信息搜索策略对DCS排险绩效的影响——认知负荷的中介效应研究

为探究在集散式控制系统(distributed control system,DCS)危险排除过程中控制员不同信息搜索策略对排险任务绩效的影响及认知负荷的中介效应,基于虚拟现实技术、皮肤电采样和眼动追踪技术构建模拟DCS工控平台,招募20名相关专业被试参与模拟排险实验并对其认知负荷及排险绩效进行量化,使用眼动轨迹匹配法判断被试的信息搜索模式,研究认知负荷的中介效应及中介机理。研究结果表明:不同信息搜索策略会显著影响任务绩效;认知负荷对该影响的中介效应高达89.66%,表明信息搜索策略主要通过影响认知负荷来间接作用于排险任务绩效,认知负荷越高,任务绩效越低;逻辑系统搜索策略能通过高效图式匹配减少认知资源消耗,显著抑制认知负荷增长,任务绩效表现最佳;空间系统搜索较难抑制认知负荷,任务绩效较差;随机搜索被试认知负荷显著高于其他组,绩效表现最差;此外,不同认知负荷水平下被试的信息搜索策略没有明显转变倾向。研究结果可为DCS控制人员的考核和培训提供理论支撑。

车辆称重数据远传DCS的系统设计

青岛某再生能源公司为焚烧生活垃圾并发电,建立了1套有2台地磅的车辆自动称重系统,2台计算机读取地磅称重仪表中的数据,通过企业局域网传输到数据库服务器。焚烧发电的控制系统为DCS。在厂区内数据库服务器与DCS相距1.5 km,距离较远。为方便企业远程监控和统计入厂的垃圾量,设计了车辆称重数据远传DCS的系统,由光纤电缆实现通信。基于Modbus-RTU协议,利用Visual basic 6.0在数据库服务器上开发与DCS通信的程序,提取数据库中称重记录的有用信息,通过RS485串口将其远传至DCS。目前该系统已经投入使用,实际运行平稳、可靠,为企业获得政府政策性资金支持提供了数据支持。

核安全级DCS模拟量输入通道精度分析与设计

目前,国内核安全级DCS模拟量输入通道系统精度计算往往依托模拟量模块的精度数据开展系统级精度符合性计算,而未从设计层面具体分析影响模拟量通道精度的因素及设计方法。针对此问题,结合误差理论采用正向设计思路建立模拟量通道误差分析模型,通过通道关键器件选型和设计,实现通道精度的性能验证。结果表明,建立的误差模型较为准确,对核安全级DCS系统模拟量通道器件选型和设计具有指导意义。

核安全级DCS系统响应时间测试样本量分析方法研究

为保证安全级DCS系统响应时间测试的充分性,需确定测试样本量,以评定响应时间在给定置信度下不超过限值的概率。通过对安全级DCS系统响应时间特性进行分析及模型仿真,以及对仿真和实测数据进行检验,明确了响应时间符合正态分布特性。基于响应时间的正态分布特性和不超过某一规范限值的要求,提出了通过计算测试数据的可靠度置信下限,并比较其是否大于要求的可靠度置信下限来判断测试数据的充分性。最后,利用非中心t分布并参考相关标准,给出了方程求解法和查表法两种确定响应时间测试样本量的方法,并在工程实践中进行应用。结果表明,该分析方法具备在工程实践中应用的可行性。

分布式控制系统(DCS)在涂料生产中的应用展望

主要探讨了分布式控制系统(DCS)在涂料生产中的应用前景,DCS的实施可以显著提高生产效率和产品质量。通过分析DCS和PLC的投资回报率(ROI)的差异,结合物联网(IoT)、人工智能(A I)等新兴技术,论述了DCS未来的发展趋势和挑战。

18万t/a双氧水装置中集散控制系统DCS及兼容SIS与GDS应用

利用国内先进的浙大中控成熟的DCS为软硬件控制平台,将其应用到18万t/a双氧水生产装置中。在阐述系统应用方案的基础上,提出了技术关键点,详述了DCS系统在双氧水装置中控制系统的软、硬件构成和控制方案及组态等。DCS系统软硬件综合调试并投运,整个生产过程稳定、可靠、产品合格率较高,达到了预期设计目标。

基于DCS控制系统的工业自动化生产效率优化策略探讨

随着工业生产和自动化技术的飞跃,传统控制系统在提升生产效能及保障安全上遭遇瓶颈,本文聚焦于分布式控制系统(DCS),深入剖析其在推动工业自动化,增强生产力效率方面的策略与优势,文章揭示DCS的内在逻辑与结构特性,通过效能评估指标全面展示自动化生产模型,进一步,采用模拟对比方法,直观展现DCS较传统系统在提升生产效率上的显著优势,有力证明DCS在驱动工业生产效率提升中的核心作用,接着,我们使用案例研究的方式,挖掘了 DCS 控制系统对于提高生产效率具体实施的策略和方法,包括优化生产流程、减少设备故障率、快速响应生产需求等。最后,结合工业4.0背景,展望了 DCS控制系统在未来工业自动化生产中的更大发挥。本文的研究结果将有助于工业生产实践者更好地理解和应用DCS控制系统,从而提高工业自动化生产效率。

基于Python的DCS逻辑验证用例自动生成方法

DCS系统是核电站的关键控制系统之一,软逻辑功能测试是确保其可靠性和安全性的重要环节。传统的人工编写该测试用例通常耗时较长,本文提出利用Python编程语言,结合DCS逻辑验证规则,自动生成测试用例,从而提高测试效率。该方法通过解析设计输入pdf文件的坐标信息,识别设备功能块和引脚,递归遍历坐标信息,识别逻辑功能块类型和点类型返回树形数据,并仿照机器学习搭建多个小模型推演逻辑,最后根据用例编写规则生成符合DCS逻辑验证规则的测试用例。该方法可有效缩短用例编写时间。然而,递归解析过程中逻辑数据分析清晰性和验证全面性是需要解决的难点。本文的研究为DCS系统的自动测试提供了新的思路和方法。

基于机器学习的故障预测和预测性维护在DCS控制系统国产化自主可控升级中的应用

分布式控制系统(DCS,Distributed Control System)作为工业自动化的重要技术,在许多行业中都得到广泛应用,包括能源供应、化工生产和制造等领域的过程控制。然而,随着安全环境和技术挑战日益严峻,传统的DCS系统亟须升级,以提高性能和效率,并增强自主可控能力,尤其是减少对国外设备和技术的依赖。这种升级不仅可以改善生产运行和管理,还能增强国家产业安全,推动产业创新和可持续发展,助力行业与经济的繁荣。

核安全级DCS系统T1试验装置设计与实现

传统的核电厂安全级DCS输入通道试验(T1试验)方法为手动执行,试验数据需手动计算和判定,存在效率低、易出错等缺点。为提升T1试验的测试效率和结果准确性,基于PXI平台标准化模块和嵌入式技术,并结合NASPIC平台特性开发一套便携式的T1试验装置,实现输入通道精度和可用性的自动测试。该装置已在NASPIC平台某安全级DCS产品上进行了验证,实现了T1试验自动化测试。此装置的应用大幅提升了试验效率及数据分析的便捷性,可为其他平台T1试验实现自动化测试提供一定参考。

水泥厂DCS系统Com电源短路故障及解决措施

DCS系统对水泥生产线的连续稳定运行起着重要作用,其中Com电源为数字量信号输入提供公共端电压,是确保DCS系统正常运作不可或缺的组件。Com电源短路故障是一种典型的DCS现场电气回路故障,多由现场输入的数字量信号回路对地短路引起,易导致DCS控制柜内Com电源保险熔断,进而造成数字量输入信号丢失。分析了速度开关与跑偏开关、限位开关以及直流电源导致的Com电源短路故障案例,通过采取禁止DCS系统Com电源直接通向生产现场、配置合适额定电流的断路器和增加隔离继电器等措施,有效实现了DCS控制柜内Com电源与生产现场的隔离,降低了DCS系统Com电源短路故障对水泥生产造成的影响,消除了故障隐患,提高了生产线运行的稳定性和连续性,为水泥生产的高效运营提供了坚实保障。

开关电源在安全级DCS中的应用失效研究

针对国产化安全级DCS平台的模拟量调理模块研制过程中,某型国产反激式开关电源曾多次偶发输入端短路失效问题。对该电源内部原理进行剖析,建立故障仿真模型。结合安全级DCS的实际应用场景,对该故障进行定位,明确国产某型反激式开关电源的失效机理,并给出对应的改进优化设计,有效提升国产化安全级DCS平台的可靠性及安全性。

火力发电厂DCS系统设计与PID控制器参数自整定的研究

现阶段,分散控制系统在国内燃煤电厂中得到了大量运用,凭借其卓越的功能优势,逐步代替了常规仪表,显著增强了机组的控制性能,实现了资源的恰当高效运用,把自动化和管理水平推向了新高度。DCS系统具备全面的数据采集、控制、监视、操作和计算能力,通过集中监视、分散控制的模式,显著增强了系统的可靠性与协同工作效率。历经多年迭代与完善,DCS已进化为功能分散、管理统一、构造分明的先进控制系统。此研究聚焦于火电厂的热控改造项目,深入剖析了DCS系统的特性,并基于小型电站锅炉的独特性,在保障系统安全与可靠的前提下,设计并开发了火电厂电脑监控系统。并且,对于PID控制器参数人工整定流程繁琐且时效性不足的问题,此研究对控制器参数的自整定算法实施了探讨。

火电厂热工自动化DCS控制系统的应用探析

火力发电厂是发电的重要场所,而热力系统又是整个发电过程的主体,为确保该系统的稳定和安全运行,需要对 DCS进行高效的控制和管理。为此,论文着重阐述了电站热力自动控制的基本原理,对其组成进行了剖析,并对其应用的优越性进行了探讨。在用电需求日益增加的今天,电站是国内用电的主体,其安全、高效的运行是人们关心的问题。而热工自动化 DCS控制系统是一项以计算机为终端,以互联网技术相连的高级控制技术,利用过程监测的方式,对火力发电厂的各类装置实施高效的控制,使整个生产过程的智能化和自动化控制成为可能,从而在电厂的热力过程中扮演着举足轻重的角色,同时也可以提高热能的利用率,降低运行费用,增强运行的安全。

DCS控制器中电表接触传感器计量误差检测方法

由于DCS控制器中电表传感器在计量检测过程中,传统的B-MAC-DCS协议能耗和丢包率较高,无法缓解汇聚节点的漏斗效应,导致在远程抄表过程中传感器计量误差增大。提出一种机械电表接触传感器计量误差检测方法。采用小波基函数对DCS控制器中的接触传感器计量数据抗干扰处理,并通过动态选取阈值的方法,对经过小波变换后的数据去除噪声。使用低功耗自适应集簇分层型(low energy adaptive clustering hierarchy,LEACH)协议分簇代替传统的B-MAC协议;根据簇内监测值,引入阈值分析方法获取传感器计量指标,并将其作为判定依据进行误差检测,根据计量指标的变化情况判断是否存在计量误差。实验结果表明,所提方法可以准确且有效检测出机械电表接触传感器计量误差,解决DCS中机械电表的运行隐患问题。

摇摆、时间压力对DCS操作员监视绩效和工作负荷的影响

为了解摇摆、时间压力对数字化控制系统(DCS)操作员监视作业的影响,降低人因失误,设计监视试验获得摇摆(静止、低和高)和时间压力(无时间压力和有时间压力)条件下操作员监视绩效和工作负荷;运用统计学方法分析摇摆和时间压力对监视绩效和工作负荷的影响。结果表明:摇摆对监视绩效(监视时间和正确率)和工作负荷影响均不显著,但随着摇摆级别的增加,监视时间和工作负荷呈现上升趋势;时间压力显著影响监视时间和工作负荷,但对正确率影响不显著;监视任务中,状态确认任务用时显著多于数据比较任务,但正确率差异不显著。摇摆条件下DCS操作员监视绩效和工作负荷与静止条件基本一致;有时间压力条件下,DCS操作员监视工作负荷较大,但监视时间较短。

核电厂DCS平行系统研发与应用

为了解决核电厂DCS运维高准确度验证手段和精细化风险防控工具缺乏的问题,基于平行理论,采用数字仿真和虚实DCS融合技术开发了核电厂DCS平行系统。该系统采用了虚实DCS相结合的全厂DCS半实物仿真系统,既高保真又有经济性,研发了全厂级DCS精细化故障仿真模型,实现了DCS故障风险的高效准确分析验证,提升了DCS缺陷处置能力,研发了基于数据驱动的控制机柜三维仿真模型,为DCS运维提供了高逼真度分析验证环境,解决了DCS高逼真度维修操作环境缺乏问题。基于DCS平行系统进行了核电厂DCS运行事件复现及解决措施验证、DCS故障推演,提升了核电厂DCS故障处置能力。核电厂DCS平行系统可用于DCS变更验证、薄弱环节甄别、故障风险分析和维修方案验证,防范DCS维修引发机组运行风险,提升DCS运维可靠性。

600MW机组仿真机的虚拟DCS系统开发

对火电机组分散控制系统(DCS)的仿真采用先进的虚拟DCS技术,这样可以在仿真机中实现对机组DCS系统中控制逻辑和控制策略的全仿真,除能对运行人员和热控人员进行培训外,还具有对真实DCS系统进行调试与优化的先进功能。以安徽平圩发电有限公司600MW机组的FOXBOROI/ASeriesDCS系统为虚拟对象,介绍600MW仿真机虚拟DCS的系统结构和开发过程,其中主要介绍了虚拟DCS的核心代码的实现。

虚拟I/O模块在DCS以太网通信接口模块上的实现

为减少硬件模块的重复开发,在保留原DCS软硬件系统架构不变的基础上,在以太网通信接口模块硬件上虚拟不同的I/O模块。虚拟I/O模块与硬点I/O模块具有一致的输入、输出及参数属性,且组态方式和产物格式一致。同一以太网通信模块上可在不同的虚拟I/O槽位上配置不同的虚拟I/O模块,如Modbus TCP虚拟I/O模块和GOOSE虚拟I/O模块,进而在同一硬件实现不同的通信功能。虚拟I/O模块的使用一方面减少了DCS系统硬件模块的种类,简化备品备件,另一方面也提高了通信扩展的灵活性和便利性。

UV平板打印技术在核电DCS成套中的研究与应用

随着核电技术的快速发展,核电DCS成套设备对标识、标记等工艺要求不断提高,传统的标识方法已难以满足高精度、高效率的需求。本文深入研究了UV平板打印技术,探讨了其在核电DCS成套设备中的应用,并对其优势进行了详细分析。实验结果表明,UV平板打印技术能够显著提高标识的清晰度和效率,为核电DCS成套设备的制造和维护提供了有力的技术支持。