分布式控制系統(tǒng)(DCS)是目前主流的工業(yè)儀控系統(tǒng)主要選擇方案之一。本文對DCS系統(tǒng)在大型工業(yè)設(shè)施如核電站中的工程應(yīng)用中,出現(xiàn)的由于信號點過多導(dǎo)致的I/O分配較難開展的問題進行了研究,內(nèi)容包括I/O分配的主要原則,手動分配過程及其缺陷,包括工作量大、效率低、易錯、結(jié)果不夠優(yōu)化等問題。在此過程中,可以發(fā)現(xiàn)通過以軟件算法對I/O進行分配,能有效提高系統(tǒng)安全性、降低工程成本的同時保證盡量高的系統(tǒng)可維護性。本文參考聚類算法的模型對I/O分配問題進行了建模,建立了各分配目標的評價函數(shù)。隨后使用二分K-Means算法對I/O分配問題進行求解,并針對分配問題中出現(xiàn)的過分配問題和K-Means初值選擇問題進行了優(yōu)化改進,最后將其在實際工程中進行了運用,與手工分配的結(jié)果進行了對比,取得了令人滿意的效果。

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 分布式控制系統(tǒng)簡介
        1.1.2 分布式控制系統(tǒng)在大型工業(yè)設(shè)施中的應(yīng)用
    1.2 DCS系統(tǒng)I/O分配問題
    1.3 本課題研究現(xiàn)狀
    1.4 本章小結(jié)
第二章 DCS系統(tǒng)I/O分配介紹及其原則
    2.1 分配相關(guān)對象要素
        2.1.1 現(xiàn)場設(shè)備
        2.1.2 現(xiàn)場設(shè)備接口
        2.1.3 信號
        2.1.4 卡件
        2.1.5 機柜
        2.1.6 信號分配
    2.2 DCS系統(tǒng)I/O分配典型工作流程
        2.2.1 整理設(shè)備與設(shè)備接口清單
        2.2.2 生成I/O清單
        2.2.3 整理硬件信息
        2.2.4 控制器/機柜分配
        2.2.5 卡件分配
        2.2.6 DCS系統(tǒng)I/O分配典型工作流程總結(jié)
    2.3 分配優(yōu)化目標
        2.3.1 安全性優(yōu)化目標
        2.3.2 經(jīng)濟性優(yōu)化目標
        2.3.3 可維護性優(yōu)化目標
    2.4 分配基本原則
        2.4.1 安全分級原則
        2.4.2 設(shè)備位置原則
        2.4.3 設(shè)備冗余原則
        2.4.4 設(shè)備成組原則
        2.4.5 功能分區(qū)原則
        2.4.6 電源分區(qū)原則
        2.4.7 分批發(fā)貨原則
        2.4.8 裕量原則
    2.5 本章小結(jié)
第三章 自動I/O分配算法原理
    3.1 I/O分配算法設(shè)計思路
        3.1.1 I/O分配問題定義
        3.1.2 I/O 分配問題定義
    3.2 可行算法
        3.2.1 匈牙利算法
        3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.2.3 聚類算法
    3.3 聚類算法介紹
        3.3.1 層次聚類算法
        3.3.2 分割聚類算法
        3.3.3 其他聚類算法
    3.4 K-Means算法介紹
    3.5 二分K-Means算法介紹
    3.6 本章小結(jié)
第四章 自動I/O分配算法實踐與驗證
    4.1 I/O自動分配問題建模
        4.1.1 相似度模型
        4.1.2 評價模型
        4.1.3 參數(shù)表
    4.2 K-Means算法實現(xiàn)
    4.3 二分K-Means算法實現(xiàn)
    4.4 卡件至機柜分配
    4.5 算法優(yōu)化
        4.5.1 K-Means初始化策略
        4.5.2 后處理
    4.6 算法驗證
    4.7 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3779712