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隨著社會發(fā)展進(jìn)程不斷加快,科技水平的進(jìn)步體現(xiàn)在人們工作與生活的方方面面。而其中智能化技術(shù)的出現(xiàn),更是從根本上改變了人們的生活。在其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大的過程中,也實現(xiàn)了對電氣自動化的智能控制,DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用就是最好的例證。為了更好的對其應(yīng)用進(jìn)行分析,必須對DCS控制系統(tǒng)的概念有更明確的認(rèn)識。
DCS是以計算機技術(shù)為核心的控制系統(tǒng),通過強大的數(shù)據(jù)信息操控系統(tǒng)實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)控,并根據(jù)其自身的技術(shù)特點實現(xiàn)對監(jiān)控對象的分散控制。具體講,DCS系統(tǒng)是同時具有將信息集中管理及分散處理的功能性控制程序。與單一的信息集中、分散軟件不同,在系統(tǒng)信息軟件的技術(shù)支撐下,對系統(tǒng)信號進(jìn)行分析處理,最終實現(xiàn)對整體系統(tǒng)的集中管理和對具體設(shè)備的分散性控制,最終完成對整體的分級管理,實現(xiàn)動態(tài)控制。
(1)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)作為DCS的骨架,核心與基礎(chǔ),在DCS系統(tǒng)中至關(guān)重要。通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)DCS系統(tǒng)的實時性、可靠性及可擴(kuò)充性。
(2)DCS技術(shù)能夠全方位處理現(xiàn)場的I/O,且運用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點直接控制參量?,F(xiàn)場I/O控制站的設(shè)置,能夠協(xié)助整個系統(tǒng)分擔(dān)一些I/O及控制性能。故此,運用此方式可有效防止因一個站點故障而致使全部系統(tǒng)出現(xiàn)無法正常運行的情形,分擔(dān)一些數(shù)據(jù)控制及采集性能,提升系統(tǒng)的可靠性,提升整體系統(tǒng)的性能。
(3)DCS系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置工程師站的重要作用則是基于實現(xiàn)DCS的離線配置、組態(tài)工作及在線監(jiān)督、控制、維護(hù)等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點[2]。
對于DCS系統(tǒng)的應(yīng)用目的主要有以下幾點。
(1)可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使系統(tǒng)的運行過程更加可靠。在具體的運行中,可以利用DCS系統(tǒng)實現(xiàn)原有系統(tǒng)的改造升級,提高整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性,并減少工作人員在終端操作中的繁瑣環(huán)節(jié),通過智能化方式完成對整個系統(tǒng)的控制。
(2)從電力系統(tǒng)的角度出發(fā),電力系統(tǒng)的操作具有一定的復(fù)雜性,使工作效率大打折扣。在DCS系統(tǒng)中,加強了計算機智能控制的范圍,在整體控制的操作下,完成了集控運行的操作目標(biāo)。通過DCS系統(tǒng),將原有系統(tǒng)中的操作集中起來,實現(xiàn)了系統(tǒng)化管理,使工作人員的工作量明顯降低,只需要在電腦前就可以完成對所有項目的有效操作。
(3)DCS系統(tǒng)是實現(xiàn)電氣自動化操作的有效途徑,在其提供的監(jiān)控方法中,可以有效地提高對電氣系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)運行的監(jiān)督、控制水平。因此,電力系統(tǒng)的科學(xué)化、效率化生產(chǎn)過程離不開DCS系統(tǒng)對整體運行的技術(shù)支撐,DCS系統(tǒng)是提高電廠運行、管理等綜合能力的強有力保障[1]。
在電力系統(tǒng)中,通信部分是DCS控制系統(tǒng)關(guān)鍵所在,為了保證控制效果的實時傳輸,有必要加強通信的應(yīng)用。DCS系統(tǒng)作為整個發(fā)電系統(tǒng)的一部分,目前,主要控制級網(wǎng)絡(luò)之間的通信方式,主要操作單元操作及現(xiàn)場監(jiān)測單元通常采取主從模式。網(wǎng)絡(luò)運行單元被用作輔助設(shè)備,現(xiàn)場監(jiān)控單元被用作從站,從而將各個從站連接到統(tǒng)一主站,有效地提供通信質(zhì)量和效率。通信命令只能通過主站啟動,并且只能是主站與從站之間的通信,而不是兩個從站之間的通信。為了實現(xiàn)從站之間的通信,主站可以用作從站。從站的監(jiān)測單元采用PC總線連接板技術(shù)和配置RS-485通信模塊,這確保了有效的實體層和數(shù)據(jù)層之間的聯(lián)系,也可以適應(yīng)不同的工作環(huán)境要求。通信模塊,電源隔離等抗干擾技術(shù),以及光電隔離也被用來避免外部環(huán)境對從站通信的影響,從而達(dá)到提高通信穩(wěn)定的目的。
從目前DCS在電力系統(tǒng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用情況來看,電氣監(jiān)控系統(tǒng)與DCS連接主要采取兩種方式,即硬接線方式和現(xiàn)場總線連接方式。這兩個模式有特定的工作環(huán)境需求,所以一般來說,兩種模式結(jié)合能有效地提高電力系統(tǒng)中DCS連接的穩(wěn)定性,提高抗干擾能力,降低維修和維護(hù)的工作量,提高系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定。此外,這兩種方法的結(jié)合可以達(dá)到優(yōu)勢互補的目的,減少電氣DCS系統(tǒng)的總體投資成本。因此,在多數(shù)的通信模式過程中,相關(guān)的聯(lián)鎖和控制開關(guān)量的通信方式采用硬連接,或者只保留聯(lián)鎖電路的硬連接相關(guān)功能,能夠體現(xiàn)出很多優(yōu)勢。例如,可以取消不必要的功能,減少I/O卡和DCS的連接電纜,降低應(yīng)用成本。對于電氣操作和維護(hù)來說,這不僅提供了一個新的發(fā)展平臺,同時也可以很好地改變管理模式,提高生產(chǎn)效率。此外,通過DCS系統(tǒng)的訪問,可以顯示多種多樣的信息,確保信息數(shù)量的控制系統(tǒng)有效地擴(kuò)大,從而全面的實現(xiàn)對輔助動力系統(tǒng)設(shè)備的高精度測量。此外,DCS控制系統(tǒng)還能實現(xiàn)對復(fù)雜要求下的電氣維護(hù)和管理,例如事故追蹤,保護(hù)定制,聲波記錄分析,防誤鎖定等,進(jìn)一步確保電力系統(tǒng)的自動穩(wěn)定運行,從而實現(xiàn)提高整體運作實效的目的。在電力供應(yīng)逆轉(zhuǎn)的過程中,電力驅(qū)動的電力系統(tǒng)也能實現(xiàn)高壓啟動,待機和高低電壓電源的遠(yuǎn)程控制[3]。
本文針對DCS在電力控制系統(tǒng)之中的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析,從而總結(jié)了DCS應(yīng)用的效果和優(yōu)點。其在日常的使用過程中,能夠發(fā)揮出強大的功能性,實現(xiàn)優(yōu)良的控制效果。使電力系統(tǒng)在充分了解DCS系統(tǒng)的前提下進(jìn)行合理、科學(xué)的使用,并不斷的創(chuàng)新技術(shù),提高工作效率。