趙 鵬

（陜西能源麟北發(fā)電有限公司，陜西 寶雞 721500）

解析電廠DCS控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）的應(yīng)用問題

趙 鵬

（陜西能源麟北發(fā)電有限公司，陜西 寶雞 721500）

近年來，我國的電廠事業(yè)不斷發(fā)展，電廠控制系統(tǒng)中運用的DCS系統(tǒng)日趨完善，該系統(tǒng)最大的優(yōu)點就是 數(shù)字化、智能化技術(shù)成熟。本文重點對兩種控制系統(tǒng)進行闡述，將兩種控制系統(tǒng)的特點進行比較，闡明兩種控制系統(tǒng)在電廠中的應(yīng)用模式。

電廠；DCS；現(xiàn)場總線；應(yīng)用問題

0 引言

對目前工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工業(yè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)快速向數(shù)字化、智能化、現(xiàn)場化以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。電廠中運用的DCS控制系統(tǒng)技術(shù)從20世紀(jì)70年代發(fā)展至今，40年的發(fā)展歷程并未使DCS控制系統(tǒng)在技術(shù)組成與構(gòu)成體系上發(fā)生較為突出的轉(zhuǎn)變，DCS控制系統(tǒng)不斷在改善中，現(xiàn)在DCS系統(tǒng)的性能已經(jīng)趨于完善，在大、中型火力發(fā)電廠中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。在20世紀(jì)后期又出現(xiàn)了一種新的控制系統(tǒng)技術(shù)，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS），該系統(tǒng)在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的情況下，變得越來越穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟節(jié)能。從現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展勢頭來看，很有可能會取代DCS控制系統(tǒng)。

1 DCS控制系統(tǒng)簡介

DCS控制系統(tǒng)的特點。DCS控制系統(tǒng)具有很多的特點，首先是它具有非常高的可靠性。DCS控制系統(tǒng)采用了容錯設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對計算機分散控制，當(dāng)多臺計算機中某臺計算機出現(xiàn)故障和錯誤的時候，DCS控制系統(tǒng)在控制出錯的計算機時不會影響到其它計算機的正常運行，從而可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)不會因為一處計算機出現(xiàn)故障而不能正常運行的現(xiàn)象。DCS控制系統(tǒng)每個控制站的任務(wù)單一，控制工作就顯得簡單，將每個控制點的安全性進行提升，很容易維持系統(tǒng)的正常運行。第二，DCS控制系統(tǒng)開放性很高。DCS控制系統(tǒng)中現(xiàn)場控制站的設(shè)計全部都采用了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及系類化的設(shè)計方式，每個控制站之間可以相互通訊和信息傳輸，補充或者修補起來非常便捷。除此之外，DCS控制系統(tǒng)經(jīng)過不斷完善，在控制系統(tǒng)的內(nèi)部新加設(shè)了許多新的功能，可以有效實現(xiàn)對WINDOWS操作平臺的自動化管理。

圖1為具體的DCS控制系統(tǒng)的配置圖。

2 現(xiàn)場總線系統(tǒng)簡介

（1）現(xiàn)場總線技術(shù)的特點?，F(xiàn)場總線技術(shù)的最突出特點即是將通信方式完全轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了全數(shù)字化通信。DCS系統(tǒng)中的通信是依靠現(xiàn)場控制站的4-20mA模擬信號的傳輸，相比較于現(xiàn)場總線技術(shù)的全數(shù)字化通信，DCS系統(tǒng)的通信技術(shù)較為落后，目前，完全數(shù)字信號已經(jīng)取代了模擬信號的傳輸，這樣成果是的傳輸信號的數(shù)字化糾錯得以實現(xiàn)，將信息傳輸?shù)目煽啃乱约鞍踩源蟠筇嵘恕，F(xiàn)場總線系統(tǒng)（FCS）系統(tǒng)還具有互用性與互可操作性的特點，系統(tǒng)之間只要相互連接就可以實現(xiàn)信息的相互傳遞?？刂圃O(shè)備之間可以實現(xiàn)相互替換，唯一的要求是設(shè)備的性能必須類似，即使是兩個廠家生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，只要性能接近便可以實現(xiàn)相互替換?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)是一種全新的分散式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有非常高的分散性?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將控制功能分散到現(xiàn)場，通過每個現(xiàn)場的控制儀表實現(xiàn)對每個回路的控制。同時還可以在控制室的人機界面上對現(xiàn)場儀表進行運行操作，對現(xiàn)場儀表進行調(diào)整以及對信息集中管理，這樣就可以將現(xiàn)場傳送給控制室的信號負荷大大縮減，系統(tǒng)的可靠性大大提升。

（2）電廠DCS控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線的比較。現(xiàn)場總線與DCS控制系統(tǒng)相比較，呈現(xiàn)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單的特點，DCS控制系統(tǒng)發(fā)展的較早，已經(jīng)趨于成熟完善，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對會比較復(fù)雜，通過比較，現(xiàn)場總線在設(shè)計、安裝、檢測、維護都表現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。智能化程度高，系統(tǒng)更加安全可靠。設(shè)備智能化管理，可以利用信息化數(shù)字信號將計算機之間的信息進行連接，將傳輸?shù)恼`差大大降低，這樣使得結(jié)構(gòu)更加簡單，縮減了信息的往返傳輸，將系統(tǒng)的可靠性大大提升了。節(jié)省了投資和維護成本。現(xiàn)場總線系統(tǒng)較DCS系統(tǒng)更加簡單，不再設(shè)有DCS系統(tǒng)中的功能單元，使得硬件成本降低，安裝費用也隨之減少，系統(tǒng)的可靠性提升，故障檢測更加方便，減少了維修費用。

3 在電廠中應(yīng)用存在的問題

在電廠中的應(yīng)用中，存在較大的問題便是設(shè)計上的問題?，F(xiàn)場總線在設(shè)計的時候，一味的追求就地智能裝置傳送的信息量越大越好，范圍越廣越占有優(yōu)勢?，F(xiàn)場總線的通信速率受到多個因素的影響，例如，現(xiàn)場總線的傳輸量越大，節(jié)點數(shù)越多，相距的距離越遠，那么現(xiàn)場總線表現(xiàn)出的通信速率越慢，所以現(xiàn)場總線的通信速率會受到節(jié)點數(shù)、傳輸量以及距離的影響。因此，為了控制這些影響，將現(xiàn)場總線的系統(tǒng)范圍無限制的擴大，現(xiàn)場總線系統(tǒng)的范圍擴大，導(dǎo)致系統(tǒng)運行的實時性以及可靠性受到影響，將系統(tǒng)的性價比大大的降低了。另外，通信信息量太大，使得一些個不重要的信息占用了大量的通信資源，給數(shù)據(jù)通道帶來了很大的負荷，由于數(shù)據(jù)通道擁擠，導(dǎo)致出現(xiàn)通信不暢以及數(shù)據(jù)刷新周期過慢等現(xiàn)象。

4 結(jié)語

分析電廠管理未來發(fā)展的趨勢，電廠管理的自動化以及智能化是主要的發(fā)展方向。DCS控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線兩種控制技術(shù)各有不同的特點，但是現(xiàn)場總線技術(shù)的智能化、自動化要高于DCS控制系統(tǒng)，所以現(xiàn)場總線技術(shù)會被用的更加廣泛?，F(xiàn)場總線控制技術(shù)系統(tǒng)相較于DCS控制系統(tǒng)更加簡單，安裝更加方便，而且可靠性要高的很多，故障檢測方便，而且少了許多的硬件，使得企業(yè)的投資成本大大降低。

［1］張鈞勃.電廠DCS控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線的應(yīng)用問題［J］.黑龍江科技信息，2016（08）：50.

［2］浦征宇.淺議電廠DCS控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代國企研究，2016（08）：106.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.176