DCS系統在熱電廠中的優勢及應用

劉俊華

（黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300）

DCS系統在熱電廠中的優勢及應用

劉俊華

（黑河市熱電廠，黑龍江 黑河 164300）

隨著我國電力事業的迅速發展，DCS系統已經被廣泛的運用于各個熱電廠中。DCS系統不僅能夠實現對電氣系統的集中操作、系統數據收集，還能實現分散控制的管理。因此有著傳統控制系統所無法超越的優勢。本文簡單介紹了DCS系統的發展歷程和優勢以及在熱電廠中的應用。

DCS系統；發展歷程；優勢；應用

目前DCS系統在企業生產過程的得到了非常廣泛的應用。例如熱電廠機、爐、電、輔機及共用系統的一體化控制過程自動控制都普遍采用DCS系統。DCS自1975年問世以來，經歷了二十多年的發展歷程。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系統正在向著更加開放，更加標準化，更加產品化的方向發展。

1 DCS系統的主要發展歷程及優勢

1.1 DCS的發展歷程

DCS（D1stributed Control System）又叫集散控制系統和分布式控制系統。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。它的主要功能是對生產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，DCS系統的發展大致經歷了下面三個階段。第一階段是DCS系統的基本形成階段，初期的DCS系統的主要功能是數字控制、數字監視，將控制功能主要分散到現場中。它的基本框架是由集散系統構成，通過總線監視和控制兩級連成整體，實現了信息數據采集的交換過程。初期的DCS系統控制功能比較簡單，沒有設置高級的控制算法，監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系統還停留在常規控制水平上。第二階段DCS系統的發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系統不僅包括生產過程的控制和監控，而且更是增設了許多管理系統，是其形成過程自動化和管理自動化相結合的綜合系統。大大提高了系統的控制品質。20世紀90年代現場總線技術的重大突破，為DCS系統的變革帶來了希望和可能。標志著新一代DCS的產生。

1.2 DCS系統的優勢

DCS系統的主要優點在于DCS系統具有良好的可靠性和靈活性。DCS系統運用在電氣設備管理中，組態的軟硬件是通過不同的流程應用對象來實現的。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律；其次可以利用圖庫來調用基礎圖形的監控和報警畫面。因此DCS系統控制的電氣管理系統更為簡單和便于操作，具有了更大的靈活性。另外，DCS系統在運行過程中，要實現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某一個差錯也不會對DCS系統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的控制算法。該系統包含了聯系控制和批量處理的功能，在一定程度上實現了順序控制的功能。使得DCS系統具有了更加強大的功能性。

2 DCS系統在熱電廠中的應用

2.1 DCS系統在熱電廠中的作用

DCS系統運用在熱電廠的電氣控制系統中，所有的參數和邏輯關系都要經過科學的計算和調試，從而保證了系統在生產運行過程中的狀態的安全穩定。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過程匯總的能耗，提高系統的運行效率。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節聯系緊密，各個分系統的連鎖控制繁多，而且各種主要設備間的動態控制差異較大，對其下達的指令也是不一樣的。在這樣復雜的現場環境中，保證生產設備在運行過程中的協調控制，平穩運作就非常重要。

2.2 DCS系統的主要功能

DCS系統在熱電廠中的主要功能包括四個方面：數據采集控制系統、順序控制系統、純電液控制系統、爐膛安全監視控制系統。數據采集系統主要包括數據采集、CRT顯示、輸入信號預處理（對開關量信號的有效性進行檢查）、所有參數的當前值和狀態顯示、報警功能、事故順序記錄功能、人機聯系等。順序控制系統（sacs）主要包括汽機凝結水的控制、汽輪機射水泵控制、內冷水泵防勿動功能控制、抗燃油系統控制、空側交直流密封油控制系統。鍋爐順序控制功能主要包括汽機盤車功能組、汽機循環水功能組、高加系統功能組、主要輔機保護功能。純電液控制系統（DEH）：急速掛鬧、暖機、升速控制功、機爐協調控制功能組；一次調頻功能組；給定轉速、給定負荷、給定主汽壓力、目標轉速計算功能組；中、高調閥門控制功能組、噴油試驗功能組等。爐膛安全監視（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 結語

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

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

［2］曹冬梅。DCS系統在通遼電廠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，畢業于哈爾濱理工大學工業技術學院電氣技術專業，現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