国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

1. 前言

    火電廠機組事件順序記錄裝置（簡稱SOE）信號的分辨力（其指標通常是≤1ms），對機組的故障分析來說是一個非常重要的指標。當機組發生故障或MFT時，工作人員首先根據SOE記錄信號發生的先后順序來進行設備故障的判斷。但是，故障瞬間時會有大量信號接二連三的產生，當事件順序分辨力達不到要求時，就無法向工作人員顯示正確的事件順序信號，給故障的分析判斷帶來困難，從而增加事故停機時間。筆者了解到的此類例子有不少，如某機組MFT時，光字牌報警“全爐膛滅火”，MFT瞬間火檢每層的3/4火檢無火條件成立，但SOE卻未捉捕到“全爐膛滅火”信號，這是SOE信號分辨力不夠的一種具體體現。一直以來但由于沒有相應的測試儀器測試儀器（市場上無處采購），熱工人員在進行控制系統的驗收測試時，無法測試驗證這一指標，合同上寫多少就默認是多少（廠家通常也不提供測試數據）。直到本測試儀SX-SOE-A研制成功之前，至少浙江省各電廠對DCS機組SOE信號的分辨力無從了解（實際上到目前為止國內電廠情況基本相同）。

    為此我們進行了事件順序記錄裝置的信號分辨力測試儀測試儀的開發研制，于2004年投入使用，經不斷試驗改進，研制目前的SX-SOE-A型測試儀高精度信號發生器，達到超過預定的設計技術目標指標。它能夠根據不同測試對象要求，產生輸出時間間隔、幅度范圍、通道順序和通道數可任意設定的、修改的高精度開關量信號序列，并依據SOE信號分辨力測試儀發出的脈沖信號次序生成測試過程記錄，通過與被測試系統的記錄結果進行比較，得到SOE裝置信號分辨率的準確數據。

2. 測試儀SX-SOE-A的開發研制組成原理與功能

    2.1. SX-SOE-A組成柜圖：

    SX-SOE-A由主CPU 、液晶顯示屏、薄膜鍵盤、開關電源模塊和充電電池和軟件組成。其原理圖如圖1，軟件流程設計如圖2。

 圖1 SX-SOE-A電路原理圖


圖2 SX-SOE-A軟件流程圖

    2.2. SX-SOE-A工作原理：

    針對不同測試對象，可以采用多種測試方法提高測試信號分辨率和測試精度，如等間隔脈沖法、同步脈沖法、精密時鐘法等。我們根據等間隔脈沖法原理（等間隔脈沖法脈沖序列示意如圖3。運用嵌入式技術和現代測量技術，采用MCU、LCD等來實現SOE信號分辨力的測試功能。
 

圖3 等間隔脈沖法脈沖序列示意圖



圖1 等間隔脈沖法脈沖序列示意圖

    間隔脈沖法脈沖序列示意如圖1，運用嵌入式技術和現代測量技術，采用MCU、LCD等來實現SOE信號分辨力的測試功能；它是一種便攜式測試儀表，既可獨立，也可通過串行接口連接計算機工作。

    SX-SOE-A應用到單片機技術、液晶顯示技術、抗干擾技術、控制線路設計和控制軟件開發技術和接口技術。首先通過單片機技術的應用研究，產生最小0.1ms的開關量信號；通過控制軟件設計，使開關量信號間隔時間連續可調；通過人機界面實現參數設置和對開關量信號周期的控制；通過采取的抗干擾措施，防止了現場干擾信號對儀器產生影響；控制線路設計后，線路板由激光制板完成。解決了DCS通道的有源或無源接口問題，實現了輸出信號的可調，并滿足計量傳遞要求。

    2.3. SX-SOE-A功能

    SX-SOE-A按被測對象要求，輸出多路階躍信號，到被測系統的開關量信號輸入端口。根據被測系統顯示或打印出開關動作時間順序，與SX-SOE-A設定的間隔時間相比較，減小SX-SOE-A各通道的設定時間間隔，直到被測對象顯示或打印出的開關動作時間順序與SX-SOE-A設定的間隔時間不一致時，則認為被測對象的分辨大于相應通道的設定時間間隔。

    2.1. 測試儀原理：

    測試儀按各通道設定好的時間間隔，輸出多路階躍信號，輸入到被測系統的開關量信號輸入端口。被測系統按順序顯示或打印出開關動作時間，與測試儀設定的間隔時間相比較應一致。減小各通道的設定時間間隔，直到被測系統顯示或打印出的開關動作時間順序與測試儀設定的間隔時間不一致時，則認為被測系統的分辨大于相應通道的設定時間間隔。測試儀原理圖如圖2，軟件流程設計如圖3。
 

圖2 SOE信號分辨力測試儀電路原理圖




 圖3 SOE信號分辨力測試儀軟件流程圖

    2.2.測試儀功能

    通過SX-SOE-A的面板鍵盤（也可以通過232接口連接上微機），可對SX-SOE-A信號源的輸出方式、通道組合順序，時間間隔等參數進行設置。

    測試儀應用到單片機技術、液晶顯示技術、抗干擾技術、控制線路設計和控制軟件開發技術和接口技術。首先通過單片機技術的應用研究，產生最小0.2ms的開關量信號；通過控制軟件設計，使開關量信號間隔時間連續可調；通過人機界面實現參數設置和對開關量信號周期的控制；通過采取的抗干擾措施，防止了現場干擾信號對儀器產生影響；控制線路設計后，線路板由激光制板完成。解決了DCS通道的有源或無源接口問題，實現了輸出信號的可調，滿足了計量傳遞要求。測試儀外形見圖4。

圖4  SOE測試儀

    測試儀SX-SOE-A可輸出多達8個通道的無源接點常開信號（即通道閉合時輸出信號）。各通道輸出順序可以自由組合。輸出間隔時間可在0.21~999.9ms間任意設定。輸出信號有單通道輸出和多通道兩種輸出方式。單通道輸出時，可在任選的一個或多個通道上，可同時輸出一個連續的方波信號，方波信號的頻率可以0.2~999.9ms間任意設定；多通道輸出時，可以按設定的通道動作順序和間隔時間，輸出一列前后沿相互錯開的信號。當通道有信號輸出時，面板上相應的通道指示燈點亮，指示該通道的開關閉合。在單通道方式時，指示燈閃爍，閃爍的頻率與輸出信號的頻率相一致。
SX-SOE-A型高精度信號發生器，提供有12V直流信號輸出，用于測試時使用。

    SOE信號分辨力測試儀提供了直流電壓源和電流源，直流電壓源有110V，48V，24V，12V四種輸出，直流電流源有兩路4mA輸出。電壓源負載應<10mA，100歐姆<電流源負載電阻應<2k歐姆。

    該SOE信號分辨力測試儀依據PC機的設定或者面板鍵盤的設定值，對被測試對象發出高精度時間間隔的開關量信號序列。PC計算機可以對信號源的時間間隔參數、輸出順序參數、被測試通道的名稱進行設定和修改；也可由SOE信號分辨力測試儀面板鍵盤進行以上參數的設置。依據信號源發出的信號次序生成測試過程記錄，以便與被測試系統的記錄結果進行比對。為方便現場應用，內置有可充電電源，其連續工作時間2小時左右。

3. 性能測試情況

    測試儀研制成品后，通過高精度錄波器對測試儀性能進行了反復測試，SX-SOE-A型高精度信號發生器，試用半年后，送浙江省質量技術監督檢測研究院進行鑒定前的測試，測試記錄如表1～表3。

    測試結果表明，其精度和重復性都完成滿足絕對誤差＜±0.01的設計要求。測試記錄如下表。

                                    表1相同時間間隔輸出準確度測試記錄

 表2不同時間間隔輸出準確度測試記錄

 表3 通道輸出重復性測試記錄 

    根據測試記錄分析，4與5及5與6通道間誤差稍大（這二通道在測試過程中，曾接線錯誤過電流），其它通道測試結果雖有偏差，但在設計誤差內（誤差原因是因為出口繼電器為普通型，若更換高性能出口繼電器或通過篩選出口繼電器，完全可以使測試儀的性能得到進一步提高），滿足對DCS的SOE信號分辨力測試要求。

4. 技術指標

    測試儀SX-SOE-A的主要技術性能指標如下：
? 
    輸出通道數量8；
? 
    輸出方式有多通道和單通道2種方式可選擇；
? 
    時間間隔0.1msms~999.9msms， -0.05ms≤絕對誤差≤+±0.051 ms ms；
? 
    有源信號電壓等級：DC12V，DC24V，DC48V，DC110V；電流等級：4mA;
? 
    電源供電：AC220V±22V，50Hz±2.5Hz；
? 
    使用環境溫度：0℃~+40℃；
? 
    使用環境相對濕度：≤85%；
? 
    SOE信號分辨力測試儀可以輸出8個通道的開關量接點，各通道輸出順序可以自由組合，輸出間隔時間可在0.1ms2~999.9msms間任意設定。
? 
    測試儀SX-SOE-A有兩種操作方式：面板操作和上位PC機操作。
? 
    測試儀SX-SOE-A與計算機通信的缺省設置：

    ? 通訊速率：4800 bps；

    ? 時間間隔參數：500100.0毫秒；

    ? 通道順序：1,2,3,4,5,6,7,8；

    ? 串口為COM1。
?
    測試儀輸出精度可方便的進行調整，滿足計量傳遞要求。

    SOE信號分辨力測試儀可以如使用通用的RS232串行口，通過上位機（普通PC機）對SX-SOE-A其進行操作時。在上位機操作時，除可以完成面板所能完成的所有功能外，還還可以對每次測試的數據形成記錄、進行保存和打印，以及對保存的紀錄重新打開、直接賦值等功能。

5. 現場實際應用和送檢情況

    SOE信號分辨力測試儀SX-SOE-A研制完成后，在現場完成實際應用情況與取得的效果有后，對浙江省各電廠分散控制系統的SOE信號分辨力進行了以下實際應用：

    1） 完成對浙江省電廠在線運行機組的分散控制系統（包括和利時、歐陸、福克斯波羅、ABB、新華、OVETION、西門子）的SOE裝置信號分辨力的測試，測試結果證明我省在線運行SOE裝置的信號分辨力指標，多數能滿足不大于1ms的要求，但有少數是不大于2ms，有一家指標（6臺機組）不大于4ms（測試結果反饋到供貨商，供貨商免費更換了SOE裝置。經再次測試結果，基本滿足分辨力不大于1的指標要求）。

    1）首次應用一臺基建機組SOE信號分辨力測試，結果是SOE調試工作達不到測試要求，督促廠家加快了調試步伐。

    2） 在配合某電廠進行DCS出廠驗收時，對某品牌DCS的SOE分辨力進行測試，測試結果定其SOE信號分辨力接近1ms（不大于2ms ms），未能滿足合同SOE信號分辨力不大于1ms ms的要求，代理商廠家承認測試結果，符合該DCS的SOE信號分辨力實際指標。

    3）對全省電廠在線運行的分散控制系統（包括和利時、歐陸、福克斯波羅、ABB、新華、OVETION、西門子）的SOE信號分辨力進行測試，測試結果證明我省在線運行SOE信號的分辨力指標多數能滿足不大于1ms的要求，但有少數是接近1ms（不大于2ms），一家指標不大于4ms（測試結果反饋到供貨商，供貨商免費更換SOE裝置后，再次測試結果滿足了分辨力不大于1ms的指標要求）。

    本測試儀于2004年研制完成，經現場使用半年多以后，送浙江省計量檢測中心測試，測試結果滿足設計要求。

    3） 使用二年后，我們對測試儀SX-SOE-A再次進行測試，測試結果其性能基本不變。此外經改進后的第二臺測試儀輸出信號精度進一步提高，但其穩定性有待數年使用時間的考驗。

6. 結束語

    據筆者了解，在此之前已有單位與個人在研究SOE信號分辨力的測試方法與測試儀SX-SOE-A的研制，相比之下，本測試儀SX-SOE-A最大的不同點有：
? 
    輸出信號有源、無源可選擇。
? 
    可單獨，也可與PC機配合使用。
? 
    輸出精度可調整，便于計量傳遞。

    測試儀SX-SOE-A為分散控制系統性能指標的測試、驗收提供了可靠的手段，解決了開關量事件順序記錄系統分辨力的測試難題。通過測試SOE信號分辨力和開關量采樣周期，對不合格的分散控制系統進行索賠或改進，達到對機組故障的有效判斷，有利于減少機組停機時間和重復故障次數。提高機組運行的可靠性。該測試儀SX-SOE-A可以應用于電力、石化、冶金、化工等工業領域DCS的SOE信號分辨力指標的測試。

    本測試儀經過近二年多的現場使用，目前已通過浙江省能源公司組織的專家鑒定，專家們對儀器本身和對全省各電廠機組SOE分辨力測試的實際效果，都給予了高度評價。

作者簡介：

    孫長生（1954～  ）男 浙江省電力試驗研究院  高級工程師   93年以前先后從事熱工安裝、調試，設計、電廠熱工故障處理及滅火保護裝置開發工作。95年以后主要從事熱工監督管理、電廠事故分析處理、熱工自動化應用與科研項目研制開發工作。主編電力行業標準《熱工自動化系統檢修運行維護規程》