本發(fā)明涉及現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)場(chǎng)總線控制現(xiàn)已涉及國(guó)產(chǎn)大型火力發(fā)電、化工、石油、化工、醫(yī)藥、冶金甚至加工制造業(yè)，而且其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(das)是所有自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)，其實(shí)時(shí)數(shù)值的可靠性、準(zhǔn)確性就顯得極為重要。對(duì)于全廠一體化總線控制，總線測(cè)點(diǎn)引入dcs控制系統(tǒng)，并將其應(yīng)用到重要輔機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)中。在對(duì)百萬(wàn)級(jí)大型火力發(fā)電調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)總線控制存在以下缺陷：

涉及新建機(jī)組總線控制的總線測(cè)點(diǎn)被直接引用加入聯(lián)鎖保護(hù)條件中，未加入任何限制條件。全廠總線的大型機(jī)組不論正常運(yùn)行中還是大、小型檢修后都存在此類測(cè)點(diǎn)受到各類干擾陷入“死機(jī)”狀態(tài)的情況。

涉及新建機(jī)組總線控制的總線測(cè)點(diǎn)常容易受到感應(yīng)電壓的干擾時(shí)而連接、時(shí)而斷線。總線控制的總線測(cè)點(diǎn)參與的模擬量自動(dòng)控制系統(tǒng)，由于測(cè)點(diǎn)被停止掃描而使自動(dòng)控制變?yōu)槭Э貭顟B(tài)，但無(wú)報(bào)警提示。

涉及新建機(jī)組總線控制的總線測(cè)點(diǎn)參與的聯(lián)鎖保護(hù)控制，由于測(cè)點(diǎn)被停止掃描而使聯(lián)鎖保護(hù)條件失去作用，但無(wú)報(bào)警提示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種適用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)及方法，避免了很多由于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備“死機(jī)故障”引起的設(shè)備誤啟動(dòng)、設(shè)備誤跳閘、機(jī)組誤跳閘等狀況。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種適用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)，包括模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊引用接入dcs的總線測(cè)點(diǎn)，模擬量輸入模塊的輸出連接切換模塊，切換模塊還將設(shè)定時(shí)間前的測(cè)點(diǎn)記錄下來(lái)，切換模塊的y輸出和n輸出都接入加法模塊，加法模塊將輸入的兩數(shù)據(jù)做減法運(yùn)算后接入大限小限模塊，大限小限模塊的輸出接第一取非模塊，第一取非模塊的輸出連接第一延時(shí)模塊。

所述切換模塊還將1s前的測(cè)點(diǎn)記錄下來(lái)。

所述切換模塊的選擇輸入口連接第二取非模塊，第二取非模塊的輸入連接第二延時(shí)模塊的輸出，第二取非模塊的輸出反饋到第二延時(shí)模塊的輸入，閉環(huán)的第二取非模塊與第二延時(shí)模塊共同來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄設(shè)定時(shí)間的功能；所述切換模塊通過(guò)選擇輸入口決定其輸出是y輸出還是n輸出。

所述第二延時(shí)模塊的延時(shí)時(shí)間為1s。

所述大限小限模塊的大限為0.0001，小限為-0.0001，當(dāng)輸入數(shù)值大于0.0001或小于-0.0001時(shí)，輸出1。

所述第一延時(shí)模塊的延時(shí)時(shí)間為5s。

對(duì)每個(gè)參與自動(dòng)化調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖保護(hù)的重要測(cè)點(diǎn)增加所述故障預(yù)警系統(tǒng)；

對(duì)每個(gè)總線測(cè)點(diǎn)無(wú)報(bào)警的測(cè)點(diǎn)為聯(lián)鎖保護(hù)、自動(dòng)化調(diào)節(jié)所用，并將有報(bào)警的測(cè)點(diǎn)輸出do，做為總線重要測(cè)點(diǎn)專屬光子牌彈出報(bào)警所用。

采用所述一種適用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)的故障預(yù)警方法，包括，將dcs引用來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸來(lái)的信號(hào)；

根據(jù)dcs的掃描周期，將總線測(cè)點(diǎn)數(shù)值與前一掃描周期的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比；

對(duì)掃描周期之間的測(cè)點(diǎn)差值進(jìn)行計(jì)算，數(shù)值保持不變?cè)O(shè)定時(shí)間后則輸出報(bào)警信號(hào)。

將接入dcs的總線測(cè)點(diǎn)用模擬量輸入模塊進(jìn)行引用，而后接入一個(gè)切換模塊，切換模塊將設(shè)定時(shí)間之前的測(cè)點(diǎn)記錄下來(lái)，切換模塊接入一個(gè)加法模塊，同時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也接入加法模塊，將兩數(shù)據(jù)進(jìn)行減法比較后接入大限小限模塊，最后送入第一取非模塊，輸出“某總線測(cè)點(diǎn)”故障死點(diǎn)報(bào)警。

總線數(shù)值持續(xù)變化時(shí)，大限小限模塊輸出為“1”，總線測(cè)點(diǎn)“死點(diǎn)”后，會(huì)停止掃描，即測(cè)點(diǎn)是保持一個(gè)數(shù)值狀態(tài)，經(jīng)過(guò)第一取非模塊的作用后，輸出測(cè)點(diǎn)為故障狀態(tài)時(shí)輸出“1”。

本發(fā)明的有益效果：

利用分散控制系統(tǒng)dcs的穩(wěn)定性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使系統(tǒng)之間的聯(lián)系更為緊密。

為國(guó)產(chǎn)大型火力發(fā)電、化工、石油、化工、醫(yī)藥、冶金甚至加工制造業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了更為穩(wěn)定的監(jiān)護(hù)。

避免了很多由于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備“死機(jī)故障”引起的設(shè)備誤啟動(dòng)、設(shè)備誤跳閘、機(jī)組誤跳閘等狀況。

提高了企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，避免了很多的或大或小的經(jīng)濟(jì)損失。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的故障預(yù)警系統(tǒng)；

圖2為光子牌實(shí)施方案。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

遇到背景技術(shù)中提到的問(wèn)題后為實(shí)現(xiàn)總線控制的準(zhǔn)確、可靠性，即實(shí)現(xiàn)機(jī)組安全運(yùn)行，采用如下途徑解決：

對(duì)每個(gè)參與自動(dòng)化調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖保護(hù)的重要測(cè)點(diǎn)增加如圖1所示的故障預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)總線測(cè)點(diǎn)無(wú)報(bào)警的測(cè)點(diǎn)為聯(lián)鎖保護(hù)、自動(dòng)化調(diào)節(jié)所用，并將有報(bào)警的測(cè)點(diǎn)輸出do，做為總線重要測(cè)點(diǎn)專屬光子牌彈出報(bào)警所用。

一種適用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)與分散控制系統(tǒng)dcs控制系統(tǒng)，包括：兩個(gè)延時(shí)開(kāi)模塊ton1和ton2、兩個(gè)取非模塊n1和n2、一個(gè)切換選擇模塊t、一個(gè)加法模塊∑、一個(gè)大限小限模塊h/l、一個(gè)模擬量引用塊ai。

將接入dcs的總線測(cè)點(diǎn)用模擬量輸入模塊進(jìn)行引用，而后接入一個(gè)切換模塊，切換模塊是將1s前的測(cè)點(diǎn)記錄下來(lái)，接入一個(gè)加法模塊，同時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也接入加法模塊，將兩數(shù)據(jù)進(jìn)行“減法”比較后接入大限小限模塊，最后送入一個(gè)第一取非模塊，輸出“某總線測(cè)點(diǎn)”故障死點(diǎn)報(bào)警。

切換模塊是通過(guò)選擇輸入端口決定其輸出為輸入的“y”還是“n”端。而其選擇輸入口是通過(guò)利用一個(gè)閉環(huán)第二取非模塊與第二延時(shí)模塊(輸入為1時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間1秒后輸出1)共同來(lái)實(shí)現(xiàn)“記錄數(shù)值一秒”的功能。(其中第二延時(shí)模塊功能參數(shù)設(shè)置為1s)

加法模塊通過(guò)參數(shù)的設(shè)置完成本周期內(nèi)的總線測(cè)點(diǎn)與上一秒的總線測(cè)點(diǎn)進(jìn)行減法比較的任務(wù)。

大限小限模塊是將輸入數(shù)值與設(shè)置數(shù)值大限“0.0001”與小限“-0.0001”進(jìn)行比較，當(dāng)輸入數(shù)值大于0.0001或小于-0.0001時(shí)，則輸出“1”。

總線數(shù)值持續(xù)變化時(shí)，大限小限模塊輸出為“1”，然而總線測(cè)點(diǎn)“死點(diǎn)”后，會(huì)停止掃描，即測(cè)點(diǎn)是保持一個(gè)數(shù)值狀態(tài)，要判斷輸出測(cè)點(diǎn)為故障狀態(tài)時(shí)輸出“1”，則在最終加入第一取非模塊。

切換模塊是通過(guò)掃描周期內(nèi)的變化完成“y”與“n”的切換記憶。

加法模塊通過(guò)引腳內(nèi)參數(shù)分別為“+”與“-”決定了兩個(gè)掃描周期內(nèi)參數(shù)的減法運(yùn)算。

大限小限模塊內(nèi)參數(shù)分別為大選“0.0001”死區(qū)為“0”與小選“-0.0001”死區(qū)“0”來(lái)判斷兩掃描周期內(nèi)參數(shù)是否有變化。

最終的第一延時(shí)模塊ton1延時(shí)為5s，是為判斷5s內(nèi)參數(shù)始終未變化則輸出故障。

關(guān)于本發(fā)明的使用方法：將測(cè)點(diǎn)經(jīng)本發(fā)明判斷后的輸出在上位機(jī)組態(tài)畫面中顯示，分系統(tǒng)將測(cè)點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)，某系統(tǒng)的單個(gè)重要測(cè)點(diǎn)“死點(diǎn)”故障后，利用如圖2方式進(jìn)行報(bào)警彈出畫面，及時(shí)提醒熱工檢修隊(duì)伍進(jìn)行對(duì)該測(cè)點(diǎn)的謹(jǐn)慎處理工作。

采用所述一種適用于現(xiàn)場(chǎng)總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)的故障預(yù)警方法，

將dcs引用來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸來(lái)的信號(hào)；

根據(jù)dcs的掃描周期，將總線測(cè)點(diǎn)數(shù)值與前一掃描周期的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比；

對(duì)掃描周期之間的測(cè)點(diǎn)差值進(jìn)行計(jì)算，數(shù)值保持不變保持5s后則輸出報(bào)警信號(hào)。

本發(fā)明適用于國(guó)產(chǎn)大型火力發(fā)電、化工、石油、化工、醫(yī)藥、冶金甚至加工制造業(yè)等企業(yè)或公司安全生產(chǎn)的總線控制的故障預(yù)警系統(tǒng)，本發(fā)明利用dcs的組態(tài)完成對(duì)總線測(cè)點(diǎn)的故障監(jiān)控，防止由于個(gè)別總線測(cè)點(diǎn)“故障”導(dǎo)致?lián)p壞設(shè)備或造成異常停機(jī)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。