分散控制系统性能测试技术PDF电子书下载

第1章 分散控制系统的性能指标与测试 1

1.1 分散控制系统概述 1

1.1.1 分散控制系统发展简史 1

1.1.2 分散控制系统的工作原理与结构 2

1.2 分散控制系统性能测试概述 6

1.2.1 DCS性能测试的内容 7

1.2.2 DCS性能测试的目的 8

1.2.3 DCS性能测试的意义 9

1.3 分散控制系统的主要性能指标 10

1.3.1 DCS的性能评价 10

1.3.2 DCS性能指标及分类 11

1.3.3 本书章节安排说明 16

1.4 有关分散控制系统性能测试的技术标准 18

1.4.1 DL/T 659火力发电厂分散控制系统验收测试规程 19

1.4.2 DL/T 744火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程 21

第2章 DCS性能测试的主要试验设备 22

2.1 DCS性能测试设备总体配置要求 22

2.2 信号校验与采集设备 22

2.2.1 热工过程信号校验仪 23

2.2.2 时间、频率信号校验设备 26

2.2.3 多路可编程顺序脉冲信号发生器 28

2.2.4 高速数据采集仪 32

2.3 共模与差模干扰源模拟设备 35

2.3.1 设备的用途 35

2.3.2 主要技术性能 35

2.3.3 关于实际设备 36

2.4 网络测试设备 36

2.4.1 网络线缆分析测试仪 36

2.4.2 以太网性能参数测试设备 41

第3章 输入和输出模件测试 45

3.1 模拟量输入模件 45

3.1.1 模拟量信号的类型 45

3.1.2 模件工作原理 46

3.1.3 AI模件性能测试 56

3.2 模拟量输出模件 68

3.2.1 模件工作原理 68

3.2.2 AO模件性能测试 71

3.3 开关量输入模件 73

3.3.1 开关量输入模件的用途 73

3.3.2 模件工作原理 74

3.3.3 DI模件性能测试 81

3.4 开关量输出模件 85

3.4.1 开关量输出模件工作原理 85

3.4.2 DO模件性能测试 89

3.5 脉冲量输入模件 92

3.5.1 PI模件工作原理 92

3.5.2 PI模件性能测试 95

第4章 人机接口功能检查 98

4.1 HMI系统结构 98

4.1.1 分布式数据库结构 98

4.1.2 客户机／服务器结构 99

4.2 人机接口设备 99

4.2.1 操作员站 99

4.2.2 工程师站 100

4.2.3 历史站 100

4.2.4 显示设备 101

4.2.5 打印装置 102

4.3 人机接口功能的检查与测试 102

4.3.1 操作员站基本功能检查 102

4.3.2 工程师站基本功能检查 102

4.3.3 操作闭锁与保护功能的检查 103

4.3.4 显示功能检查 103

4.3.5 打印和制表功能检查 109

4.3.6 事件顺序记录和事故追忆功能检查 110

4.3.7 报警记录显示列表功能检查 110

4.3.8 历史数据存储功能检查 111

4.3.9 机组安全保证提示功能检查 112

第5章 系统实时性测试 113

5.1 系统实时性概述 113

5.1.1 DCS的实时性及影响因素 113

5.1.2 实时性测试的内容 114

5.2 CRT画面显示实时性 114

5.2.1 CRT画面显示实时性概述 114

5.2.2 CRT画面显示实时性测试 115

5.3 控制器处理周期 117

5.3.1 控制器处理周期概述 117

5.3.2 控制器处理周期测试 118

5.4 系统响应时间 120

5.4.1 系统响应时间的含义 120

5.4.2 系统响应时间测试 121

5.5 控制网络实时性 122

5.5.1 控制网络实时性概述 122

5.5.2 控制网络实时性测试 123

5.6 开关量采集实时性 128

5.6.1 开关量采集实时性的评价方法 128

5.6.2 开关量采集实时性测试 129

5.7 模拟量采集实时性 129

5.7.1 模拟量采集实时性的含义 129

5.7.2 模拟量采集实时性测试 130

5.8 SOE记录分辨力 131

5.8.1 SOE设备简介 131

5.8.2 SOE时间分辨力 133

5.8.3 SOE时间分辨力测试 133

5.9 时钟同步精度 136

5.9.1 时钟同步技术简介 137

5.9.2 DCS时钟同步测试方法 141

第6章 容错与冗余功能测试 143

6.1 容错与冗余 143

6.1.1 系统可靠性 143

6.1.2 冗余技术 147

6.1.3 容错技术 150

6.1.4 DCS冗余（容错）功能测试概述 150

6.2 电源系统冗余 153

6.2.1 DCS电源系统冗余的基本方式 153

6.2.2 电源系统冗余功能测试 156

6.3 控制器冗余 159

6.3.1 控制器冗余的工作原理 159

6.3.2 影响控制器无扰切换的几个因素 160

6.3.3 控制器冗余功能测试 161

6.4 通信网络的冗余与容错 167

6.4.1 网络结构的冗余与容错 168

6.4.2 主机接入的冗余 176

6.4.3 网络系统冗余与容错功能测试 178

6.5 模件和通道的冗余 183

6.5.1 概述 183

6.5.2 AI模件和通道的冗余及测试 184

6.5.3 AO模件和通道的冗余及测试 185

6.5.4 DI模件和通道的冗余及测试 186

6.5.5 DO模件和通道的冗余及测试 187

6.5.6 回路控制模件的冗余及测试 188

6.6 测量回路的冗余 189

6.6.1 测量回路冗余的构成 189

6.6.2 测量回路冗余功能测试 191

6.7 其他容错功能 192

6.7.1 键盘操作的容错与测试 192

6.7.2 DCS电源适应能力测试 192

第7章 系统可维修性测试 194

7.1 概述 194

7.1.1 系统可维修性的概念 194

7.1.2 DCS的在线可维修性 194

7.1.3 DCS可维修性测试的内容 196

7.2 模件可维修性测试 197

7.2.1 AI模件的可维修性测试 197

7.2.2 AO模件可维修性测试 199

7.2.3 DI模件可维修性测试 201

7.2.4 DO模件可维修性测试 202

7.2.5 回路控制模件的可维修性测试 204

7.3 设备切除与重置能力测试 204

7.3.1 操作员站和工程师站重置能力测试 205

7.3.2 现场外围设备的切除与重置能力测试 205

7.3.3 网络设备的切除与重置能力测试 205

第8章 系统可用率评价 206

8.1 系统可用率概述 206

8.1.1 可用率定义 206

8.1.2 可用率的实测 206

8.2 DCS可用率评价方法 207

8.2.1 可用率考核 207

8.2.2 可靠性评估 209

第9章 系统部件负荷率测试 211

9.1 概述 211

9.2 部件负荷率测试方法 212

9.2.1 CPU负荷率测试 212

9.2.2 通信网络负荷率测试 215

第10章 系统抗干扰能力测试 217

10.1 电磁干扰概述 217

10.1.1 干扰的来源 217

10.1.2 电磁干扰的传播途径 219

10.1.3 电磁干扰的作用形态 224

10.1.4 产生电磁干扰的三要素 225

10.2 电磁干扰抑制技术 226

10.2.1 滤波 226

10.2.2 隔离 228

10.2.3 屏蔽 232

10.2.4 接地 235

10.2.5 电缆与布线 242

10.2.6 软件抗干扰 243

10.2.7 雷击防护 243

10.3 电磁兼容性试验简介 257

10.4 抗干扰能力的现场测试 259

10.4.1 AI通道的干扰抑制比测试 260

10.4.2 DI通道直流噪声容限测试 265

10.4.3 系统抗射频干扰能力测试 266

10.4.4 干扰传播途径的抗干扰性能检查 267

10.4.5 现场干扰大小的检查 268

第11章 DCS通信网络性能测试 270

11.1 DCS网络性能概述 270

11.2 DCS中局域网技术简介 272

11.2.1 局域网概述 272

11.2.2 令牌网络 274

11.2.3 存储转发网络 275

11.2.4 以太网 275

11.3 网络布线系统的技术标准与测试类型 280

11.3.1 布线系统技术标准 280

11.3.2 布线参数测试类型 282

11.4 双绞线电缆性能测试 282

11.4.1 双绞线电缆概述 282

11.4.2 永久链路和信道 285

11.4.3 双绞电缆性能测试方法 286

11.5 同轴电缆性能测试 294

11.5.1 同轴电缆概述 294

11.5.2 同轴电缆性能测试方法 295

11.6 光纤性能测试 296

11.6.1 光纤简介 296

11.6.2 测试项目与方法 299

11.7 以太网性能测试 304

11.7.1 以太网性能测试技术标准 304

11.7.2 以太网的分层接入 305

11.7.3 网络连通性测试 307

11.7.4 链路传输速率测试 308

11.7.5 吞吐率测试 311

11.7.6 传输时延测试 312

11.7.7 丢包率测试 313

11.7.8 链路健康状况指标统计 314

11.8 现场总线性能测试 319

11.8.1 现场总线概述 319

11.8.2 现场总线性能测试介绍 321

第12章 DCS性能测试的实际应用 324

12.1 DCS性能测试的类型 324

12.1.1 验收测试 324

12.1.2 性能评价测试 324

12.1.3 定期维护测试 325

12.2 DCS性能测试的实施 325

12.2.1 测试方案编写 325

12.2.2 测试安全事项 325

12.2.3 测试报告的编写 328

12.3 性能测试结果评价的一般方法 328

12.4 部分DCS性能实际测试结果介绍 329

参考文献 334