辛玉欣

摘 要：DCS系統(tǒng)又稱集散控制系統(tǒng)，主要以微處理為基礎(chǔ)，采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，在電力、石化等行業(yè)中有的廣泛的應用，給人們的生活帶來了很大的便利。本文通過對DCS系統(tǒng)特點的介紹，探究火電廠電氣控制系統(tǒng)應用DCS系統(tǒng)的原因，給出其應用的注意事項，保證DCS系統(tǒng)的應用更加合理。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng) 火電廠 電氣控制系統(tǒng) 應用

中圖分類號：TM74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（a）-0038-02

隨著火電廠集控運行和單元機組綜合自動化水平的提高，DCS系統(tǒng)在火電廠電氣系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)越來越成熟，可以實現(xiàn)整個機組的一體化監(jiān)控，對于DCS系統(tǒng)在火電廠中的應用設(shè)計需要考慮多方面的因素，從其功能、性能、使用習慣等方面進行研究，提高DCS系統(tǒng)的應用質(zhì)量，促進電氣系統(tǒng)運行的安全可靠。

1 DCS系統(tǒng)的特點介紹

1.1 可靠性很高

DCS系統(tǒng)的控制功能并不集中在一臺計算機上，而是通過各臺計算機來實現(xiàn)，容錯設(shè)計的結(jié)構(gòu)使得DCS系統(tǒng)的可靠性更高，不會因為一臺計算機出現(xiàn)故障而導致整個系統(tǒng)的崩潰。加之，由于任務的分散，每臺計算機所承擔的任務都比較單一，可以做到有針對性地實現(xiàn)系統(tǒng)需要，根據(jù)要求進行功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得每臺計算機的可靠性也大大提高。

1.2 開放性較廣

DCS系統(tǒng)具有模塊化、開放化、標準化的特點，在設(shè)計過程中，每臺計算機采用局域網(wǎng)的方式來實現(xiàn)通信、實現(xiàn)信息傳輸，如果電氣系統(tǒng)需要進行功能的擴展或者改變，那么可以通過將新增計算機接入系統(tǒng)信息網(wǎng)活著而從系統(tǒng)中卸除，對于其他系統(tǒng)工作不會造成影響，所以，DCS系統(tǒng)具有很高的開放性。

1.3 系統(tǒng)運行靈活

DCS系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)是根據(jù)不同的流程應用對象進行軟硬件的組合，也就是說DCS系統(tǒng)必須經(jīng)過測量與控制信號以及相互連接建立關(guān)系，從控制算法庫中選擇合適的控制規(guī)律進行應用，從圖形庫調(diào)用相關(guān)的基本圖形組成所需要的監(jiān)控畫面，可以更加方便地構(gòu)成所需要的控制系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的運行以實際需要為準，靈活多樣，可以極大地滿足電氣控制系統(tǒng)的運行要求。

2 火電廠電氣控制應用DCS系統(tǒng)的原因

2.1 使得電氣系統(tǒng)的運行監(jiān)控能力得到提升

當前，很多火電廠的電氣控制系統(tǒng)的重要運行參數(shù)和狀態(tài)已經(jīng)進入DCS系統(tǒng)中，可以做到CRT畫面提示、越限報警、記錄的打印與輸出，整個電氣系統(tǒng)的運行已建立起基本的運行體系。但是，很多運行參數(shù)的考量仍采用盤臺裝的模擬或者數(shù)字儀表和信號燈顯示，使得系統(tǒng)運行的可靠性并不強，所以，接入DCS系統(tǒng)是為了提高運行監(jiān)控能力，使得對于整個機組的運行情況進行深入的掌握，彌補傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)需要專人操作的不足，使得操作的適時性增強，誤差減小，DCS系統(tǒng)的全自動運行可以保證整個機組的監(jiān)控水平。

2.2 使得電氣控制系統(tǒng)的可靠性更高

首先，DCS系統(tǒng)本身具有極高的可靠性，可以用配置冗余的控制系統(tǒng)代替原有的固態(tài)邏輯和繼電器，使得系統(tǒng)運行的可靠性增強。此外，還可以將很多操作終端進行省略，可以去除由硬接線、開關(guān)、按鈕等引起的故障，使得系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定安全。還可以通過系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)動邏輯，設(shè)置操作閉鎖邏輯和操作準許檢查邏輯，使得人為誤差大大降低，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

2.3 可以使得電氣系統(tǒng)做到完全集控運行

由于DCS系統(tǒng)的應用開放性和靈活性很高，所以，對于整個電氣系統(tǒng)的操作、監(jiān)控都可以掌握，與整個機組實現(xiàn)聯(lián)動，運行人員可以在任何一個終端對整個系統(tǒng)的運行情況進性掌握，使得整個DCS系統(tǒng)可以實現(xiàn)完全集控運行。

3 電氣系統(tǒng)運行的控制項目

3.1 對電氣系統(tǒng)的測量

電氣系統(tǒng)的測量包括電流、電壓的測量以及其他電量的監(jiān)控，狀態(tài)測量如果只有開關(guān)的輔助接點，那么其控制對象為斷路器、開關(guān)、接觸器，直接發(fā)生作用的則是電磁線圈，整個電流線圈交叉在交流回路中，要求系統(tǒng)有很強的抗干擾能力，尤其是二次運算處理時，必須保證數(shù)據(jù)的準確可靠。目前來看，DCS系統(tǒng)只能接收變送器的信號。

3.2 對電氣參量變化情況的掌握

電氣參量的變化速度和異常狀態(tài)的發(fā)展速度在DCS系統(tǒng)中的保護狀態(tài)是ms級的，對于保護、連鎖系統(tǒng)的邏輯運算也有很高的要求，所以，電氣系統(tǒng)對自動化裝置的信號采集和運算處理速度也有很高的要求，DCS系統(tǒng)要想達到這樣的要求，就必須加快局部過程控制站的處理速度，但是一定程度上也會對其他功能的實現(xiàn)造成影響。

3.3 電氣系統(tǒng)運行過程中的操作

在電氣系統(tǒng)的運行過程中操作量非常少，參數(shù)調(diào)節(jié)也很少，所以，運行過程中的異常狀態(tài)都是由保護裝置自動處理的，在運用DCS系統(tǒng)時對其操作效率并沒有太高的要求，速度相應要求也不高，但是要求其操作必須準確無誤。

4 DCS系統(tǒng)在火電廠電氣控制中應用的注意事項

4.1 對于系統(tǒng)設(shè)計的配合問題的滿足

傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)設(shè)計要求結(jié)構(gòu)、容量和規(guī)模都必須是專業(yè)的，大多數(shù)工作由熱控專業(yè)完成，涉及電氣專業(yè)與熱控專業(yè)的配合情況非常少，部分電氣量進入DCS系統(tǒng)后，由電氣專業(yè)設(shè)計變送器來進行電量的傳輸，在將DCS系統(tǒng)應用于電氣控制系統(tǒng)之后，一部分邏輯功能就需要在DCS中完成，對于邏輯性強的設(shè)計需要兩大專業(yè)進行配合才能完成，在進行系統(tǒng)的設(shè)計時還應該深入了解其特點，對于實際過程中的運行情況進行掌握，使得DCS系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)的配置更加合理。

4.2 電氣控制功能的合理分配

電氣系統(tǒng)的控制功能包括控制邏輯、參數(shù)設(shè)置等，在完成一次調(diào)試之后需要進行重復的工作很少，在很長時間內(nèi)不會進行重新設(shè)計，所以，在進行DCS系統(tǒng)接入電氣系統(tǒng)時就應該對其控制功能的分配進行合理規(guī)劃，如果電氣控制和熱工控制設(shè)計在同一控制站中，那么其數(shù)據(jù)的修改就會影響整個系統(tǒng)的運行，所以，在進行設(shè)計時應該重點關(guān)注這一問題。DCS系統(tǒng)在安裝過程中無法運行，因此，在安裝時應該對其進行考慮，保證局部提前帶電，可以臨時投入運行。

4.3 對于系統(tǒng)裝置時鐘的配合問題

DCS系統(tǒng)屬于微處理系統(tǒng)，整個機組的微處理器和數(shù)字裝置的組合很多，每一個獨立的裝置都有自己的時鐘，所以，在進行設(shè)計時應該對每一個獨立系統(tǒng)的時鐘進行研究，保證系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，制定相關(guān)的對接辦法，及時處理過程中的特殊情況，否則就會造成時標信息的紊亂。

4.4 系統(tǒng)調(diào)試問題的研究

調(diào)試工作也是DCS系統(tǒng)工作的重點，接入DCS系統(tǒng)使得電氣熱控的配合工作增加，使得調(diào)試的分工、配合、技術(shù)重點等都會出現(xiàn)差異，以前的熱控系統(tǒng)由專人直接負責，對其掌握比較清楚，可以極大地避免失誤，將DCS系統(tǒng)應用于電氣控制系統(tǒng)中后，由系統(tǒng)直接控制，使得人員對電氣系統(tǒng)不熟悉，難以做到兩者的完美配合。此外，DCS系統(tǒng)中的信息大多是由通信的方式完成傳輸，為了保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定高效，必須保證整體系統(tǒng)的信息傳輸準確，對于發(fā)送量和信息優(yōu)先級別等進行控制，保證信息不會出現(xiàn)丟失等情況。

5 結(jié)語

經(jīng)過嚴謹?shù)恼{(diào)查研究對DCS系統(tǒng)的應用的整個過程進行分析，使得其在電氣控制系統(tǒng)中的應用更加科學，極大地提高了電氣控制的運行監(jiān)控能力和水平，使得電氣系統(tǒng)運行的可靠性和安全性都能得到保證，在激烈的市場競爭中，必須保障系統(tǒng)運行的良好狀態(tài)，才能增加家企業(yè)效益，促進火電廠的發(fā)展，對于能源可持續(xù)利用也有著很大的推動作用。

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