電廠自動化控制技術的應用和發展

摘要：本文主要描述了電廠生產過程的控制特性以及各種自動化控制技術的特點及現狀，對PLC、集散控制系統（DCS）、現場總線技術（FCS）等現場控制技術進行詳細的介紹，分析了PLC、DCS、FCS所存在的優點和諸多問題，介紹了工業以太網的優勢，明確了在電廠應用工業以太網技術的目的，提出了在電廠構建自動化控制平臺的對策和設想。

關鍵詞：電廠生產過程；PLC；DCS；PCS；工業以太網

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A文章編號：1006-4117（2012）03-0316-01

引言:中國經濟的快速發展，已進入中國的電力工業在下面的過程和快速發展的電廠生產的傳統模式，主廠房面積通常為核心的控制系統采用可編程邏輯控制器（PLC）控制系統（DCS）集散控制系統和其他輔助系統的產熱過程。近年來，現場總線（FCS）技術是使用控制技術的發展趨勢。隨著數字信息技術，廠房建設，不僅僅能夠更加的可靠還能夠及時的更加準確的提供出自動化的平臺，沒有上述這些資源的提供我們是無法去構建起一個具有高效率的帶有真正的，實質的具有信息化，智能化，數字化的供電廠。

一、當前的形勢和問題

大部分可編程邏輯控制器件（PLC）和分布式控制系統（DCS）硬件和軟件，通過降低通信速度并不能滿足植物的信息需求。DCS或PLC系統，現場的各種信號接入系統I/O卡檢測信號，所以許多人一起在入口處的DCS或PLC系統的大小增加時，必須有一個“這樣就常常出現堵車的問題，信號之間的相互傳送發生堵塞，不能夠實現實時傳送，這樣不但造成了系統的危險也降低了其所具有的可靠性。

二、現場總線控制系統（FCS）

于1984年，由于DCS和PLC的問題，許多設備制造商的失敗，以我們自己的標準相互變性儀器的函數，它是難以滿足現代化的要求，幾乎所有的控制功能都在該控制器的FCS位于1雙向傳輸信號，數字信號的準確性，可靠性，設備是始終在運營商的遙控器狀態監測和控制，用戶可以自由選擇不同品牌的設備需要被分配到各種智能儀器儀表，通訊工具，控制和計算能力的智能互動，表面和控制功能的類型。

日本三菱，法國施耐德的MODBUS和全民教育發展的支持，以及巴士國際組織，正在做的研究和開發的現場總線，以太網（Ethernet）。每個現場總線通訊連接設備的價格會很低，不支持現有的非智能電表。更換是一個巨大的成本，工廠的現有非智能電表。 現場總線過程將使用戶能夠從中受益，但它畢竟在企業網絡的底部，雖然成效的地方，但有時它不能是企業的整體效益。還必須包括在綜合管理和企業管理系統，現場總線控制。

三、工業以太網

工業以太網技術，以太網技術擴展到工業應用環境。工業以太網環境和供電網絡，實時工業以太網具有結構簡單，成本低，安裝方便，傳輸速率高，低功耗，冗余硬件和軟件資源，兼容性，靈活性，易于集成，支持幾乎所有流行的網絡協議等，從游戲功能的PLC，DCS，FCS的五月。因此，在工業以太網是理想的電廠自動化控制平臺。 許多優點，特別是在工業以太網IT無可比擬的優勢和現場總線（FCS），寬帶，工業以太網網絡終端的無縫集成，“自動化技術的時代已經全力支持。

四、工業控制網絡的發展趨勢

（一）PLC和自動控制技術的飛速發展，科學與技術，計算機技術和微電子技術，PLC的發展非常迅速的發展，同時繼續發展，另一方面，大規模的一個簡單的，低的成本，超小型，多功能，系列化，標準化，智能化產品的發展。PLC模糊控制，神經網絡，遺傳算法，控制，通信和其他功能的先進技術，大大提高了。

（二）現場總線技術的發展 現場總線技術的發展，體現在低速總線改善和發展的高速現場總線技術，實現低速現場總線橋連接，這是全面實現高速現場總線控制網絡采用分布式控制系統是一個必然的趨勢在結構上。

（三）嵌入式技術成為控制技術的重要支撐 嵌入式系統實際上是一個綜合的計算機系統，并逐步應用到網絡。其核心是基于微處理器的系統集成，數據處理和系統管理功能，網絡功能。

（四）共存的工業以太網現場總線技術的主要發展方向 自動化技術被劃分成許多地區的不同地區的要求是不相同的總線上，確定的任務不能完成的時間，以滿足所有的需求。從信息層，控制層和設備層，滲透到工業以太網作為一項基本的網絡，逐步深化和發展在外地一級。八個現場總線的主流修改TCP/IP規范，應用層協議的支持，努力實現通過高層協議各方的意圖，兼容。總之，多種現場總線并存的時期很短的時間將不會消失，主要的現場總線和并逐漸占據了第一的位置。

（五）綜合控制技術發展的主題領域 整合主要體現在現場通信協議的兼容性，數據交換，以及系統配置，監控，統一的用戶接口。完全集成的現場綜合防治技術，建立了一個更為廣闊的平臺。 總之，直接到現場控制信息實現無縫集成，工廠管理和生產現場的以太網技術，現場總線技術，工業現場總線和以太網控制系統的建立，就這么結束了工廠的高級管理人員最新的工業控制技術的發展趨勢。

五、電廠自動化系統的探索

工業以太網到它的諸多優點，是自下而上的現場總線網絡，而且網絡的自動化技術平臺，全力支持，它可以在工廠自動化和控制平臺的任務。然而，由于多年的PLC，DCS，FCS的許多領域的發展，該廠已成為相當成熟信息技術，發電廠“網絡”是最好的選擇。

作者單位：海南師范大學