CN111443687A - 一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,该方法通过指令发生装置发出控制指令,同时记录指令发出时间,使用录波仪采集指令发出时间和所测控制系统信号输出时间,从而得到所测控制系统的系统输出时间,并将2倍的系统输出时间作为所测系统的系统响应时间。本发明测试系统采用一种指令发生装置,在发出指令的同时可发出指令记录信号,解决了控制指令发出时间难以记录的问题,为准确测试控制系统响应时间提供基础。本发明还采取将系统响应时间分为系统输入和输出时间两部分,根据系统输入和输出时间很相近的性质,通过测试系统输出时间得到系统响应时间,解决了系统响应时间难以测量的问题,提高了系统响应时间测试的准确性。
Description
技术领域
本发明属于电厂数字化控制领域,具体涉及一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法。
背景技术
分散控制系统(DCS)在火电厂等发电企业大规模应用,DCS实现了电力生产过程各种工况的实时控制,因此分散控制系统的实时性对于发电企业的安全稳定运行尤为关键。分散控制系统的系统响应时间是其实时性的重要指标,DCS系统响应时间是指信号或指令在系统内部进行输入和输出传递时所需要的时间,目前DCS系统响应时间测试方法多为将系统信号的输出接入该对象的反馈输入,通过DCS操作员站发出操作指令,至操作员站上显示该信号反馈的时间为系统响应时间,但实际测试时由于大多数DCS系统响应时间为毫秒级,历史操作记录无法显记录指令发出至信号反馈出现这段很短的时间,或者记录的时间不真实,无法准确测试系统响应时间。因此需提出一种可以准确测量DCS系统响应时间的测试方法。
发明内容
本发明目的在于解决DCS系统响应时间难以准确测量的问题,提供了一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,将系统响应时间分为系统输出时间和系统输入时间两部分,鉴于系统输出时间能定量反映系统控制作用的及时性,相同控制器的系统输入时间与输出时间非常相近,综合考虑测试的可操作性,将系统输出时间的2倍作为系统响应时间,使用系统输出时间测量系统准确测出系统输出时间,从而得出DCS系统响应时间。
本发明采用如下技术方案来实现的:
一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,该方法基于的测试系统包括控制面板、指令发生装置和录波仪;控制面板用于操控指令发生装置;指令发生装置用于发出控制指令,包括触发信号输出端和指令记录端,当触发信号输出端发出控制指令时,指令记录端同时发出计时信号至录波仪,精准记录指令发出时间;选择所测控制系统的某一输出通道,采用录波仪记录控制指令发出时间和控制系统输出通道信号输出时间,通过记录波形图可得出两者时间差,即为测试所得控制系统输出时间,再由控制系统输出时间推算出控制系统响应时间;
该方法具体包括步骤:
步骤1:选择所测控制系统的开关量输出通道Ⅰ作为试验通道,将指令发生装置与测试通道的控制器连接,便于发送控制指令;
步骤2:将指令发生装置的信号记录端子连接至所述录波仪的通道A,便于准确记录控制指令触发时间;
步骤3:将所选开关量输出通道Ⅰ连接至所述录波仪的通道B,便于准确记录控制指令经控制系统响应后从开关量输出通道Ⅰ输出的具体时间;
步骤4:点击控制面板置位键,触发指令发生装置发出控制指令,对测试通道Ⅰ进行置位;
步骤5:点击控制面板复位键,触发指令发生装置,对测试通道Ⅰ进行复位;
步骤6:重复进行步骤4和步骤5,重复次数5次;
步骤7:查看录波仪记录的触发记录信号和输出信号波形图,列表记录每次置位和复位时,指令发生装置的触发记录信号和测试通道Ⅰ输出信号的时间差,此时间差即为每次测试的系统输出时间;
步骤8:为减少误差和排除偶然性,将测试通道Ⅰ的10次测试结果取平均值,得出控制器系统输出时间测试结果t1;
步骤9:再选择该控制系统另外两个输出通道Ⅱ、输出通道Ⅲ,重复上述步骤1~步骤8,得出控制系统输出时间测试结果t2及测试结果t3;
步骤10:求出输出时间测试结果t1、t2、t3平均值,以此作为控制系统输出时间最终测试结果t;
步骤11:将步骤10所得控制系统输出时间t的两倍作为此控制系统响应时间T测试结果。
本发明进一步的改进在于,所采用指令发生装置具有指令记录端,在发出控制指令同时,发出指令记录信号,精确记录控制指令发出时间。
本发明进一步的改进在于,首先测试出控制系统的系统输出时间,再将系统输出时间的2倍作为系统响应时间。
本发明至少具有如下有益的技术效果:
本发明测试系统采用一种指令发生装置,在发出指令的同时可发出指令记录信号,解决了控制指令发出时间难以记录的问题,为准确测试控制系统响应时间提供基础;本发明还采取将系统响应时间分为系统输入和输出时间两部分,根据系统输入和输出时间很相近的性质,通过测试系统输出时间得到系统响应时间,解决了系统响应时间难以测量的问题,提高了系统响应时间测试的准确性。
附图说明
图1为本发明的方法步骤逻辑框图;
图2为输出时间测试系统简图;
图3为信号录波仪记录的触发记录信号及输出信号波形图,图中横坐标为时间轴,曲线CH1-A-1为触发记录信号波形,曲线CH1-A-2为输出信号波形。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图1和图2所示,本发明提供的一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,
该方法基于的测试系统包括控制面板、指令发生装置和录波仪;控制面板用于操控指令发生装置;指令发生装置用于发出控制指令,包括触发信号输出端和指令记录端,当触发信号输出端发出控制指令时,指令记录端同时发出计时信号至录波仪,精准记录指令发出时间;选择所测控制系统的某一输出通道,采用录波仪记录控制指令发出时间和控制系统输出通道信号输出时间,通过记录波形图可得出两者时间差,即为测试所得控制系统输出时间,再由控制系统输出时间推算出控制系统响应时间;
该方法具体包括步骤:
步骤1:选择所测控制系统的开关量输出通道Ⅰ作为试验通道,将指令发生装置与测试通道的控制器连接,便于发送控制指令;
步骤2:将指令发生装置的信号记录端子连接至所述录波仪的通道A,便于准确记录控制指令触发时间;
步骤3:将所选开关量输出通道Ⅰ连接至所述录波仪的通道B,便于准确记录控制指令经控制系统响应后从开关量输出通道Ⅰ输出的具体时间;
步骤4:点击控制面板置位键,触发指令发生装置发出控制指令,对测试通道Ⅰ进行置位;
步骤5:点击控制面板复位键,触发指令发生装置,对测试通道Ⅰ进行复位;
步骤6:重复进行步骤4和步骤5,重复次数5次;
步骤7:查看录波仪记录的触发记录信号和输出信号波形图,列表记录每次置位和复位时,指令发生装置的触发记录信号和测试通道Ⅰ输出信号的时间差,此时间差即为每次测试的系统输出时间;
步骤8:为减少误差和排除偶然性,将测试通道Ⅰ的10次测试结果取平均值,得出控制器系统输出时间测试结果t1;
步骤9:再选择该控制系统另外两个输出通道Ⅱ、输出通道Ⅲ,重复上述步骤1~步骤8,得出控制系统输出时间测试结果t2及测试结果t3;
步骤10:求出输出时间测试结果t1、t2、t3平均值,以此作为控制系统输出时间最终测试结果t;
步骤11:将步骤10所得控制系统输出时间t的两倍作为此控制系统响应时间T测试结果。
实施例
将上述本发明的方法进行具体实施,以下对测试得到的结果进行举例说明。某350MW机组在完成分散控制系统(DCS)改造后,为检验改造后控制系统性能,需要进行控制系统性能测试,根据本发明的方法对该控制系统进行系统响应时间测试,选择DO输出通道1进行置位复位测试5次,共10次测试数据,信号录波仪记录控制指令触发记录信号和控制系统输出信号波形及时间差数据,如图3所示,从每次测试记录波形图中可推算出触发记录信号和输出信号时间差,测试结果见表1。采用同样方法,选择DO输出通道2和DO输出通道3进行测试,测试数据见表2、表3。根据表1、2、3得出控制系统输出时间测试结果t1=241ms,t2=296ms,t3=269ms;由此的控制系统输出时间最终值为t=(t1+t2+t3)/3=268.7ms;可得控制系统响应时间的最终结果为T=2t=537.3ms。
表1 DO通道1系统输出时间测试结果
表2 DO通道2系统输出时间测试结果
测试次数 | 触发与输出时间差(ms) | 推算系统响应时间(ms) |
1 | 340 | 680 |
2 | 260 | 520 |
3 | 270 | 540 |
4 | 280 | 560 |
5 | 170 | 340 |
6 | 350 | 700 |
7 | 380 | 760 |
8 | 210 | 420 |
9 | 320 | 640 |
10 | 380 | 760 |
平均值 | 296 | 592 |
表3 DO通道3系统输出时间测试结果
测试次数 | 触发与输出时间差(ms) | 推算系统响应时间(ms) |
1 | 350 | 700 |
2 | 220 | 440 |
3 | 340 | 680 |
4 | 260 | 520 |
5 | 170 | 340 |
6 | 360 | 720 |
7 | 390 | 780 |
8 | 180 | 360 |
9 | 250 | 500 |
10 | 170 | 340 |
平均值 | 269 | 538 |
Claims (3)
1.一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,其特征在于,该方法基于的测试系统包括控制面板、指令发生装置和录波仪;控制面板用于操控指令发生装置;指令发生装置用于发出控制指令,包括触发信号输出端和指令记录端,当触发信号输出端发出控制指令时,指令记录端同时发出计时信号至录波仪,精准记录指令发出时间;选择所测控制系统的某一输出通道,采用录波仪记录控制指令发出时间和控制系统输出通道信号输出时间,通过记录波形图可得出两者时间差,即为测试所得控制系统输出时间,再由控制系统输出时间推算出控制系统响应时间;
该方法具体包括步骤:
步骤1:选择所测控制系统的开关量输出通道Ⅰ作为试验通道,将指令发生装置与测试通道的控制器连接,便于发送控制指令;
步骤2:将指令发生装置的信号记录端子连接至所述录波仪的通道A,便于准确记录控制指令触发时间;
步骤3:将所选开关量输出通道Ⅰ连接至所述录波仪的通道B,便于准确记录控制指令经控制系统响应后从开关量输出通道Ⅰ输出的具体时间;
步骤4:点击控制面板置位键,触发指令发生装置发出控制指令,对测试通道Ⅰ进行置位;
步骤5:点击控制面板复位键,触发指令发生装置,对测试通道Ⅰ进行复位;
步骤6:重复进行步骤4和步骤5,重复次数5次;
步骤7:查看录波仪记录的触发记录信号和输出信号波形图,列表记录每次置位和复位时,指令发生装置的触发记录信号和测试通道Ⅰ输出信号的时间差,此时间差即为每次测试的系统输出时间;
步骤8:为减少误差和排除偶然性,将测试通道Ⅰ的10次测试结果取平均值,得出控制器系统输出时间测试结果t1;
步骤9:再选择该控制系统另外两个输出通道Ⅱ、输出通道Ⅲ,重复上述步骤1~步骤8,得出控制系统输出时间测试结果t2及测试结果t3;
步骤10:求出输出时间测试结果t1、t2、t3平均值,以此作为控制系统输出时间最终测试结果t;
步骤11:将步骤10所得控制系统输出时间t的两倍作为此控制系统响应时间T测试结果。
2.根据权利要求1所述的一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,其特征在于,所采用指令发生装置具有指令记录端,在发出控制指令同时,发出指令记录信号,精确记录控制指令发出时间。
3.根据权利要求1所述的一种电厂分散控制系统响应时间的测试方法,其特征在于,首先测试出控制系统的系统输出时间,再将系统输出时间的2倍作为系统响应时间。
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