安全仪表系统最终执行元件功能安全完整性检测装置开发
最终执行元件作为安全仪表系统中的关键部件，是实际工业生产过程中安全防护的有效保证，已在天然气、石油化工、电力等领域得到应用。最终执行元件受到自身及其部件结构、软硬件、运行环境等的影响，导致安全仪表系统在运行过程中功能安全完整性降低，进而增加了生产现场发生事故的风险。因此，开发最终执行元件功能安全完整性检测装置，以实现对最终执行元件的功能安全完整性检测，对最终执行元件功能安全完整性评价具有重要的工程应用价值。 本文以最终执行元件气动控制阀为研究对象，在详细分析功能安全完整性检测需求的基础上，结合低差异采样图像模板匹配最终执行元件阀杆位移视觉检测技术与微激励作用下阀杆位移反馈的气动控制阀功能安全完整性检测技术，给出了检测装置的设计方案，可用于在役气动控制阀功能安全完整性检测，具有较高的检测精度；采用嵌入式工控机、PLC处理单元、机器视觉单元、多参数传感和数据采集单元组成的硬件架构，完成硬件选型与集成；并结合模块化软件设计，使用LabVIEW和PLC混合编程，开发了最终执行元件功能安全完整性检测装置软件，具有较高的可靠性和可扩展性；最后，对检测装置进行实验测试。 实验测试表明，所开发的检测装置在实验室环境与工业现场环境下均能满足功能安全完整性检测的需求，可用于在役最终执行元件功能安全完整性检测，并为最终执行元件功能安全完整性评估提供支撑。
安全仪表系统;最终执行元件;完整性检测装置;气动控制阀;机器视觉
北京化工大学
硕士
控制工程
王建林;郭立功
2022
中文
TH702
2022-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）