淺談電廠DCS自動控制系統(tǒng)的運用分析

楚俊發(fā),張月亮（鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司,鄭州　450000）

淺談電廠DCS自動控制系統(tǒng)的運用分析

楚俊發(fā),張月亮
（鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司,鄭州450000）

摘要：近年來，隨著發(fā)電行業(yè)綜合自動化水平的不斷提高以及信息化建設的不斷發(fā)展，使得越來越多的火電廠迫切需要建設適合自己的廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS），并且需要運用這個系統(tǒng)來實現(xiàn)本廠生產(chǎn)效率提高和生產(chǎn)安全性增強的目的，最終實現(xiàn)廠內(nèi)信息系統(tǒng)和各類集散控制系統(tǒng)之間的信息共享。而在大型火電廠，DCS是其目前應用較為廣泛的一種控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)能夠?qū)⒂嬎銠C系統(tǒng)和發(fā)電機組控制進行模式結合，這樣就能提高電廠的自動化水平，增強電廠系統(tǒng)的安全系數(shù)，以便減少不必要的浪費。而本文對電廠DCS自動控制系統(tǒng)進行了介紹，結合公司運用實例來分析電廠DCS自動控制系統(tǒng)的應用問題。

關鍵詞：電廠；DCS自動控制系統(tǒng)；自動控制系統(tǒng)；運用分析

0　引言

隨著DCS控制技術的不斷發(fā)展，DCS的使用性能不斷提高，價格逐年下降，因而在電廠自動控制系統(tǒng)中獲得了較好的應用前景。而正因為DCS的低成本、高性能，DCS逐步開始在小型電廠應用。所以，對DCS自動控制系統(tǒng)的運用進行研究和分析，具有極其重要的現(xiàn)實意義[1]。

1　DCS自動控制系統(tǒng)及其組成

DCS的英文縮寫是DistributedControlSystem，這個系統(tǒng)的組成包括DAS和MCS兩個部分，其中的DAS部分一般是用于運行參數(shù)實時監(jiān)測，而相對于DAS部分而言，MCS部分則是用于模擬量控制。操作員站是由工業(yè)微機配以外設所組成，它的可靠性極高，站上具體運行的軟件一般情況下是HS2000系統(tǒng)專用的實時監(jiān)控軟件，其具備了圖形顯示與會話、報表打印、報警顯示與管理、系統(tǒng)庫管理、追憶庫管理、歷史庫管理等多種功能。一般情況下，工程師站和操作員站共同使用一臺微機，而工程師站和操作員站配以HS2000組態(tài)軟件包，可以實現(xiàn)供用戶應用系統(tǒng)的使用組態(tài)現(xiàn)場控制站相比于另外兩個站而言，是DCS系統(tǒng)具體完成現(xiàn)場測拉的重要站點。而現(xiàn)場控制站是由主控模塊、專用機柜、智能I/O模塊以及電源模塊這四部分共同組成的。該站和另外兩個站點不同的是，這個站點主要完成信號的轉(zhuǎn)換、處理以及控制運算這兩個功能[2-3]。

當然，除了DCS普遍擁有的DAS與MCS兩個系統(tǒng)外，還有順序控制系統(tǒng)（SCS）與爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS），在這里不作一一講述。

2　電廠DCS自動控制系統(tǒng)的運用分析

2.1DCS系統(tǒng)在控制方面的應用

計算機、CRT和相應的外圍設備共同組成了主控機。主控機一般情況下安裝在主控室內(nèi)，CRT則是能夠顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)、實時設備參數(shù)以及各種操作指導，與此同時，CRT還可以同時或單獨地提供報告。CRT對于電廠的警報系統(tǒng)具有極大的作用，這是因為，當模擬量超過限定值時，CRT能夠顯示相應的警報信息同時還可以將警報信息打印出來[4]。例如我公司中對于鍋爐運行的控制，可以采用DCS自動控制系統(tǒng)對鍋爐的相關運行參數(shù)進行自動控制。鍋爐運行的控制主要的目的是為了確保鍋爐安全、經(jīng)濟運行的條件下，連續(xù)不斷地向汽輪機提供合格的蒸汽，以確保外界負荷的需要。系統(tǒng)內(nèi)部CRT可以實現(xiàn)對鍋爐運行狀態(tài)及運行參數(shù)等的指導，來保持鍋爐運行的穩(wěn)定性。

現(xiàn)場控制級則主要由PLC與檢測裝置組成，PLC可以同時實現(xiàn)對設備的控制及與各上位機的通信。電機控制裝置一般則由斷路器、大功率接觸器、顯示板等組成，它的控制電路由PLC控制，通過實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)，從而達到控制流量、溫度、壓力等目的。

2.2DCS系統(tǒng)在通信部分的應用

DCS系統(tǒng)各個單元之間的通信一般采用主從的工作方式，簡單的來說，網(wǎng)絡操作單元是主站，而現(xiàn)場監(jiān)控單元是從站。通信從主站發(fā)出，只能與任一臺從站之間進行通信，而兩臺從站之間的直接通信是不被允許的，假如通信需要從主站中轉(zhuǎn)，那么現(xiàn)場監(jiān)控單元需要采用PC總線接插板技術，并且需要配有一塊內(nèi)部的RS-485通信卡。通信卡一般是通過使用光電隔離與電源隔離等技術來增強外界干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性[5]。例如我公司在氣機運行的系統(tǒng)中，采用實時的通信主干網(wǎng)來配置冗余的工業(yè)級交換機，通過網(wǎng)線把機爐電子間、工程師室、集控室以及相關輔助車間的各個控制設備進行通信的統(tǒng)一，構成了一個相對完整的分布式控制系統(tǒng)，并且所有的站點可以通過交換機直接進行上網(wǎng)。

2.3DOS的優(yōu)勢

（1）DCS系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于可以將系統(tǒng)分散，這是因為DCS系統(tǒng)采用的微處理器可以實現(xiàn)對每一個小范圍的任務進行控制，再加上這種微處理器的數(shù)量十分龐大，使得全部區(qū)域都得以覆蓋，并且這樣的并聯(lián)結構可以在某個微處理器出現(xiàn)故障時，不會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。

（2）DCS系統(tǒng)的優(yōu)點之二在于可以縮小控制室尺寸以及控制表盤的長度，提高工作的效率。而相應尺寸的縮小便是控制系統(tǒng)所需電纜及各類設備數(shù)量的減小，降低了電廠的設備成本。與此同時，這種先進技術的使用，可以減少設備運行對設備廠商的依賴，使得電廠獲得較大的獨立性，減少了儀器控制人員的培訓費用[6]。

3　結語

綜上所述，DCS系統(tǒng)的引進及運用將實現(xiàn)電廠電氣部分自動化，并實現(xiàn)電廠信息資源的共享，這樣便使得整個電力系統(tǒng)在自動化水平將登上一個新臺階，與此同時，DCS系統(tǒng)還提高了生產(chǎn)的可靠性與安全性，使得電廠在此行業(yè)的競爭力大大增強。

參考文獻：

[1]鄭友.淺談電廠DCS系統(tǒng)的選擇及其未來發(fā)展[J].黑龍江科技信息,2010(10):25.

[2]宋笑妍.基于以太網(wǎng)的電廠DCS控制系統(tǒng)研究[J].科學與財富,2014 (07):336-336.

[3]開雙龍.電廠DCS的發(fā)展及應用問題[J].廣東科技,2012,21(11) :98-99.

[4]田永豐.提升電廠DCS系統(tǒng)可靠性與抗干擾性的措施[J].企業(yè)技術開發(fā)（下半月）,2013,32(06):123-124.

[5]雷璐源.淺析電廠DCS控制系統(tǒng)故障分析及應對措施[J].軍民兩用技術與產(chǎn)品,2014(17):33-33.

[6]郭春秀.芻議DCS自動控制系統(tǒng)軟件體系的設計與實現(xiàn)[J].河南科技,2013(12):17,34.