微机集散控制系统在火电厂的应用.doc

1、1微机集散控制系统在火电厂的应用【摘要】本文简要介绍了集散控制系统的工作方式，以及电气系统对该系统的控制方式。并阐述了该系统在火电厂的应用情况以及在一定程度上分析其功能作用。 【关键词】微机，集散控制系统，火电厂 中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号： 一. 前言 微机集散控制系统作为一种高效控制系统，将计算机技术，通讯技术、显示技术和控制技术融为一体，成功的拥有综合性的技术。它广泛应用于各工业领域。比如锅炉、汽轮机和发电机上中大多都应用了微机集散控制系统。它的模式已经不再是以往的模拟仪表变为数字仪表的模式，而是将工艺流程应用到电站的控制调节、保护、程控以及监视中。 二、集散控制系统的

2、概述 DCS 系统是监视、操作、管理和分散控制等功能集中的分散控制系统，其总称是集散控制系统（Distributed control system） 。在系统的过程控制中会运用若干台微机进行工作。通过计算机监控通信网络上的全部信息，保证最优化的控制。并且很好的结合了常规仪表分散控制和计算机集中控制的相关有点，将常规仪表功能单一的缺点进行一定程度上的改进。而且集中了管理、操作、显示的三方面内容，并能够分散功能、负荷和危险性的三方面内容。在现代化生产控制中是不能离开 DCS 系统2的，所发挥的作用是不言而喻的。其主要的构成部分是现场控制级、过程控制级、过程管理级、经营管理级。通过各级之间的相互合作

3、，能够高效的实现集散控制系统的运行。并在分析其特点的过程中，发现 DCS控制系统具有系统构成灵活、操作管理便捷、控制功能丰富、信息资源共享、安装调试方便、安全可靠性高的显著特点。 三DCS 系统在火电厂中的应用 目前集散控制系统的技术日益成熟，在火电厂中广泛被应用。DCS 的控制站主要是控制单元即输入输出单元，通过 I/O 总线将两单元结合起来。控制单元可以利用 I/O 总线与输入输出单元通信，将 I/O 数据库建立起来；而且能够很好的控制用户的组态，高效的实现运算及其控制功能。 DCS 在我国火电厂的应用中经历了一个试点到广泛渗透到各个领域的发展过程。 “七五期间“，DCS 开始应用到进口机

4、组中，并占领了大部分，进入了火电厂应用 DCS 的阶段。到了“八五期间” ，逐渐将 DCS 的机组进入投产运行。一些成套引进机组的电产，由于没有处理好供货承包商、基础建设等方面的工作，使得在基建调试以及投产初期中，出现了一些问题，导致一些人误以为 DCS 系统带来的发展缺陷，并要求减少其建设的试点。但绝大部分技术人员及领导人员仍然相信其优异性，并积极推广 DCS 系统。从 DCS 刚进入试点时期到现在，将近三百套系统应用到投产工作中。 DCS 在电产应用中，呈现的功能越来越广泛。其在电产中的主要发展趋势是将炉、机、电的监控应用到单元机组的 DCS 系统中，并不断实现3全厂自动化。目前 300M

5、W 机组及其以上的大型火电机组广泛使用了 DCS系统，但是目前呈现的问题是较难实现 DCS 的五大功能，仍然依靠进口，对于 DCS 的国产化方面没有发生较大突破。其较大的趋势是向中小型火电厂自动化领域进军。 四、电厂 DCS 功能分析 DCS 系统在火电厂发电机组控制中的应用已有近 20 多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。DCS 系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机(或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研究基础上发展起来的,是过程控制专家们借用计算机局域网研究成果,把局域网变成一个实时性,可靠性要求很高的网络型控制系统,运用于过程控制领域。这样的控制系统给我们带来以下一些好处

6、。 1、 关于故障的分散 我们所谓的故障分散并不经常出现在实际的 DCS 生产商提供的系统应用。但是因为 DCS 系统控制的火电厂单元发电机组中，DCS 系统会因为一些故障而被迫停止。因此从整体上看，传统的仪表控制系统似乎要比目前使用的系统优异。所以 DCS 系统的构成越接近传统的仪表控制系统,即微处理器或多功能控制器所承担的控制任务从地域上越分散,越能做到故障分散。 2、 缩小控制室尺寸或控制表盘的长度 所有的 DCS 系统在控制室的尺寸以及控制表盘长度的控制上都能够做到一定的缩短。但是与传统的仪表控制系统相比,电子室的尺寸和设备会有一定程度上的增加 3、缩减控制系统所需的电缆 在 DCS

7、系统的设备使用上，需要较高的设备成本，能够拥有防尘装4置及其空调措施。因此在安装 DCS 系统中，往往将其安置在条件较好的电子室。而现场仍然需要电缆将大量信号引入电子室。从整体上分析发现，与传统的仪表控制系统相比,电缆有所缩减,但效益有限。 4、大量减少控制系统所需的备品备件种类及数量 在一定程度上减少备品备件的种类以及数量，对于大量的仪表控制设备制造厂商要会得到相应的减少。5、减少厂商的依赖,减少培训所需的费用 仪表控制设备制造厂商对机组运行有一定的控制作用。由于 DCS 系统在应用技术方面并不是完美的,在机组运行的过程中，仍然需要 DCS 生产厂家的专家服务。这也相应的增加了培训所需的花费

8、。 6、提供了控制系统构成的灵活性,具有组态便利和可扩展性。 大多数 DCS 系统拥有较方便的组态，不过多数系统在在线组态功能方面尚有许多工作可做,好多系统为离线组态,在工程师站编程,然后编译,再下载。有些系统这一过程比较费时,在调试期间这一问题尤其突出。 五、DCS 对电气系统的控制方式 DCS 在实现电气控制，所遵循的基本原则是要将原有的专用微机数字化装置充分应用到系统的是实现过程中。且要保证这些控制系统在功能上能够安全、科学的运行，不必让外部介入就能够确保电气系统的安全运行。电气纳人 DCS 监控的方式，需要根据具体电气系统设备特点及整体自动化水平来选择。一般发电机组控制系统改造前，电气

9、系统各元件控制装置自动化水平参差不齐，装置类型及生产厂商不统一，电磁型继电器电气系统各部分未能形成统一的自动监控系统。在电气纳入 DCS5监控时采用了电气与热控合用一套微机分散控制系统的方式，取消原电气控制回路中的控制开关、联锁开关、转换开关、指示灯、光字牌及逻辑回路中的电压继电器、中间继电器、信号继电器，利用 DCS 的逻辑组态功能实现各种电气设备的控制、监视逻辑。 通过 DCS 引入电气系统，能够充分发挥出专门控制装置的优势和数字化装置的通讯优势，使系统总体构成更合理、实用、经济，可靠性更高；且实现了一种信息集中的模式；以及电气控制和热工控制的界面仍比较清晰，便于按传统的专业化系统设计、调

10、试、维护和检修。 六结语 DCS 系统如许多刚出现的新事物一样，具有一定的优异性及吸引性。但本身也存在着相应的问题。DCS 系统应用到火电厂的具体工作中时，必须从实际情况出发，结合不同场合及条件适当选择 DCS 的应用。需要使用实践过程检验其优越性，并不断改进该系统，让 DCS 在火电厂的应用中最大程度的发挥其优越性。 参考文献 1肖伯乐。微机集散控制系统在火电厂的应用。 发电设备1992，11 期 2王生军。集散型计算机控制系统在火电厂的应用简介。川渝地区自动化与电控技术学术年会论文集C;2005 年 3 贾元平。TDC3000 综合集散控制系统在国产 300MW 机组上的应用J;华北电力技术;1991 年 05 期 4 锦 标。现场总线综述J.清华大学学报，1998（， 6）. 65 白焰。分散控制系统与现场总线控制系统J.华北电力大学学报，2001 6 熊淑燕，王兴叶，田建艳，等.火力发电厂集散控制系统M.北京：机械工业出版社，2000.