一种适用于现场总线控制的故障预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于现场总线控制的故障预警系统及方法，故障预警系统，包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块引用接入DCS的总线测点，模拟量输入模块的输出连接切换模块，切换模块还将设定时间前的测点记录下来，切换模块的Y输出和N输出都接入加法模块，加法模块将输入的两数据做减法运算后接入大限小限模块，大限小限模块的输出接第一取非模块，第一取非模块的输出连接第一延时模块。避免了很多由于现场总线设备“死机故障”引起的设备误启动、设备误跳闸、机组误跳闸等状况。提高了企业的生产经济性，避免了很多的或大或小的经济损失。

Fault early warning system and method suitable for field bus control

The invention discloses a method for fault early warning of fieldbus control system and method, fault warning system, including analog input module, the analog input module use DCS bus access point, the output of the analog input module connected to the switch module, switch module will also set the time before the point record down switch module Y output and N output access addition module, data input module two addition subtraction access deadline small module, the output module is connected to the first small time limit from the non module, the first output module is connected with the first non delay module. Many devices such as incorrect start of equipment, incorrect trip of equipment and incorrect trip of unit caused by malfunction of fieldbus device have been avoided. Improve the production economy of enterprises, and avoid many or large or small economic losses.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于现场总线控制的故障预警系统及方法
本专利技术涉及现场总线控制
，尤其涉及一种适用于现场总线控制的故障预警系统及方法。
技术介绍
现场总线控制现已涉及国产大型火力发电、化工、石油、化工、医药、冶金甚至加工制造业，而且其应用领域还在不断扩大。计算机控制系统(DAS)是所有自动化控制的基础，其实时数值的可靠性、准确性就显得极为重要。对于全厂一体化总线控制，总线测点引入DCS控制系统，并将其应用到重要辅机联锁保护中。在对百万级大型火力发电调试过程中，发现总线控制存在以下缺陷：涉及新建机组总线控制的总线测点被直接引用加入联锁保护条件中，未加入任何限制条件。全厂总线的大型机组不论正常运行中还是大、小型检修后都存在此类测点受到各类干扰陷入“死机”状态的情况。涉及新建机组总线控制的总线测点常容易受到感应电压的干扰时而连接、时而断线。总线控制的总线测点参与的模拟量自动控制系统，由于测点被停止扫描而使自动控制变为失控状态，但无报警提示。涉及新建机组总线控制的总线测点参与的联锁保护控制，由于测点被停止扫描而使联锁保护条件失去作用，但无报警提示。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种适用于现场总线控制的故障预警系统及方法，避免了很多由于现场总线设备“死机故障”引起的设备误启动、设备误跳闸、机组误跳闸等状况。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于现场总线控制的故障预警系统，包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块引用接入DCS的总线测点，模拟量输入模块的输出连接切换模块，切换模块还将设定时间前的测点记录下来，切换模块的Y输出和N输出都接入加法模块，加法模块将输入的两数据做减法运算后接入大限小限模块，大限小限模块的输出接第一取非模块，第一取非模块的输出连接第一延时模块。所述切换模块还将1S前的测点记录下来。所述切换模块的选择输入口连接第二取非模块，第二取非模块的输入连接第二延时模块的输出，第二取非模块的输出反馈到第二延时模块的输入，闭环的第二取非模块与第二延时模块共同来实现记录设定时间的功能；所述切换模块通过选择输入口决定其输出是Y输出还是N输出。所述第二延时模块的延时时间为1S。所述大限小限模块的大限为0.0001，小限为-0.0001，当输入数值大于0.0001或小于-0.0001时，输出1。所述第一延时模块的延时时间为5S。对每个参与自动化调节、联锁保护的重要测点增加所述故障预警系统；对每个总线测点无报警的测点为联锁保护、自动化调节所用，并将有报警的测点输出DO，做为总线重要测点专属光子牌弹出报警所用。采用所述一种适用于现场总线控制的故障预警系统的故障预警方法，包括，将DCS引用来自现场总线传输来的信号；根据DCS的扫描周期，将总线测点数值与前一扫描周期的测点进行对比；对扫描周期之间的测点差值进行计算，数值保持不变设定时间后则输出报警信号。将接入DCS的总线测点用模拟量输入模块进行引用，而后接入一个切换模块，切换模块将设定时间之前的测点记录下来，切换模块接入一个加法模块，同时将实时数据也接入加法模块，将两数据进行减法比较后接入大限小限模块，最后送入第一取非模块，输出“某总线测点”故障死点报警。总线数值持续变化时，大限小限模块输出为“1”，总线测点“死点”后，会停止扫描，即测点是保持一个数值状态，经过第一取非模块的作用后，输出测点为故障状态时输出“1”。本专利技术的有益效果：利用分散控制系统DCS的稳定性对现场总线设备运行参数进行实时监控，使系统之间的联系更为紧密。为国产大型火力发电、化工、石油、化工、医药、冶金甚至加工制造业的安全稳定运行提供了更为稳定的监护。避免了很多由于现场总线设备“死机故障”引起的设备误启动、设备误跳闸、机组误跳闸等状况。提高了企业的生产经济性，避免了很多的或大或小的经济损失。附图说明图1为本专利技术的故障预警系统；图2为光子牌实施方案。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。遇到
技术介绍
中提到的问题后为实现总线控制的准确、可靠性，即实现机组安全运行，采用如下途径解决：对每个参与自动化调节、联锁保护的重要测点增加如图1所示的故障预警系统，对每个总线测点无报警的测点为联锁保护、自动化调节所用，并将有报警的测点输出DO，做为总线重要测点专属光子牌弹出报警所用。一种适用于现场总线控制的故障预警系统，包括现场总线控制系统与分散控制系统DCS控制系统，包括：两个延时开模块TON1和TON2、两个取非模块N1和N2、一个切换选择模块T、一个加法模块∑、一个大限小限模块H/L、一个模拟量引用块AI。将接入DCS的总线测点用模拟量输入模块进行引用，而后接入一个切换模块，切换模块是将1s前的测点记录下来，接入一个加法模块，同时将实时数据也接入加法模块，将两数据进行“减法”比较后接入大限小限模块，最后送入一个第一取非模块，输出“某总线测点”故障死点报警。切换模块是通过选择输入端口决定其输出为输入的“Y”还是“N”端。而其选择输入口是通过利用一个闭环第二取非模块与第二延时模块(输入为1时，延时一定时间1秒后输出1)共同来实现“记录数值一秒”的功能。(其中第二延时模块功能参数设置为1s)加法模块通过参数的设置完成本周期内的总线测点与上一秒的总线测点进行减法比较的任务。大限小限模块是将输入数值与设置数值大限“0.0001”与小限“-0.0001”进行比较，当输入数值大于0.0001或小于-0.0001时，则输出“1”。总线数值持续变化时，大限小限模块输出为“1”，然而总线测点“死点”后，会停止扫描，即测点是保持一个数值状态，要判断输出测点为故障状态时输出“1”，则在最终加入第一取非模块。切换模块是通过扫描周期内的变化完成“Y”与“N”的切换记忆。加法模块通过引脚内参数分别为“+”与“-”决定了两个扫描周期内参数的减法运算。大限小限模块内参数分别为大选“0.0001”死区为“0”与小选“-0.0001”死区“0”来判断两扫描周期内参数是否有变化。最终的第一延时模块TON1延时为5s，是为判断5s内参数始终未变化则输出故障。关于本专利技术的使用方法：将测点经本专利技术判断后的输出在上位机组态画面中显示，分系统将测点进行组态，某系统的单个重要测点“死点”故障后，利用如图2方式进行报警弹出画面，及时提醒热工检修队伍进行对该测点的谨慎处理工作。采用所述一种适用于现场总线控制的故障预警系统的故障预警方法，将DCS引用来自现场总线传输来的信号；根据DCS的扫描周期，将总线测点数值与前一扫描周期的测点进行对比；对扫描周期之间的测点差值进行计算，数值保持不变保持5s后则输出报警信号。本专利技术适用于国产大型火力发电、化工、石油、化工、医药、冶金甚至加工制造业等企业或公司安全生产的总线控制的故障预警系统，本专利技术利用DCS的组态完成对总线测点的故障监控，防止由于个别总线测点“故障”导致损坏设备或造成异常停机。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于现场总线控制的故障预警系统，其特征是，包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块引用接入DCS的总线测点，模拟量输入模块的输出连接切换模块，切换模块还将设定时间前的测点记录下来，切换模块的Y输出和N输出都接入加法模块，加法模块将输入的两数据做减法运算后接入大限小限模块，大限小限模块的输出接第一取非模块，第一取非模块的输出连接第一延时模块。

【技术特征摘要】
1.一种适用于现场总线控制的故障预警系统，其特征是，包括模拟量输入模块，所述模拟量输入模块引用接入DCS的总线测点，模拟量输入模块的输出连接切换模块，切换模块还将设定时间前的测点记录下来，切换模块的Y输出和N输出都接入加法模块，加法模块将输入的两数据做减法运算后接入大限小限模块，大限小限模块的输出接第一取非模块，第一取非模块的输出连接第一延时模块。2.如权利要求1所述一种适用于现场总线控制的故障预警系统，其特征是，所述切换模块还将1S前的测点记录下来。3.如权利要求1所述一种适用于现场总线控制的故障预警系统，其特征是，所述切换模块的选择输入口连接第二取非模块，第二取非模块的输入连接第二延时模块的输出，第二取非模块的输出反馈到第二延时模块的输入，闭环的第二取非模块与第二延时模块共同来实现记录设定时间的功能；所述切换模块通过选择输入口决定其输出是Y输出还是N输出。4.如权利要求3所述一种适用于现场总线控制的故障预警系统，其特征是，所述第二延时模块的延时时间为1S。5.如权利要求1所述一种适用于现场总线控制的故障预警系统，其特征是，所述大限小限模块的大限为0.0001，小限为-0.0001，当输入数值大于0.0001或小于-0.0001时，输出1。6.如权利要求1所述一种适用于现场总...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，顾峰，王国成，刘志敏，邹冬冬，
申请(专利权)人：山东中实易通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37