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淺談電廠DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用分析

楚俊發(fā),張?jiān)铝?br/>（鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司,鄭州450000）

摘要：近年來，隨著發(fā)電行業(yè)綜合自動(dòng)化水平的不斷提高以及信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，使得越來越多的火電廠迫切需要建設(shè)適合自己的廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS），并且需要運(yùn)用這個(gè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)本廠生產(chǎn)效率提高和生產(chǎn)安全性增強(qiáng)的目的，最終實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)信息系統(tǒng)和各類集散控制系統(tǒng)之間的信息共享。而在大型火電廠，DCS是其目前應(yīng)用較為廣泛的一種控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組控制進(jìn)行模式結(jié)合，這樣就能提高電廠的自動(dòng)化水平，增強(qiáng)電廠系統(tǒng)的安全系數(shù)，以便減少不必要的浪費(fèi)。而本文對電廠DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，結(jié)合公司運(yùn)用實(shí)例來分析電廠DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：電廠；DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；運(yùn)用分析

0　引言

隨著DCS控制技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS的使用性能不斷提高，價(jià)格逐年下降，因而在電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中獲得了較好的應(yīng)用前景。而正因?yàn)镈CS的低成本、高性能，DCS逐步開始在小型電廠應(yīng)用。所以，對DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用進(jìn)行研究和分析，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1　DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)及其組成

DCS的英文縮寫是DistributedControlSystem，這個(gè)系統(tǒng)的組成包括DAS和MCS兩個(gè)部分，其中的DAS部分一般是用于運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，而相對于DAS部分而言，MCS部分則是用于模擬量控制。操作員站是由工業(yè)微機(jī)配以外設(shè)所組成，它的可靠性極高，站上具體運(yùn)行的軟件一般情況下是HS2000系統(tǒng)專用的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，其具備了圖形顯示與會(huì)話、報(bào)表打印、報(bào)警顯示與管理、系統(tǒng)庫管理、追憶庫管理、歷史庫管理等多種功能。一般情況下，工程師站和操作員站共同使用一臺(tái)微機(jī)，而工程師站和操作員站配以HS2000組態(tài)軟件包，可以實(shí)現(xiàn)供用戶應(yīng)用系統(tǒng)的使用組態(tài)現(xiàn)場控制站相比于另外兩個(gè)站而言，是DCS系統(tǒng)具體完成現(xiàn)場測拉的重要站點(diǎn)。而現(xiàn)場控制站是由主控模塊、專用機(jī)柜、智能I/O模塊以及電源模塊這四部分共同組成的。該站和另外兩個(gè)站點(diǎn)不同的是，這個(gè)站點(diǎn)主要完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換、處理以及控制運(yùn)算這兩個(gè)功能[2-3]。

當(dāng)然，除了DCS普遍擁有的DAS與MCS兩個(gè)系統(tǒng)外，還有順序控制系統(tǒng)（SCS）與爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS），在這里不作一一講述。

2　電廠DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用分析

2.1DCS系統(tǒng)在控制方面的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)、CRT和相應(yīng)的外圍設(shè)備共同組成了主控機(jī)。主控機(jī)一般情況下安裝在主控室內(nèi)，CRT則是能夠顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)設(shè)備參數(shù)以及各種操作指導(dǎo)，與此同時(shí)，CRT還可以同時(shí)或單獨(dú)地提供報(bào)告。CRT對于電廠的警報(bào)系統(tǒng)具有極大的作用，這是因?yàn)?，?dāng)模擬量超過限定值時(shí)，CRT能夠顯示相應(yīng)的警報(bào)信息同時(shí)還可以將警報(bào)信息打印出來[4]。例如我公司中對于鍋爐運(yùn)行的控制，可以采用DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)對鍋爐的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制。鍋爐運(yùn)行的控制主要的目的是為了確保鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件下，連續(xù)不斷地向汽輪機(jī)提供合格的蒸汽，以確保外界負(fù)荷的需要。系統(tǒng)內(nèi)部CRT可以實(shí)現(xiàn)對鍋爐運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)等的指導(dǎo)，來保持鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性。

現(xiàn)場控制級(jí)則主要由PLC與檢測裝置組成，PLC可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制及與各上位機(jī)的通信。電機(jī)控制裝置一般則由斷路器、大功率接觸器、顯示板等組成，它的控制電路由PLC控制，通過實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而達(dá)到控制流量、溫度、壓力等目的。

2.2DCS系統(tǒng)在通信部分的應(yīng)用

DCS系統(tǒng)各個(gè)單元之間的通信一般采用主從的工作方式，簡單的來說，網(wǎng)絡(luò)操作單元是主站，而現(xiàn)場監(jiān)控單元是從站。通信從主站發(fā)出，只能與任一臺(tái)從站之間進(jìn)行通信，而兩臺(tái)從站之間的直接通信是不被允許的，假如通信需要從主站中轉(zhuǎn)，那么現(xiàn)場監(jiān)控單元需要采用PC總線接插板技術(shù)，并且需要配有一塊內(nèi)部的RS-485通信卡。通信卡一般是通過使用光電隔離與電源隔離等技術(shù)來增強(qiáng)外界干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性[5]。例如我公司在氣機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)中，采用實(shí)時(shí)的通信主干網(wǎng)來配置冗余的工業(yè)級(jí)交換機(jī)，通過網(wǎng)線把機(jī)爐電子間、工程師室、集控室以及相關(guān)輔助車間的各個(gè)控制設(shè)備進(jìn)行通信的統(tǒng)一，構(gòu)成了一個(gè)相對完整的分布式控制系統(tǒng)，并且所有的站點(diǎn)可以通過交換機(jī)直接進(jìn)行上網(wǎng)。

2.3DOS的優(yōu)勢

（1）DCS系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于可以將系統(tǒng)分散，這是因?yàn)镈CS系統(tǒng)采用的微處理器可以實(shí)現(xiàn)對每一個(gè)小范圍的任務(wù)進(jìn)行控制，再加上這種微處理器的數(shù)量十分龐大，使得全部區(qū)域都得以覆蓋，并且這樣的并聯(lián)結(jié)構(gòu)可以在某個(gè)微處理器出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（2）DCS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之二在于可以縮小控制室尺寸以及控制表盤的長度，提高工作的效率。而相應(yīng)尺寸的縮小便是控制系統(tǒng)所需電纜及各類設(shè)備數(shù)量的減小，降低了電廠的設(shè)備成本。與此同時(shí)，這種先進(jìn)技術(shù)的使用，可以減少設(shè)備運(yùn)行對設(shè)備廠商的依賴，使得電廠獲得較大的獨(dú)立性，減少了儀器控制人員的培訓(xùn)費(fèi)用[6]。

3　結(jié)語

綜上所述，DCS系統(tǒng)的引進(jìn)及運(yùn)用將實(shí)現(xiàn)電廠電氣部分自動(dòng)化，并實(shí)現(xiàn)電廠信息資源的共享，這樣便使得整個(gè)電力系統(tǒng)在自動(dòng)化水平將登上一個(gè)新臺(tái)階，與此同時(shí)，DCS系統(tǒng)還提高了生產(chǎn)的可靠性與安全性，使得電廠在此行業(yè)的競爭力大大增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]開雙龍.電廠DCS的發(fā)展及應(yīng)用問題[J].廣東科技,2012,21(11) :98-99.

[4]田永豐.提升電廠DCS系統(tǒng)可靠性與抗干擾性的措施[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月）,2013,32(06):123-124.

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