王娟娟

【摘要】DCS系統(tǒng)即集散控制系統(tǒng)，是基于對傳統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢與不足的研究，形成的4C技術(shù)。DCS系統(tǒng)主要有計算機、顯示以及通信和控制四個模塊組成，是基于現(xiàn)代微型計算機局域網(wǎng)的一種安全、高效控制系統(tǒng)。本文將對DCS系統(tǒng)設(shè)計要點及其應(yīng)用維護進行了探討分析，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】電廠熱工控制；DCS系統(tǒng)；設(shè)計要點；運用；維護

一、電廠熱工控制DCS系統(tǒng)的設(shè)計要點

電廠熱工控制DCS系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計對整個DCS系統(tǒng)的安全可靠性、實效性以及擴充性等，具有至關(guān)重要的作用。同時還要全面考慮電廠熱工控制DCS系統(tǒng)的功能性設(shè)計，即DAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）、MCS（模擬量控制系統(tǒng)）、SCS（順序控制系統(tǒng)）以及DEH（數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）和FSSS （鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)），具體分析如下：

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。對于電廠熱工控制DCS系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常又稱作計算機監(jiān)控系統(tǒng)，其作用在對機組實際生產(chǎn)過程中的相關(guān)參數(shù)信息在線檢測，經(jīng)處理運算后，以CRT畫面的形式，將其傳送給操作人員。對于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，其可以根據(jù)實際情況，進行自動報警、打印制表以及計算性能指標等，同時也可以有效提高具體操作的準確性。

2、模擬量控制系統(tǒng)。對于電廠熱工控制DCS系統(tǒng)而言，其模擬量控制系統(tǒng)的作用在于將汽輪發(fā)電機組鍋爐、汽機作為整體，予以控制，具體可分成機側(cè)、爐側(cè)模擬量兩個控制系統(tǒng)。對于爐側(cè)MCS系統(tǒng)而言，其中主要包括機爐協(xié)調(diào)控制和汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同時包括送風(fēng)和引風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、儲水箱水位控制系統(tǒng)以及蒸汽溫控系統(tǒng)等；對于機側(cè)MCS系統(tǒng)而言，除鍋爐給水全程控制、除氧器水位調(diào)節(jié)作為串級凋節(jié)，其他調(diào)節(jié)皆為單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，比如除氧器壓力、凝汽器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)和溺式水箱水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于模擬量控制系統(tǒng)而言，其價值在于對生產(chǎn)中用到的水、風(fēng)以及燃料等變量，進行閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，同時還要控制整個單元機組負荷。

3、順序控制系統(tǒng)。電廠熱工控制DCS系統(tǒng)中的順序控制系統(tǒng)，通常被稱作程序控制系統(tǒng)，即把機組部分操作程序根據(jù)熱力系統(tǒng)分為若干個不同的子系統(tǒng)，嚴格按照規(guī)定順序，對各裝置的實際運行狀況、邏輯關(guān)系等進行判斷，并以此為基礎(chǔ)發(fā)出具體的操作指令，啟動機組各設(shè)備。順序控制系統(tǒng)的主要任務(wù)在于廠房主機、輔機監(jiān)控，對參數(shù)進行監(jiān)視，對聯(lián)鎖進行保護。因該系統(tǒng)指令優(yōu)先級分層設(shè)計，所以爐側(cè)順序控制內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括引風(fēng)機、送風(fēng)機以及爐膛吹灰系統(tǒng)；對于機側(cè)順序控制系統(tǒng)而言，其主要有汽機潤滑油、定冷水以及膠球清洗等系統(tǒng)。實踐中可以看到，雖然SCS系統(tǒng)內(nèi)容相對比較龐雜，但其控制邏輯卻比較簡單，而且聯(lián)鎖保護邏輯設(shè)計是其核心，因此必須結(jié)合現(xiàn)場情況進行具體設(shè)計。

4、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。電廠熱工控制DCS系統(tǒng)中的數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是整個電廠熱控汽輪發(fā)電機組的組成部分，主要是為了對汽輪機轉(zhuǎn)速和功率進行調(diào)節(jié)，對汽輪機前壓力進行控制，并且還可以有效實現(xiàn)機組啟?；蛘吖收蠒r的保護與控制。

二、DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的運用

DCS系統(tǒng)而言采用的主要控制模式為局部控制獨立工作站，各站點間的數(shù)據(jù)信息傳遞，主要依賴局部網(wǎng)絡(luò)通信；DCS在電廠熱控中的運用，大幅度提高了電廠發(fā)電機組熱控數(shù)據(jù)信息采集、處理、過程與邏輯控制以及設(shè)備運行監(jiān)視、報警和聯(lián)鎖和保護效率。

1、DCS系統(tǒng)兼容性強。電廠機組熱工控制系統(tǒng)，由于其控制對象具有繁雜及龐大性的特點，因此利用DCS控制系統(tǒng)，由于其具有較強的兼容性，可以對多種對象進行自動化控制，而且自動化運行效率及熱控機組的自動化控制水平都會有較大程度的提升，能夠更好的滿足當(dāng)前電廠熱工控制自動化系統(tǒng)的要求。

2、DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，可確保電廠機組的安全運行。在DCS在熱工控制系統(tǒng)中進行應(yīng)用過程中，有效的確保了電廠機組運行的安全性。DCS系統(tǒng)大屏幕顯示技術(shù)可以將機組運行的數(shù)據(jù)信息有效的顯示出來，人機操作界面更加人性化，人機操作的過程中更加簡單，具有較強的智能化和自動化特點，不僅有效的降低了操控人員的工作強度，而且還能夠降低運行成本，確保電廠機組運行的安全，對各種安全事故的發(fā)生起到了有效的防范作用。

3、DCS系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)。在當(dāng)前一些大型電廠中，DCS系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)有效的連接在一起，確保了集中控制的實現(xiàn)。同時主機DCS系統(tǒng)有效的實現(xiàn)與輔助系統(tǒng)的連接，同時還可以將MIS與主機DCS系統(tǒng)有效的連接在一起，這樣有效的提高了機組運行的效率，有利于電廠減員增效目標的實現(xiàn)，同時對于電廠技術(shù)管理的提升也起到了極其重要的意義。

4、DCS遠程控制。首先是智能前端。所謂智能前端，即現(xiàn)場總線部分，其可實現(xiàn)A/D之間的互相轉(zhuǎn)換、電熱組轉(zhuǎn)變以及PID控制；其次是現(xiàn)場通訊總線。具體的表現(xiàn)方式為數(shù)字串行，其可支持多元化的運行模式。最后是通訊適配器。該設(shè)備主要是對整個信息區(qū)域進行協(xié)調(diào)和控制，并且將各主控系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息有效的交換。

三、DCS在電廠熱工控制系統(tǒng)中的管理與維護

1、硬件管理與維護。（1）輸入輸出模塊的故障都是由系統(tǒng)診斷與修復(fù)的，一旦發(fā)現(xiàn)故障，一般的處理方式即為更換模塊。由于一般技術(shù)人員對儀表制作的核心技術(shù)不夠了解，同時其自身具備的理論知識也不夠扎實，這樣就造成其無法有效地發(fā)現(xiàn)以及判斷由于內(nèi)部元件老化等原因造成的熱工控制模塊故障。而在大部分狀況下，輸入輸出模塊的故障往往是出現(xiàn)在運行以及調(diào)試階段，一般的工作人員很難完成對模塊的更換操作，理論上都是需要由生產(chǎn)廠家對模塊進行維修。（2）在現(xiàn)場設(shè)備故障的修復(fù)與診斷方面，一旦發(fā)現(xiàn)某設(shè)備或組件出現(xiàn)異常，工作人員必須馬上排查故障，找出故障誘因，并及時地進行有效處理。工程技術(shù)人員要根據(jù)所接收到的故障報告，在做好安全保障措施的前提下開展技術(shù)維修工作。

2、 軟件管理與維護。（1）及時對應(yīng)用軟件進行備份，嚴格記錄應(yīng)用軟件所有的變化情況，并做到記錄的規(guī)范性。（2）需要對軟件的功能進行嚴格測試，特別是每個級別的權(quán)限在測試過程中更為嚴格的進行檢測。（3）在對軟件進行規(guī)范化管理，對于軟件及時進行更新和修改。（4）對于處于維修或者是運行階段的設(shè)備，則需要采取切實可行的措施做好保護和隔離工作。（5）對于操作站運行過程中存在的故障，則需要在確保操作員正常監(jiān)測和操作站正常運行的基礎(chǔ)上進行故障排除和維修操作，對于無法排除的故障，則需要根據(jù)設(shè)備運行的狀態(tài)，采取切實可行的方法來對故障進行排查。（6）對于操作員站無法正常運行時，則需要采取停電或是電路控制器調(diào)節(jié)等措施來確保運行的停止。（7）為了確保軟件運行的穩(wěn)定性，則需要對軟件及設(shè)備監(jiān)管制度進行完善，采取切實可行的措施來對中央處理器和設(shè)備電源燈等故障進行處理，確保故障處理的及時性和快速性。

結(jié)束語

隨著自動化技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前國內(nèi)電廠熱工自動化控制為電力事業(yè)的發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)和保障。電廠熱工控制主要是基于DCS系統(tǒng)的熱工優(yōu)化控制平臺，以DCS結(jié)構(gòu)、基本功能為支撐，可有效實現(xiàn)電廠熱工優(yōu)化控制。

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