[發明專利]DCS系統電流型模擬量采集實時性測試系統及方法

在審

• 申請號: 202210319620.6
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114661032A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 蔡萍萍;盧化;華麗云;蔡鈞宇;陳巍文;王天宇;王振
• 申請（專利權）人: 杭州意能電力技術有限公司;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種DCS系統電流型模擬量采集實時性測試系統，涉及DCS系統測試技術領域，用于簡化測試儀器，即用常規測試儀就能解決相應測試難題。該系統包括：在電流信號發生端、AI端及記錄端所構成的基本測試回路中并聯一受控分流支路，所述受控分流支路為可控制電流變化幅值和周期的支路。本發明還公開了一種DCS系統電流型模擬量采集實時性測試方法，通過開關發生器實現分流電流大小和周期的改變，從而控制流入AI端的電流，以完成采集實時性的測試。本發明對測試儀器要求低，便于測試和攜帶。

技術領域

本發明涉及DCS系統測試技術領域，尤其涉及一種DCS系統電流型模擬量采集實時性測試系統及方法。

背景技術

DCS系統是普遍應用于電力等領域的主要控制系統，其性能的優劣直接影響到整個系統運行的穩定性及控制的精確性，因而有必要對新建的、或運行過一段時間的DCS系統進行性能測試，以確保各項性能達到投運的標準，模擬量輸入信號采集實時性測試是其中重要的一環。

模擬量輸入信號分電壓型和電流型兩種，發電廠DCS系統主要以電流型為主，即4～20mA信號。現場的壓力、流量、液位、閥位等信號都通過前置單元轉換成4～20mA信號進入DCS系統的模擬量(AI)輸入端，然后經AI卡A/D轉換被自動換算成相應的工程數字信號(比如0～100)，進而參與系統的控制過程。以閥位為例，通常4mA對應閥位0％開度，20mA對應100％開度，以此類推。電流型AI信號根據供電方式分為外供電和內供電兩種，外供電由一次元件提供電流源，內供電由DCS系統側提供內部電源。

電流型模擬量采集就是4～20mA信號進入AI卡后，系統采集該信號，經過A/D轉換后形成數字信號的過程，采集周期越短，則說明性能越好，系統采集實時性越強，系統的控制精度也會更高。

常見的SOE信號發生器可以對開關信號的脈寬和脈沖數進行設置。

目前，對模擬量采集實時性的測試方法一般局限于對電壓型AI的采集測試，對電流型模擬量采集實時性的測試方法很少提及。如果針對電流型模擬量采集實時性進行測試，一般使用4～20mA周期變化量作為信號源輸出，經過系統H/L模塊將AI信號轉換成0/1信號，利用計數器記錄信號為“1”的數量，改變脈寬通過計數器判斷能否正確記錄輸入的周期數量來進行采集實時性的測試。由于脈沖輸出的信號發生器基本上都是電壓輸出型，不能直接輸出電流型的方波或正弦波，所以須借助專用脈沖信號發生器和直流調壓器實現正值周期信號輸出。這種測試方法測試難度大，專用脈沖信號發生器須同時具有脈沖數量設置功能和脈沖峰峰值調節功能，比較少見，且調壓器體積大，重量重，不便于攜帶，測試過程也比較繁瑣，需不停調整脈沖信號發生器和模擬量信號的電壓，以保持AI卡輸入信號在4～20mA變動。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種DCS系統電流型模擬量采集實時性測試系統，通過電路分流原理實現模擬量采集實時性測試，測試儀器及測試設備簡單，無需借助專用脈沖信號發生器和直流調壓器。

本發明的目的之一采用以下技術方案實現：

一種DCS系統電流型模擬量采集實時性測試系統，在電流信號發生端、AI端及記錄端所構成的基本測試回路中并聯一受控分流支路，所述受控分流支路為可控制電流變化幅值和周期的支路。通過控制支路電流，實現對流進AI端(電流型AI卡)電流的間接控制。

為實現對支路的電流控制，所述受控分流支路由電阻和可控開關串聯組成，并聯在所述AI端的正負端。

進一步地，所述可控開關為開關信號發生器。所述電阻為200～300歐姆電阻。

進一步地，所述信號發生端為4-20mA電流信號發生器。所述電流信號發生器開啟后的輸出值恒定為20mA。

所述記錄端包括DCS系統控制器內部運行的H/L模塊及計數器。