论高可靠性ETS控制系统设计

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ETS系统常见故障及可靠性研究

２ＥＳ系统典型故障分析Ｔ
２１ＰＣ切换引起的故障．Ｌ某机组电气ＵＰＳ电源因故切换，切换过程在
中电源发生故障，出现一分钟左右的断电现象，使ＵＳ电源的汽轮机保护装置ＥＳ主ＰＣ因此ＰＴＬ失电，在ＵＰ电源恢复正常后，热控人员合闸ＳＥＳ系统的ＵＰＴＳ电源开关，此时ＥＳ的主ＰＣＴＬ
冗余。
ＥＳ系统是保证汽轮机安全的重要系统，为Ｔ了保证保护的可靠动作，防止保护误动、拒动，在机组运行过程中有必要进行在线实验来验证保护回路和设备的工作是否正常。ＥＳ系统设计有Ｔ３项在线保护试验功能，分别是：Ｅ油压低、轴Ｈ
图２ＡＴ电磁阀布置图Ｓ
ＭＦＴ跳汽轮机；Ｈ失电停机；ＤＨ１０ＤＥＥ１％超速；汽轮机差胀大保护；电气保护动作跳汽轮机；手
跳闸块；３）由双ＰＣ组成的ＥＳ系统逻辑控制ＬＴ
部分。
动紧急停机。上述保护功能由ＰＣ内部逻辑实现，Ｌ在保护逻辑的设计上采用双通道冗余的方式（润
又分别控制ＡＳＴ电磁阀动作（图１，ＡＳ电磁见）Ｔ
关采用双通道的布置方式，ＰＣ内部采用四选在Ｌ二逻辑，即每个通道的压力开关至少有一个动作保护才会动作，效地防止了保护的误动和拒动。有
阀采用串并联接法布置，实现四取二功能（图见２，这样ＥＳ系统就从硬件和软件上实现了双重１Ｔ

ETS控制系统规范

ETS控制系统规范ETS（EMERGENCY TRIP SYSTEM）是汽轮机危急跳闸系统的简称。

汽轮机危急跳闸系统用以监视汽轮机的重要参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就动作4个AST电磁阀，泄去AST油，同时通过油管路泄去OPC油，关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，实现紧急停机。

调门的安全油为OPC安全油，主汽门的安全油为AST安全油，OPC安全油泄去时，仅关闭所有的调门，AST安全油泄去时关闭所有的主汽门和调门。

在超速保护系统中布置有两个并联的超速保护电磁阀（20/OPC-1、2）当机组转并网前转速超过103%或并网后超过105％额定转速时或机组甩负荷时，或负荷大于60MW，发电机解列，该电磁阀带电打开，迅速关闭各调节汽门，以限制机组转速的进一步飞升。

在保安系统中配置有一只飞锤式危急遮断器和危急遮断器滑阀，危急遮断器滑阀和危急遮断器杠杆的工作介质为0.8-1.0MPa透平油.当转速达到109-110 额定转速时，危急遮断器的撞击子飞出击动危急遮断器杠杆，拨动危急遮断器滑阀，泄掉薄膜阀上腔的保安油，使EH系统危急遮断（AST）母管的油泄掉，从而关闭所有的进汽阀门，实现停机。

除此以外在EH系统中还布置有四个两“或”一“与”的自动停机（20/AST-1、2、3、4）电磁阀，它接受ETS各种保护停机信号，当任一保护动作，通过动作四个AST电磁阀，使汽轮机跳闸，可见，ETS仅控制四个AST电磁阀，当任一保护动作，使AST电磁阀失电打开，卸去AST 油，使所有主汽门和调门关闭，汽机停机。

6.1.1.保护项目及介绍a.EH油压低保护：EH油压低信号为就地EH油压开关信号，共四路，此四路信号直接引入ETS系统，采用双通道连接方式（63/LP-1、63/LP-3和63/LP-2、63/LP-4），每一通道至少有一开关动作作为停机信号，即63/LP-1或63/LP-3动作与上63/LP-2或63/LP-4动作。

ETS、 DEH、TSI控制系统介绍

ETS、DEH、TSI控制系统介绍ETS即汽轮机危急遮断系统，它接受来自TSI系统或汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号，进行逻辑处理，输出指示灯报警信号或汽轮机遮断信号。

为了使用方便，运行可靠，我们选用了双机PLC（可编程控制器）进行逻辑处理。

双机PLC同时工作，任一动作均可输出报警信号。

当任一台故障时，PLC发出本机故障报警信号，并自动切断其停机逻辑输出，而另外一台仍能正常工作。

该装置能与其它系统通讯，满足电厂自动化需求。

DEH控制系统的构成作为数字电液控制器的DEH，它实际上主要由两部分构成，一是具有微处理器的控制器，二是控制对象的执行机构。

其中控制器又分为硬件和软件，硬件应该说是控制系统的基础，软件是控制系统的灵魂。

DEH的硬件是由带微处理器的主机、接口电路及外部有关设备构成，其典型配置为控制机柜（包括CPU、I/O板件、手操盘、专用电缆等）、操作员站、工程师站、网络服务器、打印机和网络电缆等，具体硬件配置一般是根据系统设计要求确定。

软件分为系统软件和应用软件组成，系统软件是用来使用和管理微机本身的程序，应用软件是用于完成控制系统要求需要开发的程序，它分为过程监视程序，过程控制程序，公共程序等等。

用不同的软硬件构成的系统，它的设计特点也各不相同，但其所要完成的功能是大同小异的。

DEH介绍在近十余年中，国内电站汽轮机控制系统的发展经历了一段较快的成长期，其突出标志为电液控制系统在汽轮机控制中的应用和推广。

以往汽轮机控制大都采用传统的机液式或液压式的调节、保护系统，其存在着自动化程度低、控制精度差、故障率高、操作复杂、检修维护困难等缺点。

我国在20世纪80年代末、90年代初从国外（如西屋、日立等公司）引进了较先进的数字电液控制技术，从而引发了一场国内电站汽轮机控制系统的转型变革。

数字电液控制技术是建立在两大基础技术之上的：其一为数字电子技术，它主要包括计算机技术、网络控制技术、电子集成电路技术等。

ETS系统可靠性探讨

收稿日期：２０１８－０６－１９；修回日期：２０，湖南长沙人，助理工程师，主要从事火电厂热控工作，Ｅ－ｍａｉｌ：３０９２４７２０７＠ｑｑ．ｃｏｍ。
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红水河２０１８年第５期
数真的达到停机值，则试验块上的压力开关将全部动作，两路信号通过 “ 与” 的作用，产生跳闸信号，通过跳闸控制块使机组停下来。所以说该试验块可以在线试验，并不影响机组的保护功能［４］。
跳闸块安装在汽轮机前箱的右侧，块上共有６个电磁阀：２个ＯＰＣ电磁阀是２２０ＶＤＣ，常闭电磁阀（由ＤＥＨ控制）；４个ＡＳＴ电磁阀是２２０ＶＤＣ。正常情况下，ＡＳＴ电磁阀是常带电结构［２］。跳闸块电磁阀连接如图１所示。
图１跳闸块电磁阀连接示意图
由于整个跳闸块采用 “ 双通道” 原理，当１个通道中的任一只电磁阀打开都将使该通道跳闸，但不能使汽轮机进汽阀关闭，只有当２个通道都跳闸时，才能使汽轮机进汽阀关闭，起到跳闸作用［３］。
该系统共有３个试验块：ＥＨ油试验块，润滑油试验块和真空试验块。每个试验块的原理均相同。原理图如图２所示。
０引言
ＥＴＳ（ＥｍｅｒｇｅｎｃｙＴｒｉｐＳｙｓｔｅｍ）是汽轮机危急遮断系统的简称，该系统用来监视汽轮机的某些重要参数，当这些参数超过其运行限制值时，ＥＴＳ系统就通过ＡＳＴ电磁阀泄掉油压，关闭汽轮机进汽阀，进行紧急停机［１］。由此可见，ＥＴＳ系统的可靠性直接影响到机组的安全稳定运行。但是由于多数ＥＴＳ系统是设备厂家成套提供，方案基本较统一且老旧，对于近年出现的因ＥＴＳ系统可靠性原因造成的机组非停事件经验教训总结不到位，同时出于节省成本等观念影响，对ＥＴＳ自身的可靠性考虑不周。本文以某电厂３５０ＭＷ机组ＥＴＳ系统为例，对ＥＴＳ系统可靠性的优化提升进行探讨。

汽轮机ETS保护系统可靠性分析及优化措施

关键词：
1引言
汽轮机紧急遮断系统(ETS)是保证汽轮机稳定安全运行的必要系统，如果汽轮机出现某种运行故障时，ETS保护系统会即刻启动紧急遮断，对汽轮机机组进行保护，由于ETS保护系统是汽轮机保护装置的最后一个自动保护装置，因此，其运行可靠性对于汽轮机运行具有重要作用，同时也对系统的可靠性和快速性有非常高的要求。
振动大停机：TSI系统输出一路大于150微米的开关量，TSI系统输出一路大于250微米的开关量，当两个信号相与后即实现停机操作。改进后的控制逻辑为TSI系统输出三路大于150微米的开关量，TSI系统输出三路大于250微米的开关量，实现三取二再相与。
发电机故障。改进前为单点保护，改进后在电气保护柜增加两路发电机故障开关量信号，逻辑三取二保护。
图1电阻改进图
(2)保护控制逻辑
轴向位移大：TSI系统实现逻辑的判断控制，1或2动作与3或4动作可以实现停机操作，TSI控制系统输出一路轴向大位移信号到ETS系统内，进行单点保护。改进的控制逻辑为TSI控制系统输出增加两路轴向位移大信号，送三路轴向位移大信号到ETS信号中，采取三取二的跳闸控制措施。
汽轮机ETS保护系统可靠性分析及优化措施
摘要：汽轮机ETS控制系统能够有效保证汽轮机机组在出现异常情况时进行遮断停机，因此ETS运行的稳定性和可靠性至关重要。本文从两个方面介绍ETS控制系统的可靠性，另外结合实际电厂的应用情况对ETS控制系统的改进提升措施进行了介绍，通过本文的介绍，可以在一定程度上提升ETS系统的可靠性，为汽轮机运行保驾护航。
参考文献
（四）张正贺.浅谈汽轮机ETS保护系统可靠性的分析及改进[J].山东工业技术, 2017(10):260-260.
（五）周旭战,杨亚飞,张顺利,等.一起330MW汽轮机组异常跳闸原因分析及ETS系统改进[J].中国电力, 2018, 51(5):39-46.

汽轮机ETS保护系统可靠性分析及改进

1项目简介与EST 系统结构1.1项目简介该火电厂有两台310MW 机组均在2015年10月投产，汽轮机型号为NC310-17.75/540/540，该机组ETS 系统为厂家提供，PLC 控制系统为Controllogix 系统控制系统。

在对该机组ETS 保护原理及可靠性做出分析发现，该系统I/O 点分配、控制系统电源回路等方面，仍有一些问题存在，这些问题可能会造成汽轮机出现拒动或者是误动，因此，对这些问题，需对ETS 系统做出进一步改进及完善。

1.2EST 系统结构ETS 系统包含ETS 控制柜、危急遮断液压组快、现场检测元件等部分，从而实现冷凝器真空低保户、AST 超速保护、EH 油压低保护、润滑油压低保护等汽轮机主要元件的保护功能。

其中，ETS 控制柜又包含电源组件、可编程控制器、继电器组件与端子排等结构。

其中电源组件接受两路220V 的AC 冗余输入电源，在实施切换之后，能够将其作为AST 的电磁阀与可编程控制器电源。

2ETS 系统可靠性分析2.1I/O 点分配冷凝器真空低保护与润滑油压低保护作为汽轮机重要保护措施，在ETS 系统中，运用的是三重冗余设计，三取二的动作于跳闸，在就地冷凝器与润滑油母管上，均安装了三个取样管路互相独立的压力开关，来完成对冷凝器真空与润滑油压的实时监测。

如图1所示，在真空低与润滑油压低保护信号接线图当中，2DIA 、2DIB 为PLC 组件的第2块DI 输入卡件，由图可见，PLCI/O 点分配上，由就地压力开关引出的冗余跳机信号设计，全部是接在并列运行的PLC 组件相同的DI 输入卡件上，所以不满足重要保护信号在设计上的独立性要求，并违背了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》等相关规定。

若是对于该系统中，DI 卡件一旦出现问题，便会造成输入信号全部出现异常，进而造成拒动或者误动问题产生。

2.2ETS 控制系统电源回路ETS 在设计时，PLC 与AST 电源均是运用220VAC 电源。

高可靠性系统设计及其应用研究

高可靠性系统设计及其应用研究随着信息技术的迅猛发展，计算机系统在各领域应用越来越广泛。

然而，对于关键应用领域，例如航空、军事、核电站等，系统的可靠性和安全性显得尤为重要。

因此，如何设计出高可靠性的计算机系统成为了关键的研究领域。

本文将就高可靠性系统设计及其应用研究进行探讨。

一、高可靠性系统的设计目标和方法高可靠性系统的设计目标是在不同的硬件和软件故障情况下，仍能保持系统的有效运转和正确输出。

设计高可靠性系统一般采取的方法是增加冗余系统。

例如，在航空领域，飞机通常采用双路冗余系统，即将飞行控制器、发动机控制器、通信等关键系统分别部署在两个完全独立的通路上，以保证系统的可靠性。

此外，高可靠性系统还需要采用容错技术，包括软件容错和硬件容错。

软件容错可以通过实现单元测试、集成测试、黑盒测试、白盒测试等方式进行，以保障软件的正确性和安全性，确保其在出现异常情况时仍能正确执行。

硬件容错则可以通过增加冗余硬件、检查和纠错码、硬件自检等方式实现。

二、高可靠性系统的应用高可靠性系统广泛应用于航空、军事、核电站、银行、医疗等领域。

以核电站为例，核电站在运营过程中出现的事故可能导致严重的后果，例如失控放射性物质泄漏、核反应堆熔毁等。

因此，对于核电站控制系统的高可靠性要求很高。

其采用的设计方法主要是动态冗余方案，即在保持两个独立控制系统正常运行的情况下，动态切换两台计算机之间控制权的方式。

这种方式可以保证系统即使发生故障也能在最短时间内恢复正常运转，从而保障系统的可靠性。

同样的，高可靠性系统在医疗领域也发挥着重要作用。

例如，心脏起搏器、人工智能诊断系统等，都需要采用高可靠性设计，以保障操作的安全性和正确性。

此外，高可靠性系统还广泛应用于计算机网络、移动通信、航天等领域中。

三、高可靠性系统的发展趋势随着信息技术的飞速发展，高可靠性系统的应用领域和需求会越来越广泛。

而高可靠性系统依赖于计算机硬件和软件的稳定和优质性能。

因此，发展高可靠性系统需要持续关注硬件和软件开发的创新和进展。

提高汽轮机ETS保护系统的可靠性

提高汽轮机ETS保护系统的可靠性摘要：涡轮临界关闭系统(ETS)和保护回路的可靠性直接影响到涡轮机的安全稳定运行。

正确的ETS保护锁定逻辑和回路设计决定了主保护是否正常工作。

电力生产事故预防的25项关键要求以及电力行业热工自动化系统的相关规定和标准,对汽轮机的基本保护和相应的回路做了具体的要求。

然而,在各种基础设施项目和随后的技术改造中,由于初步设计、技术人员水平等原因,经常会出现一些错误、不合理的设计方法和布线安装,导致许多与设备防护相关的不安全事件。

基于此，对提高汽轮机ETS保护系统的可靠性进行研究，以供参考。

关键词：ETS;电源;可靠性分析;发电厂引言蒸汽涡轮机是发电厂中最重要的主要设备之一,如果蒸汽涡轮机受到网络攻击并因此而损坏,则整个机组可能会瘫痪,无法正常运行。

也就是说,蒸汽轮机的安全稳定运行在很大程度上影响着整个热力发电装置的安全稳定运行,而蒸汽轮机的控制和保护系统是保证蒸汽轮机正常运行的关键,蒸汽轮机的安全可靠的控制和保护系统一方面可以保证蒸汽轮机的正常运行,另一方面可以使蒸汽轮机在危险情况下保持完整性。

1ETS系统组成硬件部分主要包括机柜,触摸屏,PLC,速度测量模块,电源变压器,压力开关,电磁阀和停止按钮。

PLC是ETS逻辑判断的重要组成部分,也是ETS的核心部分。

Shanxi Yaohong ETS 使用 Schneider ModiconTSXQuantum 系列。

一般来说,PLC 由三个机架、两个冗余机架和一个扩展机架组成。

机架式CPU型号为140CPU43412A,RIO总线型号为140CRP93200,热模块型号为140CHS11000。

扩展机架上的RIO CRA总线型号为140CRA93200,DI模块型号为140DDI35300,DO模块型号为140DRA84000。

一组主处理器和两组冗余处理器,可以在一个CPU发生故障时不受干扰地切换CPU,另一个CPU从备用切换到工作状态,以接管整个ETS系统的管理。

高可靠性系统设计的方法与实践

高可靠性系统设计的方法与实践随着科技的不断进步和应用范围的扩大，人们对各种系统的稳定性和可靠性的要求也越来越高。

在重要领域如航空、核电、医疗等，高可靠性系统的设计尤为重要。

在本文中，将探讨高可靠性系统设计的方法与实践。

一、高可靠性系统设计的基本思想高可靠性系统设计的基本思想在于，通过合适的设计和控制，减少系统发生故障的可能性，同时在故障发生时能够及时检测、诊断和恢复，确保系统能够维持正常的运转，并且不会对用户造成太大的影响。

因此，高可靠性系统的设计必须考虑以下几个方面：1.预防故障的发生：在设计阶段，通过合适的设计和控制，尽量减少系统发生故障的可能性。

2.故障检测与诊断：当故障发生时，能够及时检测、诊断，找到故障点，并作出相应的措施。

3.故障恢复与备份：一旦发现故障点，能够通过备份或者其他措施及时恢复系统。

在进行备份的时候，需要考虑备份的频率和备份的数据量等问题。

4.故障对用户的影响：在设计阶段，需要考虑故障对用户的影响，尽量减少故障对用户造成的影响。

二、高可靠性系统设计的方法1.模块化设计模块化设计是指将一个大的系统分解成若干个模块进行设计和实现。

在模块化设计中，每个模块都是独立的，互不干扰，这样能够减少复杂性，提高设计的可靠性和可维护性。

2.冗余设计冗余设计是指通过增加系统中的某些组件，以备份的方式保证系统的稳定性和可靠性。

在冗余设计中，备份的组件与原始组件可以通过热备、冷备、备份路由等方式实现。

3.故障自愈故障自愈是指系统能够及时发现故障，并作出自动的反应。

在故障自愈中，系统会自动重启某些服务，自动进行备份等措施，以快速恢复系统的运行。

4.高可用高可用是指在系统出现故障时，可以通过备份、切换等方式实现快速恢复。

在高可用系统中，需要对关键节点进行备份，并且需要考虑备份的频率和备份节点的数量等问题。

三、高可靠性系统设计的实践1.航空系统中的高可靠性设计在航空系统中，高可靠性系统设计尤为重要。

航空系统中的设计必须遵循国际民航总局的标准，对系统进行全面的测试和评估。

基于三重冗余的ETS控制系统设计及可靠性评估

ＶｂＩ９Ｎｏ５ｌＳ制系统设计及可靠性评估ｌＴ控ｔＪ
邹见效，徐红兵，张正迁
（电子科技大学自动化工程学院成都６３）１７１１
【摘要】针对汽轮机安全保护系统的高可靠度和高安全度要求，提出了基于三重化冗余容错技术的危急跳闸系统（Ｔ）ＥＳ
ＤｅｉｎａｄＲｅｉｂｌｙＥｖｌａｉｎｏｓｇｎｌａｉｔａｕｔｆｉｏＥＴＳＣｏｔｏｙｔｍｎｒｌｓｅＳ
ＢａｓｄｏｉｅＭｏｌｒＲｅｅｎＴｒｐｌｄｕａｄｕｎｎｃｄａｙ
设计方案。系统从输入模块、传输总线主控制器到输出模块均采用硬件三重化无耦合设计。通过通道内自监测和通道间互监测及同步策略实现系统的故障处理与隔离。通过设立输入、输出数据表决面及Ｈ型结构硬件表决器表决面，根据可预设的表决适应方案使系统实现了二次故障工作、三次故障安全，以较少的余度实现较高的容错能力。考虑可修复条件下建立了系统的马尔可夫可靠性模型，并进行了系的可靠度和安全度分析。仿真结果验证了该系统具有很高的可靠性和安全性。通过统现场调试和长时间通电实验，验证了系统满足汽轮机组安全保护装置的要求。关键词危急跳闸系统：马尔可夫模型；可靠性；安全性；三模冗余中图分类号Ｔ２７Ｐ７文献标识码Ａｄｉ０３６￣ｉｎ１０－５８０００．３ｏ：．９．ｓ．１４．１．５０１９ｓ００２０
ＺＯＵｉｎｘａ，Ｊａ－ｉｏＸＵｎ－ｉｇａｄＺＨｏｇｂｎ，ｎＨＡＮＧｈｎｑａＺｅ－ｉｎ

高可靠性控制系统的设计与分析

高可靠性控制系统的设计与分析一、引言随着现代科技的飞速发展，高可靠性控制系统的设计和分析变得愈发重要。

高可靠性控制系统主要用于需要高度稳定性和可靠性的领域，如核电站、高速列车和飞机等。

本文将探讨高可靠性控制系统的设计和分析方法，包括硬件和软件方面的技术，以及其在工业应用中的实践。

二、高可靠性控制系统硬件设计高可靠性控制系统的硬件设计是整个系统最为基础的部分，其稳定性、可靠性和安全性直接决定了系统的稳定性和生命周期。

下面将从电源设计、传感器设计、执行器设计和控制器设计四个方面介绍高可靠性控制系统的硬件设计。

1. 电源设计电源的质量是控制系统稳定可靠的关键因素之一。

高可靠性控制系统的电源设计要求应优先考虑高度可靠、低噪声、低成本和安全稳定等方面。

同时，电源供电系统应考虑两个独立的电源来源，分别用于内部电源和外部电源。

2. 传感器设计传感器是高可靠性控制系统中另一个重要的部分。

为了确保系统能够准确监测各种参数，传感器通常会采用冗余和备份设计，以确保即使在某些传感器失效的情况下，系统仍能准确地诊断过程变量。

另外，传感器应优先考虑具有高灵敏度、高精度、高可靠、低成本和安全稳定的特点。

3. 执行器设计高可靠性控制系统中的执行器主要是指带有开关和调节功能的执行元件，如电动机和阀门等。

执行器的设计应该考虑到其性能和安全稳定性。

在执行器选型上，应优先选用具有高可靠、低成本和高效的电动执行元件，同时应采用冗余和备份方案，以确保即使某些元件失效，系统仍然可以通过其他的元件完成工作。

4. 控制器设计高可靠性控制系统的控制器设计要求具有高度稳定性和可信度。

这要求控制器应具有以下几个优点：（1）高性能：控制器应该具有高速性、高精度、高分辨率、高精度和良好的稳态性能，以实现系统的高效率和高精度。

（2）高速度：控制器应具有快速响应和执行的能力，以保证系统能够在最短的时间内响应和执行相应的指令。

（3）可信度：控制器应具有故障检测、故障报道、自动重启和漏洞修补等能力，以避免系统出现故障和安全性问题。

控制系统可靠性设计

控制系统可靠性设计控制系统是现代工业中不可或缺的一环，它的主要任务是控制、调节、监测各种物理、化学和生物过程中的参数，从而实现生产工艺的稳定和可靠。

在实际应用中，控制系统出现故障或失效会给生产带来严重的影响，因此，保证其可靠性设计是非常关键的。

一、控制系统可靠性指标控制系统可靠性主要包括三个方面：可用性、可靠度和维修性。

其中，可用性指标反映了系统在规定时间内正常工作的概率；可靠度是指系统在规定时间内正常工作的概率；维修性是指系统发生故障后，进行维修的便利程度。

在进行控制系统可靠性设计时，应根据实际情况合理确定可靠性指标，并采用适当的方法来进行评估和测试。

二、控制系统可靠性设计方法控制系统可靠性设计的方法有很多种，其中常见的包括：故障模式与影响分析（FMEA）、失效模式与影响分析（FMECA）、故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等。

1. 故障模式与影响分析（FMEA）FMEA是一种常用的可靠性评估方法，其通过对各个子系统、组件和部件的故障模式进行分析，从而确定故障原因和可能的影响，以促进控制系统的可靠性设计和改进。

在进行FMEA时，首先需要对各个子系统、组件和部件进行分类，并确定其工作原理和故障模式；其次，根据故障模式对其可能的影响进行分析，确定影响的严重性和可能的后果；最后，制定相应的预防措施和修复措施，以降低控制系统的故障率和提高可靠性水平。

2. 失效模式与影响分析（FMECA）FMECA是在FMEA基础上进一步发展而来的，其主要是通过对各个子系统、组件和部件的失效模式进行分析，从而确定失效原因和可能的影响，以促进控制系统的可靠性设计和改进。

在进行FMECA时，首先需要对各个子系统、组件和部件进行分类，并确定其失效模式和可能的影响；其次，根据失效模式对其可能的影响进行分析，确定影响的严重性和可能的后果；最后，制定相应的预防措施和修复措施，以降低控制系统的失效率和提高可靠性水平。

3. 故障树分析（FTA）FTA是一种常用的可靠性评估方法，其通过对系统故障因果关系的分析和模拟，从而确定故障事件的概率和可能的影响，以实现控制系统的可靠性设计和改进。

高可靠性设备控制与通信系统设计与优化

高可靠性设备控制与通信系统设计与优化高可靠性设备控制与通信系统设计与优化是现代工业生产过程中非常重要的一环。

在制造业、能源领域、航空航天等许多行业中，设备的稳定运行和快速响应是保障生产效率和安全的核心要素。

因此，设计和优化高可靠性设备控制与通信系统是提高工业运作效率和降低事故风险的关键措施。

首先，高可靠性设备控制系统的设计应该充分考虑设备的平稳运行和故障自动诊断能力。

该系统应具备自适应控制、智能监控和自动报警等特性，以确保设备能够自动调整参数并在故障发生时及时报警。

例如，在制造业中，设备故障可能导致生产线停机，损失巨大。

通过监测设备的状态数据，并结合自动诊断算法，系统可以在故障发生前及时预警，并方便运维人员定位和修复故障，从而最大程度地保证设备的可靠运行。

其次，通信系统在高可靠性设备控制中起着至关重要的作用。

传感器、执行器和控制器之间的通信必须稳定可靠，以确保设备的按时响应和准确执行。

通信系统的设计应考虑网络拓扑结构、协议选择、数据传输速率和时延等因素。

在某些情况下，如在密封空间或高强电磁干扰环境中，无线通信可能是更好的选择。

实时性是设备控制通信系统中的一个重要指标，因此，在设计和优化中需要选择适当的通信技术和协议，以满足任务的实时性要求。

此外，高可靠性设备控制与通信系统的优化还需要考虑节能和环保。

随着全球对能源消耗和碳排放的关注增加，如何提高设备控制系统的能效和减少环境污染也成为一个重要的问题。

通过设计更高效的控制算法、合理选择和配置传感器和执行器，以及优化设备调度和运行策略，可以实现能源的节约和碳排放的降低。

例如，通过控制设备的启停时间和功率调节，将设备处于最佳工作状态的时间段，可以降低能源消耗和运行成本，并延长设备的使用寿命。

在高可靠性设备控制与通信系统的设计和优化中，数据分析和机器学习技术也发挥着重要的作用。

通过对设备传感器数据的实时监测和分析，可以提前发现设备性能的变化和故障的迹象，并采取相应措施。

高可靠性工控系统的设计与实现

高可靠性工控系统的设计与实现随着传统工业向智能化、自动化方向的转型，工控系统已经成为工业自动化领域中的重要组成部分。

然而，与其它自动化领域不同，工控系统具有更高的可靠性和安全性要求。

本文将介绍高可靠性工控系统的设计原则和实现方法。

一、高可靠性工控系统的设计原则1、可靠性设计原则高可靠性工控系统的可靠性设计原则是关键，它需要在硬件、软件和系统层面上保证系统的可靠性。

在硬件层面，需要选择高可靠性的电子元器件，采用冗余设计来保证系统的稳定性。

在软件层面，需要使用高质量的代码，进行充分的测试和验证，以及应用各种开发方法和技术来实现系统的可靠性保证。

在系统层面，需要采用多重备份、错误检测和恢复等技术，以保证系统发生故障时能够快速恢复正常运行。

2、安全设计原则高可靠性工控系统的安全性设计原则同样是关键。

它需要在各个环节上采取措施，保障系统的安全性。

在硬件层面，需要采用具有高抗干扰能力的电子元器件并进行安全保护。

在软件层面，需要设计严谨的安全机制，并建立安全防护体系以防止非法入侵和攻击。

在系统层面，需要进行风险评估，制定应急预案，以保障系统的安全。

二、高可靠性工控系统的实现方法1、硬件方面在高可靠性工控系统中，硬件方面的设计是关键。

最常用的硬件冗余设计是双重冗余设计，即采用两个相同的系统或部件进行备份。

当其中一个系统或部件发生故障时，另一个系统或部件可以马上接管工作。

在一些更为严格的要求下，可以采用三重冗余设计或更多级别冗余设计。

2、软件方面在高可靠性工控系统中，软件方面的设计同样是关键。

针对常见的软件故障，主要通过软件异常处理、检查点等技术来提高系统的可靠性。

其中，软件异常处理机制是指在系统遇到异常故障时，尽可能通过软件的方式优化和调整，从而使整个系统恢复正常；而系统检查点机制，则是在运行过程中，定期保存系统的状态信息，以备系统发生故障时，能够迅速恢复到异常前的运行状态。

3、系统方面在高可靠性工控系统中，系统方面的设计也是十分关键的。

高可靠性交通控制系统的研究与设计

高可靠性交通控制系统的研究与设计随着城市化的快速发展，城市交通的规模和复杂程度不断提高，给城市的交通运行带来了越来越高的要求。

如何让交通系统更加安全、高效、便捷和环保，是城市化发展过程中需要解决的重要问题。

高可靠性交通控制系统就是为了更好地解决这些问题而应运而生的。

一、高可靠性交通控制系统的概念高可靠性交通控制系统是一种为实现城市公共交通高效、安全运行所设计和开发的一种系统。

它能够实现公交车的定位追踪，车辆调度，信号灯控制，停车场调度，GPS导航等功能，实现了交通运行实时监控和智能化管理。

同时，它还具有高度的可靠性和安全性，能够抵御各种损害和破坏，确保交通系统的稳定运行。

二、高可靠性交通控制系统的特点1.可靠性高高可靠性交通控制系统采用了冗余设计和故障恢复机制，确保系统的稳定运行和各项功能的正常开展。

即使出现部分故障，仍能够保证系统的基本运行和功能开展，并在最短时间内进行故障的排除和恢复。

2.安全性好高可靠性交通控制系统具有很高的安全性，采用了先进的自动化技术和智能化控制方式，能够及时发现交通运行中存在的安全隐患，并及时采取相应的措施进行排除和处理，确保市民的交通安全。

3.功能齐全高可靠性交通控制系统可以实现公交车的定位追踪，车辆调度，信号灯控制，停车场调度，GPS导航等多种功能，同时能够提供实时监控和智能化管理。

三、高可靠性交通控制系统的构成和技术原理高可靠性交通控制系统的构成主要包括硬件平台、软件平台和网络通信三个方面。

1.硬件平台硬件平台是高可靠性交通控制系统的基础，一般包括交通监测设备、相位控制器、路口控制器、交通信号灯、视频监控系统等。

硬件平台采用先进的物联网技术，通过云计算和大数据分析，实现数据的实时采集和分析，为交通的智能化管理提供了强有力的支持。

2.软件平台软件平台是高可靠性交通控制系统的核心，一般包括交通智能化监测平台、交通仿真平台、交通信息管理平台、公共交通调度平台等多个模块。

高可靠性工业高速以太网控制系统设计

高可靠性工业高速以太网控制系统设计随着工业自动化技术的不断发展，工业高速以太网控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。

而高可靠性，则是这类控制系统设计的核心要求之一。

在这篇文章中，我将探讨高可靠性工业高速以太网控制系统的设计，包含其几个主要技术要素和一些实际例子的分析。

一、设计要素1. 硬件设计。

在高可靠性工业高速以太网控制系统的硬件设计中，关键是要设计出能满足高要求的、具有可扩展性的硬件平台。

要保证硬件设备具有可靠的电源支持、温度控制、防护性能等，以确保在恶劣环境状态下依然能够稳定工作。

同时，还应设置各种自动报警装置，及时发现问题，快速切换备用机。

2. 软件设计。

高可靠性工业高速以太网控制系统软件设计，主要是通过有效的软件算法和布局设计，来确保控制系统的稳定性和可靠性。

软件设计需要考虑多种因素，如代码的可读性、可维护性等。

同时，为了最大化系统的安全性，我们还需要采用双机热备、双通道等冗余技术，确保系统的连续可用性。

3. 网络架构设计。

工业高速以太网控制系统的网络架构设计，需要考虑到网络带宽、延迟、容错等各种要素。

在保证网络通畅的同时，还要保证网络的安全性和可靠性。

为此，需要采用实时通讯协议，如PROFINET（Process Field Network）、EtherCAT （Ethernet for Control Automation Technology）等，通过将控制信号与数据信号分离，使控制系统具有更加高效和稳定的能力。

4. 维护和升级设计。

为了保证高可靠性工业高速以太网控制系统的稳定性，设计人员要考虑到后续的运营、维护和升级的方便性。

为此，我们需要考虑到物料、部件、文档等因素的标准化，以方便后期的维护、升级和替换工作。

二、案例分析以电力系统的实际应用场景为例，进一步探讨高可靠性工业高速以太网控制系统的设计和实施。

在电力系统中，智能电网作为电力系统升级的重要方向，将工业高速以太网控制系统引向了一个更加广阔的领域。

高可靠性控制系统的设计与实现

高可靠性控制系统的设计与实现随着科技和工业技术的飞跃发展，现代企业和工业生产中体系完善、安全高效的自动化控制系统不断得到广泛应用，其中高可靠性控制系统的设计与实现也成为了一个不容忽视的问题。

高可靠性控制系统通常被应用在对人身安全和资产损失有重要影响的场合，比如核电站、化工厂等高危行业领域，有着极高的要求，只有在系统的可靠性能够得到有效保证的前提下，才能够更好地保护人员的生命财产安全。

一、定义与意义高可靠控制系统是指一种能够在重要或复杂的工业场合下保证连续、稳定、可靠运行的控制系统，通常被认为是一种成熟、可靠和高效的技术。

随着工业化程度的不断提升，高可靠性控制系统的需求也不断地增加，这一系统能够有效地降低工业生产的故障率和事故率，提高企业生产和运营的效率和竞争力。

同时，这一系统也能够为保障人身安全和最小化资产损失提供有效的技术保证和保障。

二、高可靠性控制系统的设计和实现的要点（一）系统架构的设计高可靠性控制系统的设计应该从架构上进行，系统架构的良好设计能够对后期的开发、维护和升级提供有力的支持。

系统架构应该基于现有的技术和资源进行设计，避免选择过于复杂的架构，同时需要加强故障和异常的处理机制，避免因为单点故障而影响整个系统的正常运行。

（二）数据存储和处理能力的优化高可靠性控制系统的数据处理过程非常重要，因此需要对数据存储和处理的流程进行优化。

在数据存储方面，系统需要选择可靠的存储设备，选择经验丰富的厂家，并对永久性存储数据的可靠性进行必要的检测。

在数据处理方面，要加强数据处理的分布式、并行化等技术的应用，确保整个系统的稳定和可靠运行。

（三）故障处理的规范和流程对于高可靠性控制系统来说，故障处理的规范和流程至关重要。

不仅要对系统本身进行规范处理，而且还要对后续的维护和升级工作进行规范。

系统应该被设计成能够在出现故障的时候自动切换到备用方案，确保故障和异常的正常处理。

针对不同的应用场景，系统需要做好适当的备份和恢复，避免单点故障和数据丢失的情况发生。

高可靠性系统设计及验证

高可靠性系统设计及验证在如今的信息时代，系统的可靠性已经不再是一个简单的要求，而是一项必须得到认真对待的技术难题。

随着计算机技术的不断发展和应用，各种高可靠性的系统越来越被广泛使用。

高可靠性的系统设计及验证变得尤为重要。

在本文中，将探讨高可靠性系统设计及验证的相关问题。

高可靠性系统设计的重要性高可靠性的系统的设计不仅能够保证系统业务的可靠性，而且能够达到系统的高可用性、安全性、稳定性和可扩展性等效果，同时也能够降低系统维护和开发成本。

举个例子，对于一家电商公司而言，如果其系统的可用性非常差，可能会导致客户失去信任、降低销售额，并带来巨大的损失。

因此，高可靠性的系统设计至关重要。

高可靠性系统设计的原则在高可靠性系统设计过程中，需要保证系统的可靠性，而这需要从多个角度考虑。

1.硬件故障容错性硬件故障是导致系统失效的主要原因之一。

基于此，保证硬件故障容错性是设计高可靠性系统的一个重要原则。

例如，在存储系统中，需要设计 RAID 技术组织硬盘，这样在任何一个硬盘损坏的情况下都不会影响数据的完整性和安全性。

2.软件设计可靠性软件设计的可靠性也是高可靠性系统设计的一个重要方面。

在软件开发过程中，需要采用有效的软件开发方法和工具来保证软件的质量和可靠性。

例如，采用严格遵循软件设计规范和程序代码规范的编码方式，以避免潜在问题和错误。

此外，还需要规范化代码清单、测试流程、文档化等。

这些都是保证软件质量和可靠性的有效方法。

3.系统监控和纠错能力在高可靠性系统设计过程中，系统监控和纠错能力也是一个需要关注的方面。

系统监控和纠错能力是指面向实际运行的应用程序，对程序运行过程中的问题进行实时监控、错误处理和修复等操作。

例如，在一个高可靠性服务器集群应用中，可以采用监控系统来监控系统健康状态，一旦系统出现问题，则及时通知管理员进行处理和纠正。

高可靠性系统验证对于高可靠性系统而言，验证过程的要求非常高。

因为这涉及到了系统的实际运行，所以必须保证系统的可靠性。

高可靠性信息系统的设计与实现

高可靠性信息系统的设计与实现在现代社会中，信息系统已经成为组织进行业务活动的重要工具。

高可靠性信息系统的设计和实现是确保企业、政府机关和军事组织的不可或缺的部分，以确保信息的安全和可靠性，并在系统遭遇惊人的灾害或故障时继续保持业务的顺畅运作。

在本文中，我们将探讨高可靠性信息系统的设计与实现。

1.设计理念高可靠性信息系统是为保证系统的稳定性、有效性和安全性而设计的，以保障系统的一个业务、一个组件或整个系统即使在面临极端情况时，也能持续地提供服务。

为了达到这个目标，设计者们需要持续关注系统的安全和稳定性，以及与外部环境的互动。

2.实施过程实施高可靠性信息系统包含着许多关键的操作步骤。

其中一项重要的任务是在系统的生命周期内控制变更过程，以确保系统的稳定性和可靠性。

控制变更过程包括监控和评估系统当中的变化，以及以多种方式来调整整个系统。

通过这种方式，确保可以进行变更的同时保证系统的安全并不被破坏。

除此之外，知识管理也是确保高可靠性信息系统的重要组成部分。

这可能涉及到建立在线知识库、知识共享平台或知识发布点，以便对系统的所有方面进行记录和分类。

知识管理的另一个效益是消除冗余工作和保证反馈的透明性。

此外，应该考虑运行高可靠性信息系统的有效性和可靠性。

在整个过程中，特别是在系统设计和测试阶段，应通过执行数据数据集、模拟方案，以及验证方案，来确定系统的质量和可靠性。

此外，定期检查系统中各组件、网络和服务状态，以帮助迅速发现和修复问题，确保系统的高可用性和持续稳定性。

3.实现技术高可靠性信息系统的实现需要完善的技术支持。

其中，负载均衡技术可以通过将任务分配给多台服务器来保证系统的可靠性、效率和安全性。

此外，镜像和备份技术可以在系统故障或灾害发生时，从已复制的备份镜像中恢复系统，并在瞬时转换到备份模式，保持整个系统的稳定和可靠性。

日志技术、审计技术也是球高可靠性信息系统必不可少的技术之一。

日志技术可记录系统运行状况或事件日志，监视系统状态和自动调整，并识别系统可能出现的错误，及时进行对策。

ETS系统的设计与实施

ETS系统的设计与实施在目前的和利时工业自动化电力项目实施中，包含ETS部分的合同越来越多。

为此，规范ETS系统的设计与实施是一件必要的事情。

本文做一个初步的尝试，只是总结了一些经验，希望得到大家的指正，将这一工作进一步完善。

本文参考了葛建瑛的《ETS控制说明及设备说明》，并得到了施用肪副总、罗作桢、马孝骞等老师的指导。

1.ETS系统的设计原则。

ETS系统的全称为汽轮机电气危急遮断控制系统，是用来监督对机组安全有重大影响的某些参数，以便在这些参数超过安全限值时，通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门，紧急停机。

ETS系统为汽机保护系统，对它的各方面要求比DCS系统（监控系统）要高。

ETS系统应为独立系统，其运行应独立于DCS系统。

ETS系统在冗余配置时，两套系统最好为不同物理性质的系统。

不过，按现在情况，这一要求比较难。

同时两套系统不能有直接的物理、电气联接。

ETS系统与DCS的通讯仅为监视用，通讯中断或DCS故障不影响ETS系统的正常运行。

ETS系统应该有独立的电源系统。

ETS系统应尽量简洁，非本系统功能、逻辑不应进入（例如测点的扩展、汽机的联锁等）。

对于125MW以上机组，原则上ETS的执行机构——现场电磁阀应采用双通道连接方法，即采用4只电磁阀串连加并联连接。

ETS系统的在线试验不影响机组保护的正常动作，即在做试验时，若有保护信号经逻辑判定动作，ETS系统应正常发出信号停机。

2.ETS系统的硬件配置原则目前，ETS系统如无特殊要求，基本采用我公司的FOPLC产品，采用冗余配置。

一般情况下不用继电器或DCS系统来组建ETS系统。

如果有条件，尽可能ETS系统采用单独的一个机柜；否则也要有单独的半面机柜。

不可与DCS模件和继电器混装。

现场输入信号与PLC之间，应采用继电器隔离，一方面防止干扰，另一方面保证冗余PLC之间的隔离。

同时，保证了现场输入信号的扩展（此信号要进SOE等）。

继电器＋PLC 的反应时间应小于50ms。