DCS课程设计报告课件.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 9 课程设计报告 （2015 -- 2016 年度第 1 学期） 名 称：分散控制系统与现场总线技术 题 目：SOE技术综述 院 系： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 1 成 绩： 日期： 2016 年 1 月8日 一、课程设计的目的与要求 分散控制系统与现场总线技术是目前国内外工程领域应用非常广泛而有效的计算机控制技术，作为自动化类本科学生应当具备和掌握与此相关的基础知识、概念和设计方法。本课程设计是在分散控制系统与现场总线技术课程结束之后进行的一个综合性实践环节，主要目的是使学生在课程内容学习的基础上，运用所学的基础理论知识和设计方法，针对工程应用问题能够进行有关计算机监控系统等内容的综合分析设计以及仿真，通过该教学环节使学生进一步??深对分散控制系统与现场总线技术的认识和理解，同时也给学生提供了一个实践和增加感性认识的机会，为今后从事实际工作打下一定的基础。 二、设计正文 1、SOE的概念 SOE，即事件顺序记录，是Sequence?Of?Event的缩写。随着火电机组日趋规模化和复杂化，生产过程信息瞬间千变万化。当机组发生故障时，需要查找出真实原因，并采取相应措施，这时就需要对事件进行追忆打印。 S0E系统是DCS中用于异常记录的子系统，为机组故障和异常原因分析提供重要的数据依据。S0E记录事件发生的时间、首发事件和后续联锁发生的一系列事件的间隔时间和顺序；按照一定的时间间隔（一般为1ms），对设备运行状态和运行参数进行判断，一旦发生事件，立刻按此间隔时间顺序记录当时和后续发生的联锁事件。发电机组是一个紧密耦合的多变量系统，某设备跳闸故障将引发一系列的设备保护动作，形成一个事故信号群，事件信号量多达数百个。在数百个信号中，快速、正确判别初始事故、寻找第一故障源是S0E的关键技术。 一般的历史数据记录只能做到秒级的分辨率，当事件发生后，往往同一秒内出现的信息很多，且不能分出先后顺序，这就给事故分析造成了很大的困扰。而事件顺序记录系统（SOE）以ms级的分辨率获取事件信息，为热工和电气设备事故分析提供有力的证据。可以说SOE 是电厂重要的运行状态监测、记录、事故分析用设备。 2、SOE系统的结构 GPS作为SOE系统的外部时钟源，不仅需向现场总线控制器（FCP）、工程师站提供精确的对时服务，而且需通过硬接线向FCP、SOE连接的各模件提供秒脉冲信号。SOE系统的控制器和模件通过硬接线并联至GPS秒脉冲信号的输出端子，以使模件和控制器同步接收到秒脉冲。GPS设备作为SNTO 协议的对时服务器，通过网线与SOE系统连接；FCP、工程师站、操作员站根据SNTP协议规范，通过UDP报文与GPS进行对时。当SOE事件被触发时，SOE模件通过总线将SOE事件的时间序号（SN）发送至FCP，由FCP计算得到时间ＴＭＳ后，读取自身存储的此时刻对应的时间TS，经过FCP中SOE事件时间生成算法，计算出SOE事件的时间T（T＝TS＋TMS＋0.4*SN），并将T 通过UDP报文广播发送至上位机进行记录并生成报表。SOE系统硬件结构如图１所示。 SOE系统硬件结构SOE系统包括SOE模件、控制器、上位机。SOE模件完成事件的采集，记录一系列联锁发生的SOE事件的时序，并通过协议报文发送至控制器。控制器通过预先设计的处理算法计算生成事件发生的精确时间。上位机接收到来自控制器的SOE事件后根据定制格式生成报表。SOE系统支持的命令字如表１所示。　 3、SOE模件的程序算法 当发生SOE事件时，SOE模件程序采集SOE事件，通过SOE事件发出NTY命令将采集的SOE事件相关属性（事件序号EN、SOE 事件时间戳高字节、SOE事件时间戳低字节、同步／失步标志Flag、时间序号SN、通道状态等）信息报告发送至控制器。SOE模件具有16路隔离的开关量输入通道，提供48VDC查询电压，采用硬接线时间同步信号实现不同站SOE的时间同步，采用SNTP时间同步协议方式实现控制器与工程师站、操作员站之间的时间同步。 (1)SOE模件上电后，SN 为0，并且模件工作状态为未同步状态。(2)当SOE模件接收到来自主控制器（冗余配置）SYN命令后，SOE模件进入同步状态，并且其SN等于当前SYN 命令发出的主控制器时间序号值（SeqNum），即sn= SeqNum。 (3)SOE模件工作状态进入同步状态后，使模件的SN 值与控制器的SeqNum 保持一致，同时当模件接收GPS设备