一种DCS防止误操作的方法技术

本发明专利技术涉及一种集散控制系统防止误操作的方法，其包括以下步骤：步骤一、利用回归运算方法对边界值ＭＨ↓［ｋ］、ＭＬ↓［ｋ］和限幅值ＭＨ、ＭＬ进行计算：在投入限幅开关之前，记下ＤＣＳ参数中的初始设定上界和下界的范围值为初始设定值；步骤二、判断修改给定值（ＭＶ值）是否在受限范围内；步骤三、判断所述计数器是否等于设定计数值，即判断是否达到修正延时的时间；步骤四、确定并且修正边界值ＭＨ↓［ｋ］和ＭＬ↓［ｋ］。本发明专利技术由于采用先进控制、智能化操作判断和误操作拦截报警提示系统，因此使操作工的大部分误操作被拦截，保障了生产的安全性，而且长周期生产，可以提高企业的经济效益。本发明专利技术可广泛应用于各种石油化工生产中。

Method for preventing misoperation of DCS

The invention relates to a method for preventing misoperation of distributed control system, which comprises the following steps: first, using the regression calculation method of boundary value MH: K, ML: K and MH, ML limit calculated: before the input limiter switch, range under the DCS parameter in the beginning it set the upper and lower bounds of the value for the initial value setting; step two, modify the judgment given value (MV value) is in a limited range; step three, judging whether the counter is equal to the set value, namely whether to amend the delay time; step four, determine and modify the boundary value of MH: k the decrease of K and ML. The invention adopts advanced control, intelligent operation judgment and misoperation alarm system to intercept operators, so most misoperation is blocked and guarantee the safety of production, and long cycle production, can improve the economic efficiency of enterprises. The invention can be widely applied to various petrochemical production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集散控制系统(DCS)操作方法，特别是关于一种在先进控 制(APC)智能化组态
中通过修改控制调节阀阀门开度的MV值(回路 输出值)防止集散控制系统误操作的方法。
技术介绍
在化工生产中，广泛使用DCS进行生产工艺的自动控制。在DCS系统中， 操作工对一回路DCS的MV值修改给定时，由于MV值线性控制调节阀的阀门开 度，因此在MV值不超出上、下界范围的情况下，DCS系统不会做任何判断而执 行(如图3所示)。现有技术是云天化公司所运用的采用输出高、低限进行卡边限 幅的控制方法，以便操作时不超出卡边限幅范围，保证操作安全。但是在输出高、 低限制范围内， 一次修改给定幅度则没有限制，这样在很多情况下，由于操作工 的不小心， 一次修改给定幅度过大，会给系统带来较大的超调，从而对系统安全 带来很大的危险，轻则造成系统停车，重则会造成安全事故。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种可以对一次给定MV值步长幅度进 行智能判断、安全可靠的DCS防误操作方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种集散控制系统防止误操作 的方法，其包括以下步骤步骤一、利用回归运算方法对边界值MZ/p M"和限 幅值MH、 ML进行计算在投入限幅开关之前，记下DCS参数中的初始设定上 界和下界的范围值为初始设定值，并依据工艺参照参数计算修正边界值上界范 围的边界值M/^:M/r-AV^4;下界范围的边界值M^:Mr + AV」，其中A是工 艺参照参数，尺p是修正系数，且i^可根据实际情况和经验设定；在限幅开关初次 投入时修改限幅最大值M7/ = exp(r +《-6。-ZvP);修改限幅最小值 M丄-exp(y-K-6Q-62尸)；步骤二、判断修改给定值(MV值)是否在受限范围内 当投入所述限幅开关时，如果所述MV值的设定幅度值大于所述上幅度范围值或 小于所述下幅度范围值时，则警报提示并且不执行，所述MV值保持为未给定增 幅前的给定原值，不启动计数器延时，返回初始状态；如果所述MV值的给定幅 度小于所述上幅度范围值或大于所述下幅度范围值，在受限幅度范围内时，所述 MV值为给定原值与步长增量之和，启动所述计数器，进入修正延时；当所述限幅开关断开后，则将所述上、下幅度范围值恢复到所述初始值M/T和Mi:';步骤三、 判断所述计数器是否等于设定计数值，即判断是否达到修正延时的时间当 所述计数器值等于设定计数值时，也就是所述修正延时时间到时，进入边界值判 断；当所述计数器值不等于设定计数值时，也就是所述修正延时未到时间，返回 初始状态，重新执行命令，继续等待，直到所述计数器值等于设定计数值；步骤四、 确定并且修正边界值M/^和MZ^:当所述计数器值等于设定计数值时，即所 述修正延时时间到时，先判断上边界值是否大于exp(r +《-6。-62P)，如果所述上 边界值大于e邓(y + i:-6。-62尸)，则修正给定幅度最大值为exp(7 +尺-6。-V3)，进 入下边界值判断；如果所述上边界值小于exp(r +尺-6。-&2i>)，则修正给定幅度最 大值为所述上边界值，进入下边界值判断，如果所述下边界值小于 exp(y-《-6。-ZvP)，则修正给定幅度最小值为exp(y-〖-6。-V )，所述计数器清 零；如果所述下边界值大于exp(7-《-6。-62P)，则修正给定幅度最小值为所述下 边界值，所述计数器清零后，返回初始状态。所述集散控制系统采用流量特性具有对数特性的调节阀。在一次所述上、下限幅范围内修改所述MV值后，再次修改所述MV值的时 间间隔为大于等于所述修正延时时间。所述控制调节阀阀门开度的MV值与流量和阀门两端压力差利用回归运算方 法得到的数学方程式为MF = exp(y -6。 -62尸)其中Y为流量，P为阔门两端压力差，6。和6,为常数。在一次操作回路中，所述流量最大变化量小于等于工艺要求的回路流量最大 变化量，由此确定给定所述幅度最大值或给定所述幅度最小值的计算公式以及再 次修改所述MV值的时间间隔和所述边界值为修改限幅最大值 M// = exp(y+/:-6。-62尸)；修改限幅幅最小值M丄-exp(y-Z:-6。-62尸)；时间间隔T 可根据实际情况和经验设定；上界范围的边界值M/^-M/Z'-i^^;下界范围的 边界值M^:MZ' + ^d，其中A是工艺参照参数，i^是修正系数，且&可根据 实际情况和经验设定。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术由于采用先进控 制、智能化操作判断和误操作拦截报警提示系统，因此使操作工的大部分误操作 被拦截，保障了生产的安全性，而且长周期生产，可以提高企业的经济效益。2、 本专利技术由于在对操作工一次修改给定MV值步长幅度进行智能判断，因此超幅度 范围过大则警报提示且不执行，不超幅度范围则只在ML MH幅度范围内执行， 并且当MV值达到上界M/^或下界M^范围时，则自动不能向上、下操作执行。3、本专利技术由于选用调节阀的流量特性由于具有等百分比特性(对数特性)，使系统调 节性能好，调节稳定。4、本专利技术由于MV值直接控制调节阀的开度，经多元线性 回归计算，得到流量Y与阀门开度和阀两端压差的关系式，在要求一次修改流量最大变化量y^应^i: (K值由工艺技术人员确定)，计算出MV值的最大变化量， 从而计算出ML和MH上、下边界范围值M/^和MZ^，因此MZ^、 Mi^值可以根 据工艺系统控制参数A做动态修改。5、本专利技术由于DCS组态采用一限幅开关(即 软开关)控制操作，使防误操作组态的投入与撤出得到了有效控制，并且限幅开 关在未投入时自动记录原ML、 MH的值为M7/'和MZ/，投入撤出后恢复原来ML、 MH的值。6、本专利技术由于MV值操作改变后，启动计数器延时，延迟调节时间T 后，方可再次对MV值进行修改操作，并且自动修改ML、 MH的值，使幅度范围 跟踪变化。本专利技术可广泛应用于各种石油化工生产的DCS应用系统中。 附图说明图1是本专利技术的操作范围受限示意图图2是本专利技术的以对数特性的调节阀为例的流量特性曲线图 图3是现有技术的系统操作范围示意图 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。在DCS (集散控制系统)中，操作工通过一次修改给定MV值(回路输出值) 来控制调节阀的阀门开度，为了提高DCS的可靠性，避免误操作，本专利技术通过对 一次修改给定MV值的幅度进行智能判断，即对阀门开度进行智能判断，来防止 DCS误操作。如图1所示，控制调节阀阀门开度的MV值的受限操作范围包括实线部分的 上、下界范围的边界值M/4、 M^，边界值M/Z,、 M^可以根据工艺系统控制参 数做动态修改，例如工艺参照参数A。距边界值M/7p M^的上、下边缘虚线部 分分别为上、下幅度范围值的系统初始值M/f'禾卩Mi/，距M/^和M^之间的上、下 阶梯实线分别为上幅度范围值MH和下幅度范围值ML，在幅度范围值MH和ML 之间的阶梯虚线为修改给定值MV。本专利技术要达到的效果是，当控制调节阀阀门 开度的MV值超过幅度范围ML MH时，则警报提示并且不执行；当控制调节阀 阀门开度的MV值不超过幅度范围ML MH时，则只在幅度范围ML M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集散控制系统防止误操作的方法，其包括以下步骤：　步骤一、利用回归运算方法对边界值ＭＨ↓［ｋ］、ＭＬ↓［ｋ］和限幅值ＭＨ、ＭＬ进行计算：在投入限幅开关之前，记下ＤＣＳ参数中的初始设定上界和下界的范围值为初始设定值，并依据工艺参照参数 计算修正边界值：　上界范围的边界值ＭＨ↓［ｋ］＝ＭＨ′－Ｋ↓［ｐ］.Ａ；　下界范围的边界值ＭＬ↓［ｋ］＝ＭＬ′＋Ｋ↓［ｐ］.Ａ，　其中Ａ是工艺参照参数，Ｋ↓［ｐ］是修正系数，且Ｋ↓［ｐ］可根据实际情况和经验设定。　在 限幅开关初次投入时：　修改限幅最大值ＭＨ＝ｅｘｐ（Ｙ＋Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ）；　修改限幅最小值ＭＬ＝ｅｘｐ（Ｙ－Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ）；　步骤二、判断修改给定值（ＭＶ值）是否在受限范围内：当投入所述限幅开关 时，如果所述ＭＶ值的设定幅度值大于所述上幅度范围值或小于所述下幅度范围值时，则警报提示并且不执行，所述ＭＶ值保持为未给定增幅前的给定原值，不启动计数器延时，返回初始状态；如果所述ＭＶ值的给定幅度小于所述上幅度范围值或大于所述下幅度范围值，在受限幅度范围内时，所述ＭＶ值为给定原值与步长增量之和，启动所述计数器，进入修正延时；　当所述限幅开关断开后，则将所述上、下幅度范围值恢复到所述初始值ＭＨ′和ＭＬ′；　步骤三、判断所述计数器是否等于设定计数值，即判断是否达到修正延 时的时间：当所述计数器值等于设定计数值时，也就是所述修正延时时间到时，进入边界值判断；当所述计数器值不等于设定计数值时，也就是所述修正延时未到时间，返回初始状态，重新执行命令，继续等待，直到所述计数器值等于设定计数值；　步骤四、确定并 且修正边界值ＭＨ↓［ｋ］和ＭＬ↓［ｋ］：当所述计数器值等于设定计数值时，即所述修正延时时间到时，先判断上边界值是否大于ｅｘｐ（Ｙ＋Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ），如果所述上边界值大于ｅｘｐ（Ｙ＋Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ），则修正给定幅度最大值为ｅｘｐ（Ｙ＋Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ），进入下边界值判断；如果所述上边界值小于ｅｘｐ（Ｙ＋Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ），则修正给定幅度最大值为所述上边界值，进入下边界值判断，如果所述下边界值小于ｅｘｐ（Ｙ－Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ），则修正给定幅度最小值为ｅｘｐ（Ｙ－Ｋ－ｂ↓［０］－ｂ↓［２］Ｐ），所述计数器清零；如果所述下边界值大于ｅｘｐ（Ｙ－Ｋ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油化学股份有限公司，中海石油天野化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]