DCS系統(tǒng)在熱電廠中的優(yōu)勢及應(yīng)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(yīng)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(yīng)用。

DCS系統(tǒng)；發(fā)展歷程；優(yōu)勢；應(yīng)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(yīng)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(shù)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(shè)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(shè)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(shù)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(shè)備管理中，組態(tài)的軟硬件是通過不同的流程應(yīng)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(yīng)來控制以算法庫為基礎(chǔ)的電氣控制規(guī)律；其次可以利用圖庫來調(diào)用基礎(chǔ)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(shè)計來完成的。容錯設(shè)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(shè)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(yīng)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(guān)系都要經(jīng)過科學(xué)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(shè)備及鍋爐設(shè)備的安全控制就至關(guān)重要，這就要求DCS控制系統(tǒng)應(yīng)包括反饋控制、順序控制、綜合控制等復(fù)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(fù)雜，熱力設(shè)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(shè)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(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境中，保證生產(chǎn)設(shè)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(yù)處理（對開關(guān)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(fēng)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(yīng)用有著無法超越的功能，經(jīng)過設(shè)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(yīng)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(yīng)用及改造［D］， 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.

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

TM621.6

A

1003-5168（2015）11-128-01