電廠自動化控制技術淺析

摘 要:本文基于電廠生產進程控制特征探討了自動化控制技術應用現狀、特征及存在的問題，展開了構建自動化電廠控制平臺設想并制定了相應對策，對提升電廠自動化控制生產效率、水平，優化自動化控制模式有積極有效的促進作用。

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電廠生產涵蓋燃料系統、汽輪機發電、鍋爐、熱力系統、出灰除渣、水處理、脫硫系統、配電發電系統等主體工藝過程，具有一定的復雜性，包含了過程與工廠自動化相關內容。在以往傳統電廠系統控制模式中，廠房主區熱力生產通常將DCS作為控制主體系統，并將PLC作為其他輔助系統的核心控制模式。隨著自動化科學技術的迅猛發展現場總線控制技術FCS得到了廣泛應用，并逐步成為自動化控制技術的主要發展趨勢。伴隨電廠建設逐步走向信息化、數字化，倘若欠缺實時、可靠、準確、科學自動化平臺的有效支撐，現代化電廠生產建設便無從談起。因此本文基于對DCS、PLC、FCS等控制系統分析探討了如何基于工業以太網創建自動化電廠模型，真正實現電廠的自動化發展。

1DCS與PLC控制系統技術及存在的問題

PLC控制系統是基于工業環境專門設計的數字化電子操作運算裝置，主體采用可編程存儲器進行順序運算、邏輯運算、算術、技術運算等指令操作的執行，并通過模擬或數字模式輸出及輸入，對各類生產、機械過程進行科學控制。DCS則是CRT、通信、計算機與控制技術的有效結合，其核心為微處理器，通過集中各類數據通道分散點信息實現操作監視目標，是一類數字與模擬混合系統，其控制操作具有較為復雜的規律特性，且可靠性較高，具有良好的控制功能、人機交互操作接口，易于完成系統開發、操作便利、編程簡單，體現了優質性價比特征，因而在自動化電廠控制實踐中發揮著重要作用。當前PLC或DCS控制系統多由自身軟件及硬件構成產品體系，為保護市場彼此封鎖，較難實現各類不同系統的共享互聯，無法全面滿足電廠信息化發展要求，且眾多的現場檢測信號還會呈現一定的瓶頸現象，引發堵塞信號問題，令系統可靠安全性不良下降。

2FCS控制系統技術優勢及存在的問題

基于PLC及DCS控制系統存在的問題，現場總線控制FCS系統逐步誕生，體現了開放、分布、安全可靠等應用優勢，合理彌補了傳統控制系統模式缺陷，主要采用雙向一對多傳輸且高精度、高可靠性數字信號，令設備持續處于可控且遠程監測狀態，各類用戶則可按需進行自由選擇。當前FCS控制系統同樣包含一定缺陷，例如通訊協議有待進一步統一、通訊速度有待進一步提升，設備連接較少且價格偏高，對現有非智能性儀表支持力度有限等。因此該現場總線FCS控制需要同企業各類管理系統全面結合，實現一體化管控，才能充分發揮優勢性能，創設自動化電廠生產模式。

3工業以太網技術

工業以太網技術主體是為適應工業環境而進行的全面改造，包括對實時性通信、傳輸確定性的科學改進，并增添了較多應用控制功能，通過適應性流量控制、通信技術、交換技術、容錯技術、信息優先級、冗余結構改進合理解決確定性問題;基于提升通信效率、軟件協議解決實時性問題;基于改進結構工藝、升級元器件解決網絡供電及工業生產使用環境等問題。由此可見工業以太網構建成本低廉、結構簡單、便于安裝、功耗較低、傳輸速度快、冗余能力較強、兼容性良好、資源豐富、易于集成、靈活性高，對各類豐富種類的流行網絡協議均普遍支持，體現了上述DCS、PLC、FCS控制系統無可匹敵的綜合優勢，因此我們應將其作為理想的自動化電廠控制平臺，創建一網到底的自動化生產模式。

4工業控制網絡發展及電廠自動化體系構建

網絡、計算機技術的飛速發展令電廠控制工業網絡實現了高層次、多樣化發展，進一步推進了PLC技術的簡易化、多功能、標準化、系列化、智能化發展;現場總線技術的高速化、完善化、互聯性發展;嵌入式控制技術的網絡化、系統化發展，并令多現場總線的并存模式向著以工業以太網主體技術發展，現場控制技術則以集成為主題，體現了無線與有線控制技術的全面融合。工業以太網多重應用優勢決定其不僅是底層總線網絡，同時也是全面支撐自動化控制技術的網絡平臺，可承擔多重自動化電廠控制平臺任務。然而由于DCS、PLC、FCS控制系統的不斷完善發展，其在多重領域的生產應用相對較為成熟，因而電廠多重現場總線控制技術的并存應用狀況無法在短期內消失。為全面適應信息化、數字化電廠建設要求，創設一網到底管控技術，構建基于工業以太網平臺的自動化電廠控制體系則是最佳化選擇。在規劃電廠信息化、自動化建設進程中我們應全面結合電廠生產過程及各工藝特征應用適應性檢測、現場總線控制標準與技術，不一味強求統一全廠現場總線應用標準，只要建立最佳控制系統模型，便可全面滿足電廠信息化、數字化建設需求。

5結語

總之，面對電廠DCS、PLC、FCS控制系統應用特征、現狀及存在的問題我們應基于工業以太網技術內涵、適應電廠自動化、信息化生產優勢特征，提出創設一網到底電廠自動化控制模式設想與策略，才能科學滿足電廠個性化生產需求，提升生產效率，實現自動化、信息化與數字化的全面發展。

參考文獻

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