DCS系統(tǒng)在熱電廠中的優(yōu)勢及應用

劉俊華

（黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300）

DCS系統(tǒng)在熱電廠中的優(yōu)勢及應用

劉俊華

（黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300）

隨著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展，DCS系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的運用于各個熱電廠中。DCS系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)的集中操作、系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集，還能實現(xiàn)分散控制的管理。因此有著傳統(tǒng)控制系統(tǒng)所無法超越的優(yōu)勢。本文簡單介紹了DCS系統(tǒng)的發(fā)展歷程和優(yōu)勢以及在熱電廠中的應用。

DCS系統(tǒng)；發(fā)展歷程；優(yōu)勢；應用

目前DCS系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)過程的得到了非常廣泛的應用。例如熱電廠機、爐、電、輔機及共用系統(tǒng)的一體化控制過程自動控制都普遍采用DCS系統(tǒng)。DCS自1975年問世以來，經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程。在這二十多年中，其功能和性能都得到了巨大的提高。總的來說，DCS系統(tǒng)正在向著更加開放，更加標準化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。

1 DCS系統(tǒng)的主要發(fā)展歷程及優(yōu)勢

1.1 DCS的發(fā)展歷程

DCS（D1stributed Control System）又叫集散控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)。它是融合了計算機、通訊、自動化技術的一項綜合性控制系統(tǒng)。它的主要功能是對生產(chǎn)裝置進行分散控制和集中管理。1974年美國Hnoyewell公司推出第一套DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了下面三個階段。第一階段是DCS系統(tǒng)的基本形成階段，初期的DCS系統(tǒng)的主要功能是數(shù)字控制、數(shù)字監(jiān)視，將控制功能主要分散到現(xiàn)場中。它的基本框架是由集散系統(tǒng)構(gòu)成，通過總線監(jiān)視和控制兩級連成整體，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)采集的交換過程。初期的DCS系統(tǒng)控制功能比較簡單，沒有設置高級的控制算法，監(jiān)視功能主要是上下級之間的信息交換，這種交換的速度和信息量都比較少，此時的DCS系統(tǒng)還停留在常規(guī)控制水平上。第二階段DCS系統(tǒng)的發(fā)展主要是功能的改進。這一階段的控制CPU從8位向16位過渡，現(xiàn)場控制站的控制功能也有所增強，可以完成更多種的控制算法，形成了多功能的控制站。第三階段可稱為綜合功能的提升階段，此時的DCS系統(tǒng)不僅包括生產(chǎn)過程的控制和監(jiān)控，而且更是增設了許多管理系統(tǒng)，是其形成過程自動化和管理自動化相結(jié)合的綜合系統(tǒng)。大大提高了系統(tǒng)的控制品質(zhì)。20世紀90年代現(xiàn)場總線技術的重大突破，為DCS系統(tǒng)的變革帶來了希望和可能。標志著新一代DCS的產(chǎn)生。

1.2 DCS系統(tǒng)的優(yōu)勢

DCS系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于DCS系統(tǒng)具有良好的可靠性和靈活性。DCS系統(tǒng)運用在電氣設備管理中，組態(tài)的軟硬件是通過不同的流程應用對象來實現(xiàn)的。通常，我們可以通過測量信號和控制信號的對應來控制以算法庫為基礎的電氣控制規(guī)律；其次可以利用圖庫來調(diào)用基礎圖形的監(jiān)控和報警畫面。因此DCS系統(tǒng)控制的電氣管理系統(tǒng)更為簡單和便于操作，具有了更大的靈活性。另外，DCS系統(tǒng)在運行過程中，要實現(xiàn)計算機的分散控制功能獨立控制，目前主要是通過容錯系統(tǒng)設計來完成的。容錯設計方案是指即使在計算機運行過程中出現(xiàn)某一個差錯也不會對DCS系統(tǒng)造成整體大功能的影響。再次，在熱電廠的電氣設備控制中，DCS極大地豐富了電氣系統(tǒng)的控制算法。該系統(tǒng)包含了聯(lián)系控制和批量處理的功能，在一定程度上實現(xiàn)了順序控制的功能。使得DCS系統(tǒng)具有了更加強大的功能性。

2 DCS系統(tǒng)在熱電廠中的應用

2.1 DCS系統(tǒng)在熱電廠中的作用

DCS系統(tǒng)運用在熱電廠的電氣控制系統(tǒng)中，所有的參數(shù)和邏輯關系都要經(jīng)過科學的計算和調(diào)試，從而保證了系統(tǒng)在生產(chǎn)運行過程中的狀態(tài)的安全穩(wěn)定。熱電廠在運行過程中要消耗大量的能源，電氣設備及鍋爐設備的安全控制就至關重要，這就要求DCS控制系統(tǒng)應包括反饋控制、順序控制、綜合控制等復雜控制的功能，并且在運行過程中要盡量降低生產(chǎn)過程匯總的能耗，提高系統(tǒng)的運行效率。這在很大程度上取決于機組的自動化水平。熱電廠的就地控制回路復雜，熱力設備眾多，各個機組之間的控制環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密，各個分系統(tǒng)的連鎖控制繁多，而且各種主要設備間的動態(tài)控制差異較大，對其下達的指令也是不一樣的。在這樣復雜的現(xiàn)場環(huán)境中，保證生產(chǎn)設備在運行過程中的協(xié)調(diào)控制，平穩(wěn)運作就非常重要。

2.2 DCS系統(tǒng)的主要功能

DCS系統(tǒng)在熱電廠中的主要功能包括四個方面：數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、純電液控制系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)視控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、CRT顯示、輸入信號預處理（對開關量信號的有效性進行檢查）、所有參數(shù)的當前值和狀態(tài)顯示、報警功能、事故順序記錄功能、人機聯(lián)系等。順序控制系統(tǒng)（sacs）主要包括汽機凝結(jié)水的控制、汽輪機射水泵控制、內(nèi)冷水泵防勿動功能控制、抗燃油系統(tǒng)控制、空側(cè)交直流密封油控制系統(tǒng)。鍋爐順序控制功能主要包括汽機盤車功能組、汽機循環(huán)水功能組、高加系統(tǒng)功能組、主要輔機保護功能。純電液控制系統(tǒng)（DEH）：急速掛鬧、暖機、升速控制功、機爐協(xié)調(diào)控制功能組；一次調(diào)頻功能組；給定轉(zhuǎn)速、給定負荷、給定主汽壓力、目標轉(zhuǎn)速計算功能組；中、高調(diào)閥門控制功能組、噴油試驗功能組等。爐膛安全監(jiān)視（FSSS）控制：磨煤機啟動、停止功能組；爐膛吹掃；供油速斷閥、爐膛壓力高、爐歴壓力低保護；爐膛滅火保護；燃料保護；機停爐保護；火檢冷卻風保護；鍋爐報警等。

3 結(jié)語

綜上所述，DCS系統(tǒng)在熱電廠中的應用有著無法超越的功能，經(jīng)過設計和現(xiàn)場人員的不斷努力，DCS系統(tǒng)將會在以后熱電廠的運行生產(chǎn)中起著越來越重要的作用。

［1］ 李衛(wèi)星.DCS系統(tǒng)在熱電廠電氣系統(tǒng)中的應用［J］.水利交通 ，2014（10）

［2］曹冬梅。DCS系統(tǒng)在通遼電廠4號機組中的應用及改造［D］， 華北電力大學碩士學位論文，2012.

劉俊華（1969.09-） 男，漢族，畢業(yè)于哈爾濱理工大學工業(yè)技術學院電氣技術專業(yè)，現(xiàn)在黑龍江省黑河市熱電廠工作。

TM621.6

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1003-5168（2015）11-128-01