韋忠俊

【摘 要】隨著技術(shù)的進步，尤其是信息技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，以及今后智能化工廠的創(chuàng)建，對于生產(chǎn)實際的發(fā)展有著明顯的促進作用。在熱電廠運行的過程中，引入DCS系統(tǒng)，能夠?qū)τ谡麄€熱電廠的運行狀態(tài)進行調(diào)整，使得熱電廠在運行的過程中有效地降低能耗，優(yōu)化整個生產(chǎn)和發(fā)電過程，提升熱電廠的實際發(fā)電效率，積極作用十分明顯。本文結(jié)合應用實際，首先，分析熱電廠DCS系統(tǒng)的組成，其次，探究熱電廠DCS系統(tǒng)的實際應用情況，此外，分析熱電廠DCS系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，為今后的實際工作開展做出相應的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】熱電廠；DCS；控制系統(tǒng)；自動化。

引言：理念體現(xiàn)了我們對于發(fā)展的認識，在新發(fā)展理念下，在實際生產(chǎn)中，不斷地應用先進性技術(shù)，符合理念發(fā)展的要求。DCS系統(tǒng)在熱電廠生產(chǎn)控制中的應用，是熱電廠建設(shè)的重要發(fā)展方向。結(jié)合熱電廠生產(chǎn)實際，應用DCS系統(tǒng)，能夠提升熱電廠運行質(zhì)量與效率，顯著促進熱電廠的生產(chǎn)與管理模式優(yōu)化，是重要的發(fā)展趨勢。從熱電廠實際工作開展的層面分析，探究自動化技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展，能夠使得熱電廠生產(chǎn)模式針對性地優(yōu)化轉(zhuǎn)變，意義同樣關(guān)鍵。

一、熱電廠DCS系統(tǒng)的組成分析

熱電廠DCS系統(tǒng)有著十分豐富的組成，主要包括：1、人機界面，操作員站、工程師站、歷史站，俗稱上位機，用于操作設(shè)備，監(jiān)視參數(shù)，系統(tǒng)組態(tài)，歷史記錄等；2、CPU，俗稱下位機，用于執(zhí)行系統(tǒng)邏輯、運算并發(fā)出指令；3、輸入/輸出（I/O）模件，用于收集現(xiàn)場一次設(shè)備、元件的測量參數(shù)，輸出相關(guān)信號，通過硬接線實現(xiàn)，分模擬量和開關(guān)量等；4、電源系統(tǒng)及電源模塊，用于DCS系統(tǒng)電源供給；5、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)通訊線、交換機等設(shè)備，用于數(shù)據(jù)傳輸以及聯(lián)系上位機和下位機的樞紐。其主要的目的就是對于熱電廠機、電、儀設(shè)備運行的各個狀態(tài)，自動進行數(shù)據(jù)參數(shù)采集，然后進行系統(tǒng)控制計算分析，再通過指令輸出，實現(xiàn)對于整個熱電廠的自動化控制。首先，DCS系統(tǒng)中，通過模擬量和開關(guān)量輸入模塊對熱電廠機、電、儀和其它設(shè)備的實際運行狀態(tài)信號進行采集監(jiān)控，CPU通過現(xiàn)場總線通訊掃描輸入模塊采集的數(shù)據(jù)，然后按預先保存好的邏輯程序?qū)Σ杉降男盘栠M行周期處理，處理結(jié)果通過現(xiàn)場總線通訊刷新輸出到模擬量和開關(guān)量輸出模塊，輸出模塊輸出相應信號控制現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備，CPU通過通訊模塊、工業(yè)以太網(wǎng)跟上位機進行通訊，操作員對人機界面的操作，實現(xiàn)對設(shè)備進行遠程控制。在DCS自動化控制系統(tǒng)中，如把DCS系統(tǒng)比作人大腦、各種信號檢測儀表比作人的眼睛、各種電機和執(zhí)行器比作人的手和腳、電源線比作人的血液系統(tǒng)、電纜線比作人的神經(jīng)系統(tǒng)，可把整個DCS系統(tǒng)用如下簡圖形象的表示。

其次，各種汽液態(tài)成份在線分析儀設(shè)備、自動報警、視頻在線監(jiān)控等多方面功能也是DCS系統(tǒng)的重要組成。總之，熱電廠DCS系統(tǒng)，通過計算機實施控制，對系統(tǒng)整體自動環(huán)節(jié)進行有效的控制，及時對鍋爐和汽機負荷進行經(jīng)濟分配，對于熱電廠運行的可靠性與安全性也有十分積極的作用。

二、熱電廠DCS系統(tǒng)的實際應用情況分析

1、功能綜合豐富

分析DCS系統(tǒng)在熱電廠中的應用實際，總體層面對于應用現(xiàn)狀分析，即DCS系統(tǒng)的功能豐富，能夠有效地推動熱電廠運行發(fā)展。首先，DCS系統(tǒng)建立在信息技術(shù)，通信技術(shù)等先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，這些技術(shù)在實際生產(chǎn)中引入，可靠性較高，能夠廣泛地對于數(shù)據(jù)進行采集，有效地進行信息傳輸，合理地進行數(shù)據(jù)分析報警，使得DCS系統(tǒng)有著豐富的功能。其次，從具體層面分析，DCS系統(tǒng)的應用，能夠通過數(shù)字化的故障檢測、通訊、程序連鎖等計算機保護方式，具有良好的長記憶特征。并且通過數(shù)據(jù)采集，掌握熱電廠各類設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，從而判斷出設(shè)備性能，有效避免設(shè)備存在隱患導致生產(chǎn)事故；還能夠避免人為控制中的主觀因素導致的生產(chǎn)事故，定量化地對于熱電廠的運行狀態(tài)進行評估，準確性也較高?？偟膩碚f，從當前熱電廠運行實際層面分析，DCS系統(tǒng)功能豐富，可靠性高，能夠積極促進熱電廠的生產(chǎn)運行。

2、測量顯示的數(shù)字化

DCS系統(tǒng)在熱電廠中應用，結(jié)合實際分析，測量顯示數(shù)字化，是重要的實際應用情況。首先，當前DCS自動化發(fā)展模式下，轉(zhuǎn)變了以往的測量數(shù)據(jù)的顯示方式，通過CRT顯示器上的數(shù)字顯示，測量顯示的數(shù)字化促進顯示更具直觀性和精確性，便于相關(guān)操作人員及時進行讀取。其次，原有量測數(shù)據(jù)的顯示方式，有著一定的滯后性，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的誤差，并且當數(shù)據(jù)波動明顯時，難以有效地進行數(shù)據(jù)顯示?？傮w而言，當前熱電廠中，DCS系統(tǒng)引入，測量顯示數(shù)字化，應當廣泛應用，對于熱電廠自動控制運行質(zhì)量有著積極的促進作用。

3、操作監(jiān)視屏幕化

結(jié)合當前DCS系統(tǒng)運行實際，CRT屏幕上的實時畫面取代了以往監(jiān)控中龐大的模擬屏，使得操作監(jiān)視更加方便。首先，結(jié)合當前實際，在控制屏幕的層面，利用鼠標以及鍵盤的合理化使用取代了傳統(tǒng)的分合閘操作，使得整個監(jiān)測過程變得十分方面。在信號報警的方面，原有的報警信號也轉(zhuǎn)變?yōu)槠聊划嬅娴拈W爍，并且有相應的文字報警以及語音報警模式，對于工作開展有效性的提升也有著積極的作用?？偟膩碚f，操控監(jiān)視屏幕化，是DCS系統(tǒng)在熱點控制中應用的主要模式，整體上提高了相關(guān)人員的工作效率，便于相關(guān)人員對故障點進行準確的定位，便于及時采取措施進行處理。

4、先進的冗余技術(shù)

熱電廠生產(chǎn)對DCS系統(tǒng)有較高的可靠性要求，冗余技術(shù)是計算機系統(tǒng)提高系統(tǒng)可靠性最有效的方法，因此，熱電廠DCS系統(tǒng)采用CPU、通訊、網(wǎng)絡(luò)和服務器冗余，正常工作時，主、從站時時自動同步所有的運行信息，當主站故障時，從備站接管主站工作形成新的主站，不影響到熱電廠的生產(chǎn)，在特殊場合，還可能實現(xiàn)I/O冗余，提高穩(wěn)定性。

5、自診斷和報警功能

DCS系統(tǒng)有強大的軟、硬件自診斷功能，當軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等故障時會產(chǎn)生系統(tǒng)報警，在人機界面有相應的指示，并生產(chǎn)日志文件，通過查看系統(tǒng)在線運行參數(shù)和查看歷史日志文件，可了解、掌握DCS系統(tǒng)各項性能是否正常。

6、可擴容功能

DCS系統(tǒng)有最大容量允許值，能滿足大多熱電廠生產(chǎn)要求，且有足夠容量，能夠滿足隨著生產(chǎn)擴大及相關(guān)技術(shù)改造的擴容。

三、熱電廠DCS系統(tǒng)的發(fā)展趨勢分析

1、運行管理智能化發(fā)展

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能化作為當前高新技術(shù)的代表，在熱電廠DCS系統(tǒng)中引入，是其重要的發(fā)展方向。首先，智能化發(fā)展，就是DCS系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)，智能化地進行分析，進行指令發(fā)出，有效地對于熱電廠的運行進行控制。例如，電壓、功率等自動調(diào)節(jié)，自動事故診斷與事故記錄等是重要發(fā)展趨勢。其次，運行管理自動化化，就需要在系統(tǒng)中引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，以及復雜的分析技術(shù)，使得DCS系統(tǒng)能夠形成思維，保證指令發(fā)出的科學合理性。熱電廠DCS系統(tǒng)的智能化發(fā)展，能夠很大程度上，拓展DCS系統(tǒng)的功能，提升管理質(zhì)量效率，因此需要我們不斷地探索，結(jié)合實際進行發(fā)展層面的分析。結(jié)合當前的發(fā)展背景，有效地在DCS系統(tǒng)中進行新技術(shù)引入，也是實踐新發(fā)展理念的重要思路。

2、系統(tǒng)控制一體化

隨著工業(yè)的發(fā)展，熱電廠運行的過程中，不斷地對于控制進行集成，在自動化水平大大提升的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)控制層面的一體化是重要的趨勢。首先，系統(tǒng)控制一體化，就是在熱電廠DCS系統(tǒng)中，不斷地進行集成，將諸多的設(shè)備設(shè)施的管理系統(tǒng)，預警系統(tǒng)，控制系統(tǒng)進行集成，大大提升管理的效率。其次，系統(tǒng)控制一體化的發(fā)展，不僅僅需要硬件層面升級，增強硬件的功能，還需要開發(fā)集成化程度更高的控制軟件，從而實現(xiàn)設(shè)備運行的全方面的自動化控制和管理

四、結(jié)語

本文探究熱電廠DCS系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展，主要對于當前DCS系統(tǒng)的應用實際以及發(fā)展趨勢進行了分析，對于當前生產(chǎn)層面開展有著一定的指導意義。在當前電力建設(shè)不斷地發(fā)展的背景下，通過DCS系統(tǒng)的應用，提升熱電廠的運行質(zhì)量與效率，已經(jīng)是新的共識，基于DCS系統(tǒng)應用實際，分析應用現(xiàn)狀，探究發(fā)展趨勢，有著十分深遠的意義。

參考文獻：

[1] 呂東興，趙金強.熱電廠DCS系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展研究.電站系統(tǒng)工程，2012（2）：60-60.

[2] 王丹丹，吳金楊，袁楠，et al.電廠熱工自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及進展研究.山東工業(yè)技術(shù)，2016（9）：179-179.

[3] 許虹陽.火力發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展分析.中國化工貿(mào)易，2017（5）.

[4] 張喆.I/A Series高級工程師手冊2017（6）

（作者單位：廣西華銀鋁業(yè)有限公司）