SOE係統結構優劣分析與研究
科技發展
作者：韓友喜
【摘要】事件順序記錄係統（SOE）對工廠運行狀態監視、事故分析中起著重要作用。通過試驗研究了SOE的性能、誤差以及係統結構，得出SOE係統結構的最佳方案。
【關鍵詞】事件順序記錄；SOE；誤差；係統結構
1.引言
SOE（Sequence Of Event）事件順序記錄係統，它以毫秒級的時間分辨率獲取並記錄開關量變化的信息，為係統的監視、控製及事後分析、研究各種事故的產生原因提供有力依據，為消除安全隱患提供支持，目前在電站、化工、冶金、煉油等領域中被廣泛地應用，對工廠的運行和維護起著重要作用。
2.概述
SOE係統是DCS及其他控製係統中用於記錄異常故障的子係統。它所記錄的事件發生時間和聯鎖發生事件的間隔順序，是係統故障和異常分析的最重要依據。尤其在電力行業具有普遍的應用，利用它精確記錄和報告預先定義好的水機、汽機、鍋爐、電氣重要開關量信號的狀態變化，對機組的事故分析提供明確有效的線索和證據。在現實中，許多電廠出現過保護動作等情況時SOE未記錄下來或記錄時間與實際情況不符的問題，因此，事故順序記錄對於指導檢修人員及時排除事故顯得特別重要，並直接影響機組的穩定運行。同樣，對SOE係統的設計和設備的精度也提出了更高的要求。
目前電站的SOE係統設計基本分為集中布置和分散布置兩種方式。集中式布置是將SOE采集卡由集中在同一對CPU控製，物理上也集中在同一機櫃或擴展櫃中；分散式布置是將SOE采集卡物理上分散布置在不同的機櫃中，由不同的CPU控製。SOE係統的授時方式也分為兩種，一種為NTP方式，即通過控製係統的通信網絡進行分級授時，如西門子SIMATIC PCS7係統；另一種為集中授時，SOE模件通過時鍾同步卡和GPS（標準時間同步裝置）相連接，如東芝TOSMAP-DS係統。
3.SOE係統的誤差分析
在《火力發電廠分散控製係統驗收測試規程》DL/T 659-2006規定了SOE的時問分辨力應不大於lms。實際影響DCS的SOE時間分辨力大小的因素主要有SOE模件的通道掃描周期、不同開入模件和不同控製器的基準時鍾誤差及時鍾同步誤差等。SOE時間分辨力可以按式（1）估算。
⊿T=⊿T1+⊿T2+⊿T3+……（1）
式中：⊿T1表示開入模件的掃描周期；⊿T2表示不同開入模件之間的時間偏差；⊿T3是表示不同控製器之間的時間偏差。
開人模件的掃描周期⊿T1是開入模件CPU等間隔掃描對開入通道的時間間隔.由CPU的運行速度決定，一般小於0.5ms，實際應用中已經達到更快速度。
不同開入模件之間的時間偏差⊿T2主要由模件的基準時鍾誤差和時鍾同步誤差引起。開入模件時鍾同步是通過接受與之相接的控製器同步信號完成，或通過時鍾同步卡直接與GPS相連接完成信號同步。模件與製器同步信號傳遞是通過模件與控製器相接的通信總線傳遞；另一種是通過專用開關量脈衝遞。模件通過時鍾同步卡直接與GPS相連接完成信號同步，采用IRIG-B格式時間碼，為脈衝方式。
不同控製器之間的時間偏差⊿T3主要由控製器基準時鍾誤差和時鍾同步誤差引起。控製器的時鍾同步有2種方式：一種是通過一台操作員站（計算機）經以太網發同步信號，這種方式同步信號為網絡傳輸的模擬信號，精度一般在秒級，必須要進行網絡延遲補償後才能時鍾同步；另一種是通過GPS（標準時間同步裝置）發脈衝同步信號。
由上可見，SOE時間分辨力的大小主要由開人模件的掃描周期的大小決定，如果各開入模件之間、控製器之間不通過專用時間同步，SOE偏差可能很大。