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五,系统实时性测试
1 CRT 画面响应时间测试
在操作员站用鼠标点击调用一幅画面,直到画面完全显示,记录从鼠标点击到画面完全显示的时间。一般选取工艺复杂、图形较多的画面进行测试,调取多幅画面,计算平均值。测试要求响应时间小于 1 s。
2 CRT 画面数据刷新时间测试将多功能信号校验仪接入模拟量输入通道,单向连续斜坡改变信号校验仪的输出。读出某一段时间内 CRT 上该信号的变化次数,计算平均值。测试要求响应时间小于 1 s。
3 系统响应测试
开关量响应时间测试: 将开关量控制回路的指令输出通道短接至反馈输入通道; 在 CRT 操作员界面上操作键盘发出操作指令,直到屏幕上显示对应反馈状态,记录发出指令至状态在 CRT 显示的时间,重复测试,取其平均值。DLT 659 - 2016 火力发电厂分散控制系统验收测试规程中要求响应时间不得超过 2 s。模拟量响应时间测试与开关量响应时间测试方法一样,但要求响应时间不得超过 2. 5 s。
4 控制器处理周期测试
该项目用于检查各控制器的运算周期是否稳定,以判断 DPU 运算的稳定性、可靠性,以及 DPU内组态的运算负荷分配是否合理。控制器计算周期不稳定可能会给一些实时性要求高的应用带来不确定性,对于在组态中有通过运算周期值进行累计运算的场合也会带来较大的误差。
一般测试方法是选取不同的功能控制器进行如下步骤的测试:
1) 在 DCS 组态中增加下图所示的逻辑,并将其输出直接接到同 DPU 内的 DO 通道上。从该图可知,非门每一次的状态变化即表示一个运算周期。

2) 将 DO 输出接至高速数据采集器( 对于 DO继电器可不用取出,由于继电器的滞后仅为 20 ms左右,且稳定,因此对一般所测的 100 ms 以上运算周期影响不大) 。
3) 利用采集软件进行采集,并检查采集信号各周期信号的高电平和低电平长度是否符合标称值,是否稳定。 4) 如功能控制器内有不同的运算周期,则改变 DPU 运算周期( 需征得用户和厂家得同意) ,再次进行测试。某一测试曲线如图所示。对于该项目的一个问题是对运算周期指标的评定,一般是抽取一组连续的 10 个( 或以上) 的周期值,计算其平均值,但仅用均值还是不够的,应采用一指标评定周期的波动范围,可考用虑标准差,即随机选取至少 5 组的连续 10 个周期,计算各组平均值和实验标准差,再计算各组平均值和标准差的均值,当然,采用人工计算方式比较麻烦,可采用软件自动计算。
5 SOE 分辨率测试
同柜同 SOE 卡分辨率测试: 将 DCS 性能测试仪连接至同一 SOE 卡件的四个通道。通过 DCS性能测试仪向四个通道同步发出的置 1 信号,然后复位,重复 3 次。通过 DCS 性能测试仪向四个通道顺序发出间隔 1 ms 的置 1 信号,然后复位,重复3 次。在操作员站调取查看 SOE 记录。DLT 659 - 2016 火力发电厂分散控制系统验收测试规程中要求 SOE 信号的记录分辨率小于 1 ms。同柜不同卡 SOE 分辨率测试: 采取 3 ~ 6 步方法对分布在同一控制柜不同卡件上的四个通道进行 SOE 分辨率测试。不同柜不同卡 SOE 分辨率测试: 采取 3 ~ 6 步方法对分布在不同控制柜不同卡件上的四个通道进行 SOE 分辨率测试。
六,系统接地电阻测试
DLT 659 - 2016 火力发电厂分散控制系统验收测试规程中要求 DCS 采用独立接地网时,若制造厂无特殊要求,则其接地极与电气接地网之间应保持 10 M 以上的距离,且接地电阻不应大于 2 Ω。 当 DCS 与电厂电气系统公用一个接地网时,控制系统接地线与电气接地网只允许有一个接地点,且接地电阻应小于 0. 5 Ω。
七,模拟量精度的测试
1) 4 ~ 20 mA 模拟量输入通道精度测试: 选取DCS 系统中某一 4 ~ 20 mA 模拟量输入通道,将多功能过程信号校验仪接入该通道。通过多功能过程信号校验仪向该通道分别输入 4 mA、8 mA、 12 mA、16 mA、20 mA 的电流信号,在人机接口站画面读取并记录对应的示值,并进行精确度的计算。
2) 4 ~ 20 mA 模拟量输出通道精度测试: 选取DCS 系统中某一 4 ~ 20 mA 模拟量输出通道,将多功能过程信号校验仪接入该通道。在操作员站手动将该通道的输出分别设定为 0% 、25% 、50% 、 75% 、100% ,通过多功能过程信号校验仪读取通道输出的电流信号,记录对应的电流值,并进行精确度的计算。
3) 热电阻模拟量输入通道精度测 试: 选 取DCS 系统中某一热电阻 RTD 模拟量输入通道,将多功能过程信号校验仪接入该通道。通过多功能过程信号校验仪向该通道分别输入 0 ℃、50 ℃、 100 ℃、150 ℃、200 ℃ ( 具体数值根据测点量程会有所变化) 对应的电阻信号,在人机接口站画面读取并记录对应的示值,并进行精确度的计算。 4) 热电偶模拟量输入通道精度测 试: 选 取DCS 系统中某一热电偶 TC 模拟量输入通道,将多功能过程信号校验仪接入该通道。通过多功能过程信号校验仪向该通道分别输入 0 ℃、200 ℃、 400 ℃、600 ℃、800 ℃ ( 具体数值根据测点量程会有所变化) 对应的毫伏信号,在人机接口站画面读取并记录对应的示值,并进行精确度的计算。 5) 转速模拟量输入通道精度测试: 选取 DCS系统中某一转速模拟量输入通道,将多功能过程信号校验仪接入该通道。通过多功能过程信号校验仪向 该 通 道 分别 输 入 相 当 于 0% 、25% 、50% 、 75% 、100% 通道量程对应的频率信号,在人机接口站画面读取并记录对应的示值,并进行精确度的计算。
测试精度要求: 模拟量输入电流 < 0. 1% ,模拟量输入热电阻、热电偶 < 0. 2% ,模拟量输入转速 < 1 r/min,模拟量输出电流 < 0. 25% 。
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