態，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順控開機規則防誤操作

開機條件檢測。要使順控開機指令順利執行，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順控停機規則防誤操作

為了有效的防止以上情況的發生，建議采用切換開關的位置來檢測邏輯，從而實現規則防誤操作。根據現場的運行規則，保證在正常運行的狀態下，對勵磁系統、自動電壓調節器等，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督檢查，保證其質量。切換開關位置規則防誤操作普遍應用于系統狀態的檢測，它的檢測方式很特殊，當出現彈出畫面時，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

隨著經濟的發展與科學技術的不斷進步，ECS已經被人們看作是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

發電廠單元機組電氣系統在工作時，基本上采用的都是計算機監督控制方法。通常情況下，升壓站計算機監督控制系統一般都有專門設置的“五防”機，與之相比較，單元機組電氣系統沒有“五防”機。這樣使得在目前科技高速發展的形式下，過去的硬件防誤裝置不能再繼續使用，而且當采用ECS之后，傳統模式下需要到場地操作的項目逐漸轉變為集中操作，值班人員的數量也在不斷地下降。

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，對事故的發生進行提前預測，從而有效的控制了故障的發生，或者在故障發生后,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的組態功能開發研究出了“軟件聯鎖”邏輯，逐漸從傳統的場地控制轉變為計算機的集中控制，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,胡發明.單元機組分散電氣控制系統運行分析[J].熱力發電,2005,34(07).

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

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

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