淺談DCS在我廠電站的作用

金文威(中鹽常化股份有限公司 江蘇 常州 213000)

中鹽常州化工股份有限公司建有自己的自備電廠，2臺75萬噸的流化床鍋爐，1.5萬的發(fā)電機機組，所有汽輪機頻率、轉速、溫度包括所有發(fā)電系統(tǒng)的繼電保護對公司生產過程自動化程度要求較高。為了進一步提高工廠綜合自動化水平與信息化的建設，于是提出適合自己工廠分散控制系統(tǒng)DCS以提高生產效率，DCS系統(tǒng)是隨著現代大型工業(yè)生產自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統(tǒng)，它是計算機技術、系統(tǒng)控制技術、網絡通訊技術和多媒體技術相結合的產物，可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能。是完成過程控制、過程管理的現代化設備。

我公司主要用的是浙江中控技術有限公司ECS1和利時的DCS控制系統(tǒng)HOLLiASMACS-S系統(tǒng)。其中使用的DCS控制系統(tǒng)有浙大中控JX300X系列，ECS100系列，日本橫河CS3000系列，和利時MACS-SM系列。

下面就談下我對公司DCS的認識

1.1 DCS是英文Distributed ControlSys—tem的縮寫，即分布式控制系統(tǒng)，國內也稱作集散型控制系統(tǒng)。隨著計算機技術和工業(yè)控制技術的飛速發(fā)展，DCS系統(tǒng)在工業(yè)過程控制越來越廣泛，與常規(guī)模擬儀表相比，其優(yōu)越性越來越得到廣大用戶的認可。下面我就以我們公司浙江中控技術有限公司ECS1中為例簡單說下它在我公司工業(yè)控制系統(tǒng)的作用。浙江控技術有限公司ECS1采用了新型的WEB其含義是利用微處理機或者計算機對生產過程進行集中管理和分散控制的系統(tǒng)。相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型過程控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而來的。這種系統(tǒng)以多臺計算機分別作用與過程控制所有的信息通過通信網絡由上位機監(jiān)控，實現最佳最安全化控制；通過CRT裝置，通訊總線和鍵盤，打印機等設備又能非常高度集中地控制、操作、顯示、報警。這種系統(tǒng)繼承了模擬儀表系統(tǒng)以及集中控制系統(tǒng)的一系列優(yōu)先，且克服了此類老系統(tǒng)危險性集中，控制單一的缺點。

一、ECS1的通信網絡分為三層第一層網絡是信息管理網，第二層是過程控制網，第三層是I/O總線。

1.信息管理網，是采用通用的以太網技術，用于工廠級的信息之間的交換管理，是實現全廠的信息管理通道。該網絡通過在多功能站上安裝多重網卡鏈接的方法，實現公司生產網絡與過程控制網絡之間的網間鏈接，已獲得系統(tǒng)運行中的過程參數和生產反饋，同時也向下傳送工藝管理人員的調度指令和生產指導信息。

2.過程控制網絡，ECS1采用了高速冗余以太網作為其過程控制網絡。它直接連接了系統(tǒng)的控制站、操作站、工程師站、通訊接口單元等、是傳送過程實時信息的通道，具有很高的實時性和和可靠性，通過掛接網線，DCS可以與上層的信息管理網或其他的廠家設備連接。ECS1的過程控制網絡的各節(jié)點通訊接口均采用了專用的以太網控制器，數據傳輸遵循TCP/IP和UDP/IP協議，根據過程控制系統(tǒng)的和以太網的負載特性，網絡規(guī)模受到了一定的限制。ECS1的通訊介質、網絡控制器，驅動接口等均可冗余配置，在冗余配置的情況下，發(fā)送站點對傳輸數據包進行時間標識、接受站點進行出錯檢驗和信息通道故障判斷、擁擠情況判斷等處理。

二、ECS1的網絡組件分為操作站網卡、主控制卡、通訊接口卡‘等部分組成

1.ECS1的操作站網卡是采用帶內置式收發(fā)器提供的以太網口。它既是ECS1通訊網與上位操作站的通訊接器或交換機級聯在一起使用。

生產裝置由多個工藝單元組成，工藝復雜程度高，流程長，對控制的要求高，按照全廠主要生產裝置和輔助生產裝置特點不同、用途不同、其重要性不同，依據目前工業(yè)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展水平和應用狀態(tài)，根據生產裝置對控制系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，先進性和可通信性的要求，選擇技術成熟的過程控制系統(tǒng)(DCS)作為主要的控制系統(tǒng)，用于工藝生產裝置過程數據采集、信號處理、過程參數顯示、報警和控制。

2.ECS1的主控制卡其作用是幫助ECS1過程通訊網實現其網絡通訊功能ECS1主控制卡面板上有兩個互為冗余的過程通訊網通訊口7個LED狀態(tài)指示燈。

3.ECS1通訊接口卡是通訊單元的核心，是過程通訊網網絡節(jié)點之一，他解決了系統(tǒng)與其他廠家測控系統(tǒng)和智能互聯問題ECS1通訊接口卡具有一個RS232的物理端口。通過軟件編程可以完成其他通信總線與過程通訊網之間的物理層連接、通訊協議轉換、流量控制、信息緩沖等功能。

4.ECS1的通訊卡接口具有16個RJ-45端口和2個額外端口。ECS1的通訊卡接口可以通過RJ-45級聯端口端口，AUI端口或是BNC端口連接到其他的集線器上，他可以與細纜或粗纜網段混合連接，或是通過光纖轉換器與光纖主干相連。ECS1的通訊卡接口既可以單獨使用，也可以安裝在標準的19吋機架中，與其他集線器或交換機級聯在一起使用。

比如我廠自備電廠的生產裝置由多個工藝單元組成，工藝復雜程度高，流程長，對控制的要求高，如用PLC控制就沒有DCS這么穩(wěn)定，集成化成度也沒這么高。要查找實時工作參數曲線也非常困難。按照全廠主要生產裝置和輔助生產裝置特點不同、用途不同、其重要性不同，依據目前工業(yè)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展水平和應用狀態(tài)，根據我廠生產裝置對控制系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，先進性和可通信性的要求，選擇一種適合自己并技術成熟的過程控制系統(tǒng)(DCS)作為主要的控制系統(tǒng)，用于工藝生產裝置過程數據采集、信號處理、過程參數顯示、報警和控制，是非常重要的。

[1]鐘肇新彭侃.可編程控制器原理及應用.華南理工大學出版社，2001.

[2]陸德民.石油化工自動控制設計手冊,第三版.