关于分散电气控制系统组态中各种防误操作设计探讨

刘　洋（南车青岛四方机车车辆股份有限公司,郑州　450000）

关于分散电气控制系统组态中各种防误操作设计探讨

刘洋
（南车青岛四方机车车辆股份有限公司,郑州450000）

根据对多个工程实例的研究，分析了利用分散电气控制系统DCS组态功能提高电气防误操作水平的可行性和必要性，讨论了单元机组电气防误操作设计原则以及开关操作、顺控开机、顺控停机组态中的防误操作设计要点，并提出了切换开关位置规则防误操作思路。

电气控制；控制组态；分散电气控制系统

在电气的操作过程中，首要的任务就是安全可靠，目的是为了避免发生恶性的电气操作事故，因此电气误操作就变得相当重要，为了保证DCS运用水平能力的提高，同时可以保证电气操作过程中安全性和可靠性能够得到保障，可利用软件连锁技术来提升电气防误操作的设计。

1　DCS分散控制系统的发展现状

随着科学技术的进步，我国传统产业的改造以及新建工程项目的规模在逐渐扩大，因此人们对DCS的需求呈上升趋势。在80年代，我国主要是通过进口的方式进行DCS配备，该时期主要集中的领域大多数都是电力、冶金行业，直到90年代，我国的部分新型高科技公司才具有进入DCS的权利。由于科技的进步，使得目前我国生产的DCS基本上能与国外同类产品相互抗衡，这是一个重大的突破。

现如今，我国国内生产的DCS不仅价格便宜，而且它的备件备品方便、技术上先进、组态学习难度低等诸多优点，因此它具有较大的市场竞争优势[2]。可是DCS还是存在着一些不足，比如在DCS运用过程中存在着以下几方面问题：第一，它的可靠性较差，传输模拟信号容易受到干扰，且准确度较低；第二，互操作性较差，尽管已经统一了模拟表的使用标准，可是很多的技术参数基本上都由制造商制定，从而导致不同品牌的仪表无法进行互换，其对制造商的依赖性较强，可能导致出现个别制造商的垄断行为，不能选择性价比最优的配套仪表；第三，针对一台仪表，只能进行一对传输线的传输，信号不能进行双向传输，该种一对一的结构形式的接线很复杂，而且安装成本和维修成本比较高、施工周期较长、维护也比较不易等诸多问题；第四，在失控的情境之下，操作员很难及时了解控制室内的现场状况，而且不能够提前预测事故的发生，对参数的调整不及时，即使调整及时，也可能出现调整不准确的情况，使得操作员对其处于失控的一个状态。由于操作员不能充分并及时的发现问题，从而使得这一类事故时常发生。

2　单元机组电气防误操作设计原则

控制组态中的电气防误操作功能属于安全功能的范畴，为了降低安全功能和控制功能同时失效的风险，应将安全功能和控制功能相互分离[3]。所以在进行控制组态防误操作设计时，必须遵循“五防”,而且还要对其薄弱环节进行加强训练，从而防止在操作过程中，因防误操作问题和开关问题的误合，带来不必要的损失。

3　防误操作设计的主要思路

3.1防止误分、误合开关

在操作过程中，应特别注意“四防”必须要采用强制性形式，对于“五防”功能，除防止误分、误合开关外，都可采用提示性方式[4]。在控制组态的过程中，可以通过用不同的颜色或者图标来表示开关的接通状态，当伴随出现文字提示以及有声光的报警时，我们就可作出相应的判断，目的就是为了防止误合、误分开关，保障操作人员的安全。可以通过采用分别把开关常开和常闭接点取反后再经与门的方式来判断真实开关的状态，在判断开关位置的时候，就能够对其做出正确的判断，以防止误判所带来的不安全事故。

3.2顺控开机规则防误操作

开机条件检测。要使顺控开机指令顺利执行，确保开机操作安全活动，就必须对顺控开机软件进行系统自动检测，只有满足全部开机条件，最终顺控开机指令才可完成相应的操作程序。

3.3顺控停机规则防误操作

为了有效的防止以上情况的发生，建议采用切换开关的位置来检测逻辑，从而实现规则防误操作。根据现场的运行规则，保证在正常运行的状态下，对励磁系统、自动电压调节器等，按照应该安放的位置对其进行建立位置逻辑软按钮，操作员应随时对其进行监督检查，保证其质量。切换开关位置规则防误操作普遍应用于系统状态的检测，它的检测方式很特殊，当出现弹出画面时，表示运行人员可以进一步检测。

4　可行性和必要性

4.1提高 DCS 利用率

随着经济的发展与科学技术的不断进步，ECS已经被人们看作是DCS的一个重要组成部分。所以，在进行提升DCS利用率的过程中，常常使用DCS的组态功能，它具有很严密的逻辑控制能力。

4.2提高电气防误操作水平

发电厂单元机组电气系统在工作时，基本上采用的都是计算机监督控制方法。通常情况下，升压站计算机监督控制系统一般都有专门设置的“五防”机，与之相比较，单元机组电气系统没有“五防”机。这样使得在目前科技高速发展的形式下，过去的硬件防误装置不能再继续使用，而且当采用ECS之后，传统模式下需要到场地操作的项目逐渐转变为集中操作，值班人员的数量也在不断地下降。

5　结语

本文对一体化机车信号车载设备常见的故障进行详细地分析,并结合生活经验，灵活地采取相应的措施来消除故障，采用科学合理的方法，对事故的发生进行提前预测，从而有效的控制了故障的发生，或者在故障发生后,可以及时采取补救措施，减少设备的受损程度，使设备能够正常的运行。利用DCS的组态功能开发研究出了“软件联锁”逻辑，逐渐从传统的场地控制转变为计算机的集中控制，大大减少了人力资源的浪费问题，同时提高了操作水平。

[1]朱永昶,胡发明.单元机组分散电气控制系统运行分析[J].热力发电,2005,34(07).

[2]马艳风.汽车涂装线电气控制系统的设计[J].汽车工艺与材料,2009(06).

[3]胡林桂.浅析电气控制系统在机组上的应用[J].沿海企业与科技,2009(07).

[4]李忠明,杨小凡.电气控制系统通信方案研究[J].华电技术,2010,32(05).