DCS系统可靠性评价研究与软件开发

发布时间：2017-07-27 01:05

  本文关键词：DCS系统可靠性评价研究与软件开发

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【摘要】：电力行业是国家工业生产的基础,在促进国民经济迅速发展中扮演着重要角色,因此电厂的安全运行至关重要。电厂是一个大型、复杂、快速而又相当精密的控制对象,分散控制系统(DCS)广泛应用于电厂的过程控制中,因此DCS系统作为电厂的重要组成部分,其可靠性越来越受到重视,对其进行可靠性评价研究具有重要意义。本文介绍了可靠性工程中常用的可靠性指标,主要有失效率、可靠度、可用度、平均无故障时间MTBF等,并将这些指标应用到DCS系统可靠性评价中,建立了分别从模件级、部件级、机组级、厂级和系统级对DCS系统进行可靠性评价的指标体系。在常规评价指标的基础上提出了一种综合评价指标,该综合评价指标改善了MTBF指标的计算中将同一型号模件的失效率全部视为相同的问题,综合指标的计算将各个模件本身对系统的影响程度考虑进来。以西门子TXP型DCS工厂总线为研究对象,分别采用马尔可夫方法和故障树分析法对其进行可靠性建模,并将分别采用两种方法计算的指标进行对比,得出故障树建模方法更适合作为DCS系统的建模方法的结论,并对某电厂一号机组DCS系统采用故障树方法进行建模,并进行了一系列定量分析。结合本文对DCS系统可靠性评价的研究成果,开发了基于故障树建模方法的可靠性评价软件。
【关键词】：分散控制系统 可靠性评价 综合评价指标 故障树分析 软件开发
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 DCS可靠性国内外研究现状11-14
• 1.2.1 DCS可靠性国内研究现状11-13
• 1.2.2 DCS可靠性国外研究现状13-14
• 1.3 本文主要内容14-16
• 第2章 火电厂DCS可靠性评价指标16-33
• 2.1 可靠性工程通用指标介绍16-21
• 2.1.1 可靠性指标17-19
• 2.1.2 维修性指标19-20
• 2.1.3 可用性指标20-21
• 2.2 火电厂DCS可靠性多级评价指标体系21-27
• 2.2.1 模件级可靠性指标及计算方法22-23
• 2.2.2 部件级可靠性指标及计算方法23-24
• 2.2.3 机组级可靠性指标及计算方法24-25
• 2.2.4 厂级可靠性指标及计算方法25-26
• 2.2.5 系统级可靠性指标及计算方法26-27
• 2.3 火电厂DCS可靠性综合评价指标27-32
• 2.3.1 模糊层次分析法FAHP27-29
• 2.3.2 熵权法29-31
• 2.3.3 模糊层次分析法与熵权法综合31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 火电厂DCS可靠性建模方法33-43
• 3.1 可靠性建模方法简介33
• 3.2 马尔可夫建模方法33-37
• 3.2.1 马尔可夫过程的概念33-34
• 3.2.2 马尔可夫过程可靠性计算过程34-37
• 3.3 故障树建模方法37-42
• 3.3.1 故障树建模方法的概念及基本术语37-38
• 3.3.2 故障树分析的步骤38-39
• 3.3.3 故障树的结构函数39-41
• 3.3.4 故障树的定性分析和定量分析41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 DCS可靠性评价实例分析43-61
• 4.1 西门子TXP型DCS工厂总线可靠性仿真分析43-51
• 4.1.1 马尔可夫过程的工厂总线建模及仿真43-47
• 4.1.2 故障树分析方法的工厂总线建模及仿真47-50
• 4.1.3 两种方法仿真结果分析与对比50-51
• 4.2 可靠性综合指标的计算分析51-58
• 4.2.1 概率重要度简介52
• 4.2.2 模糊层次分析法确定指标权重向量52-54
• 4.2.3 熵权法确定指标权重向量54-55
• 4.2.4 模糊层次分析法和熵权法综合确定指标权重向量55-56
• 4.2.5 综合评价指标的计算56-58
• 4.3 某电厂机组DCS系统可靠性评价举例58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 DOS可靠性评价软件开发61-70
• 5.1 软件开发环境61
• 5.2 软件开发设计61-64
• 5.2.1 设计Ribbon菜单61
• 5.2.2 可靠性分析模块开发61-63
• 5.2.3 设计计算流程63-64
• 5.3 软件开发程序构成64-67
• 5.3.1 DCS_Core项目64-66
• 5.3.2 Visio Automation项目66
• 5.3.3 Visio Automation.Scripting项目66
• 5.3.4 DCS_Visio项目66-67
• 5.3.5 Win Start项目67
• 5.3.6 Set Up DCS项目67
• 5.4 利用DCS可靠性评价软件的应用实例67-69
• 5.5 本章小结69-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果76-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李金勇;薛峰;吴利明;;分散控制系统的可靠性探讨[J];发电设备;2010年04期

2 秦猛;;DCS的可靠性分析[J];石油化工自动化;2008年01期

3 刘一福;;分散控制系统安全可靠性分析及建议[J];中国电力;2006年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘飞;基于故障树的可靠性分析软件开发[D];东北大学;2009年

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本文编号：579122