1、1自动化控制系统在绿色电厂中的应用探究摘 要：绿色电力是节能环保理念的重要体现，是我国电力企业实现可持续发展的必然途径。文章主要阐述了绿色电厂自动化控制的优势，并结合笔者的工作实践，进一步针对自动化控制系统在绿色电厂中的应用现状及问题进行了详细地探讨与研究，并提出了绿色电厂自动化控制系统的发展趋势。旨在通过架构设计的创新、自动化控制的创新构建新时期电力企业全面发展的新境界。 关键词：绿色电厂自动化控制系统构建 中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号： 我国社会主义的基本国情决定，目前各大能源企业正处于资源匮乏、供应相对紧张的局面。面对人们日益增长的物质文化需求，电力系统如何能加快发展、全
2、面实现以绿色电力理念支配的全面自动化控制，最重要的就是引进先进的发电设备及发电技术，促进电力能源的循环与再生利用，加快电厂自动化控制系统的合理化建设，使电力企业生产在节能、减排、高效的与时俱进发展中为保护环境、提升社会经济效益做出重要的贡献。综观我国电力自动化控制系统的应用情况我们不难发现， 目前大多数的电厂自动化发展均存在着重硬件建设、轻软件维护；重数量提升、轻质量控制；重指标诉求、轻实用性考量等不良现象，严重影响了我国电厂自动化系统建设的进程。因此笔者基于持续发展的目的展开了对电力自动化控制的运行要求、考核标准及绿色自动化发展的科学策略2探讨，对我国电厂自动化控制系统的统一构建有积极有效的
3、促进作用。 1 绿色电厂自动化控制的优势 自动化控制是建立在计算机、网络、机电一体化等技术基础上的综合控制系统。自动化控制系统往往由多个控制单元组成，宏观方面对电厂生产流程与输电网络进行智能化监控与管理，微观方面对具体的设备进行智能化控制，以达到远程控制与故障检测的目的。对绿色电厂而言，自动化控制系统有以下几个优势： 1.1 构建统一平台，提高软件系统的运行效率 网络化信息化的时代为我们提供了多元化、系统化的生产管理工具，因此电厂的自动化控制系统也应基于网络构建统一的软硬件系统平台。同时可采用嵌入式及模块化的组件结构，从而达到简化硬件体系、集成压缩操作系统、优化合理配置结构，提升应用软件运行效
4、率、系统响应速度及维护效果的最终目的。 1.2 构建完善的电厂自动化控制发展模式 对于硬件的组态环节我们应本着灵活搭配的原则，以充分适应不同规模、不同类型电厂的生产与服务需求。例如对自动化的组件单元可灵活控制，既可将其分为操作监控网、电厂控制及现场设备控制网三层，又可将其分为电厂及现场控制网两层。也就是说无论是双机组还是多机组均可单独构成或共同组建，我们可依据控制设备的数量进行科学的自由调节与合理控制。在软件的组态构建中，为了使系统充分满足不同电厂的自动化发展水平及管理控制模式，我们应建立统一的电力软件模块库， 以实现组态方式在不同层面上的协调平衡控制。对于预制的调节模3块及函数模块我们可通过
5、采用汇编语言及 C 语言的方式，切实提高系统的执行效能。 1.3 适应各类运行方式的不同需求 从一般层面来讲，数据在利用电厂控制网，如以太总线网及令牌环网进行控制站中的转换传输时，其时效性及可操作性、控制度均不及来自于站内的通信总线及 I/O 总线的控制效果。基于这一现状我们应根据不同的电厂工艺过程进行自动控制站点的分配，并合理实施在不同层次中的协调控制与相关设备的连锁保护。对于电厂每个控制站的自动化控制，均应本着协调平衡的原则，注重对数据的广泛采集，对开环与闭环的合理控制与顺序强化等。在工程设计及组态环节中我们应依据科学的自动化控制理念， 按照电厂的现有工艺特点进行分级别、分层次的自动化控制
6、，使电厂在优化的模块结构之下，适应各类复杂运行方式的不同需求。 2 自动化控制系统在绿色电厂应用现状及问题分析 2.1 DCS 与 PLC 控制系统技术 PLC 控制系统是基于工业环境专门设计的数字化电子操作运算装置，主体采用可编程存储器进行顺序运算、逻辑运算、算术、技术运算等指令操作的执行，并通过模拟或数字模式输出及输入，对各类生产、机械过程进行科学控制。DCS 则是 CRT、通信、计算机与控制技术的有效结合，其核心为微处理器，通过集中各类数据通道分散点信息实现操作监视目标，是一类数字与模拟混合系统，其控制操作具有较为复杂的规律特性，且可靠性较高，具有良好的控制功能、人机交互操作接口，易于完
7、成系4统开发、操作便利、编程简单，体现了优质性价比特征，因而在自动化电厂控制实践中发挥着重要作用。当前 PLC 或 DCS 控制系统多由自身软件及硬件构成产品体系，为保护市场彼此封锁，较难实现各类不同系统的共享互联，无法全面满足电厂信息化发展要求，且众多的现场检测信号还会呈现一定的瓶颈现象，引发堵塞信号问题，令系统可靠安全性不良下降。 2.2 FCS 控制系统技术 基于 PLC 及 DCS 控制系统存在的问题，现场总线控制 FCS 系统逐步诞生，体现了开放、分布、安全可靠等应用优势，合理弥补了传统控制系统模式缺陷，主要采用双向一对多传输且高精度、高可靠性数字信号，令设备持续处于可控且远程监测状
8、态，各类用户则可按需进行自由选择。当前 FCS 控制系统同样包含一定缺陷，例如通讯协议有待进一步统一、通讯速度有待进一步提升，设备连接较少且价格偏高，对现有非智能性仪表支持力度有限等。因此该现场总线 FCS 控制需要同企业各类管理系统全面结合，实现一体化管控，才能充分发挥优势性能，创设自动化电厂生产模式。 2.3 工业以太网技术 工业以太网技术主体是为适应工业环境而进行的全面改造，包括对实时性通信、传输确定性的科学改进，并增添了较多应用控制功能，通过适应性流量控制、通信技术、交换技术、容错技术、信息优先级、冗余结构改进合理解决确定性问题；基于提升通信效率、软件协议解决实时性问题；基于改进结构工
9、艺、升级元器件解决网络供电及工业生产使5用环境等问题。由此可见工业以太网构建成本低廉、结构简单、便于安装、功耗较低、传输速度快、冗余能力较强、兼容性良好、资源丰富、易于集成、灵活性高，对各类丰富种类的流行网络协议均普遍支持，体现了上述 DCS、PLC、FCS 控制系统无可匹敌的综合优势，因此我们应将其作为理想的自动化电厂控制平台，创建一网到底的自动化生产模式。 3 绿色电厂自动化控制系统的发展趋势 随着网络、计算机技术的不断进步，从而使电厂控制工业网络实现了高层次、多样化发展，进一步推进了 PLC 技术的简易化、多功能、标准化、系列化、智能化发展，以及现场总线技术的高速化、完善化、互联性发展，
10、现场控制技术则以集成为主题，体现了无线与有线控制技术的全面融合。工业以太网多重应用优势决定其不仅是底层总线网络，同时也是全面支撑自动化控制技术的网络平台，可承担多重自动化电厂控制平台任务。然而由于 DCS、PLC、FCS 控制系统的不断完善发展，其在多重领域的生产应用相对较为成熟，因而电厂多重现场总线控制技术的并存应用状况无法在短期内消失。为全面适应信息化、数字化电厂建设要求，创设一网到底管控技术，构建基于工业以太网平台的自动化电厂控制体系则是最佳化选择。在规划电厂信息化、自动化建设进程中我们应全面结合电厂生产过程及各工艺特征应用适应性检测、现场总线控制标准与技术，不一味强求统一全厂现场总线应
11、用标准，只要建立最佳控制系统模型，便可全面满足电厂信息化、数字化建设需求。 3 结束语 总之，电厂是高能耗企业，必须进行绿色改造才能适应当前对节能6减排的要求，其核心就是实现电厂的自动化控制。自动化控制系统的作用就是对设备的运行实现智能化控制，采集各种生产参数和信息，对数据进行实时化分析，得出结果后立即对系统进行调整，在安全运行的基础上实现对不同层次的协调与控制，利用特性曲线和可视化的操作模式对整个电厂的大小系统进行分布式的智能化操控。 参考文献 1傅裕.绿色电力下电厂自动化控制研究J.科技致富向导，2011，(12). 2高健.浅议火力发电厂自动化控制系统应用J.大科技：科技天地，2011，(15). 3刘金海， 周文哲.热电厂综合自动化控制研究与设计J.中国科技博览，2010，(5).
