| 【中文题名】 | 自动化系统安全评估技术的研究 |
| 【英文题名】 | Study of Safety Evaluation Technology of Automatic Control System |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-24 |
| 【中关键词】 | 自动化系统,风险,安全评估,系统仿真,, |
| 【英关键词】 | automatic control system,risk,safety evaluation,system simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
近年来，安全问题日益受到各个行业的关注，工业自动控制系统也不例外，国内外相关机构和学者正在筹措推出国际性的安全评估标准。在此前提下，推动自动化系统的安全评估技术的发展就具有非常重要的意义。本文对自动化系统的安全评估技术进行了理论研究和模拟仿真，提出了改进系统安全性能的措施，具有重要的理论意义和应用价值。
在分析自动化系统存在的各种潜在威胁的基础上，以基于FF现场总线的环氧乙烷控制系统为例，利用故障树分析法对导致系统故障的危险进行全面分析，构建系统的故障树，根据布尔代数法则计算出系统的最小割集，从而可以定性地分析系统的危险性，提出相应的改进措施。在此基础上提出了计算基本事件的结构重要度系数的公式，进而计算其权重系数，将其应用于后续分析。模糊综合评价法采用了前面的基本事件的权重系数，应用模糊变换原理和最大隶属度原则对整个系统的安全等级进行定量分析，给出一个具体数值，便于直观的判断及针对性的改进。在前面分析的基础上，本文利用Matlab／Simulink搭建了该生产系统的仿真平台，对系统的正常运行及故障状态下的情况分别进行了仿真，为自动化系统的安全评估领域的研究提供一个仿真平台。
课题从对... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-6 |
|
ABSTRACT |
6-14 |
|
第一章 概述 |
14-22 |
|
1.1 自动化系统安全评估简介 |
14-16 |
|
1.1.1 系统安全评估的定义 |
14 |
|
1.1.2 系统安全评估的目的 |
14-15 |
|
1.1.3 系统安全评估的内容 |
15-16 |
|
1.1.4 系统安全评估的意义 |
16 |
|
1.2 自动化系统安全评估方法研究现状 |
16-20 |
|
1.3 课题的研究内容及意义 |
20-22 |
|
第二章 故障树分析方法 |
22-30 |
|
2.1 故障树方法介绍 |
22-23 |
|
2.1.1 故障树分析方法定义 |
22 |
|
2.1.2 故障树符号说明 |
22 |
|
2.1.3 布尔代数运算法则 |
22-23 |
|
2.1.4 故障树的表达式及最小割集 |
23 |
|
2.2 方法改进 |
23-25 |
|
2.2.1 基本事件的结构重要度 |
23-24 |
|
2.2.2 权重系数 |
24-25 |
|
2.3 环氧乙烷生产系统故障树分析方法举例 |
25-30 |
|
2.3.1 分析步骤 |
25-29 |
|
2.3.2 分析结果 |
29-30 |
|
第三章 模糊综合评价法 |
30-36 |
|
3.1 模糊综合评价法介绍 |
30-32 |
|
3.2 环氧乙烷生产系统的模糊综合评价法分析 |
32-36 |
|
3.2.1 评价步骤 |
32-34 |
|
3.2.2 评价结果 |
34-36 |
|
第四章 基于FF现场总线的自动化控制系统安全仿真 |
36-68 |
|
4.1 FF现场总线系统建模 |
36-50 |
|
4.1.1 FF现场总线通信模型 |
36-37 |
|
4.1.2 FF设备 |
37 |
|
4.1.3 FF总线报文的结构 |
37-39 |
|
4.1.4 FF总线的通信通道 |
39 |
|
4.1.5 FF数据链路层服务原语 |
39-40 |
|
4.1.6 FF数据链路层数据传输模型 |
40-46 |
|
4.1.7 FF链路活动调度模型 |
46-50 |
|
4.2 系统仿真基本思想 |
50-52 |
|
4.3 仿真工具 |
52-53 |
|
4.4 FF总线控制系统仿真平台 |
53-60 |
|
4.4.1 FF总线控制系统的整体结构 |
53-55 |
|
4.4.2 各设备的模块结构 |
55-59 |
|
4.4.3 总线模块结构 |
59-60 |
|
4.5 系统仿真结果分析 |
60-68 |
|
4.5.1 系统正常运行 |
60-61 |
|
4.5.2 氧气含量超限故障 |
61-63 |
|
4.5.3 工控机故障 |
63-65 |
|
4.5.4 H1卡故障 |
65 |
|
4.5.5 控制阀故障 |
65-68 |
|
第五章 改进系统安全的措施 |
68-70 |
|
5.1 硬件方面 |
68 |
|
5.2 软件方面 |
68 |
|
5.3 人为因素 |
68-70 |
|
第六章 结论 |
70-72 |
|
参考文献 |
72-76 |
|
致谢 |
76-78 |
|
研究成果及发表的论文 |
78-80 |
|
作者和导师简介 |
80-81 |
|
北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
81-82 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385759 |
