火電廠輔助車間DCS集中聯(lián)網(wǎng)控制

肖一鳴

華電國際河南分公司漯河電廠

火電廠輔助車間DCS集中聯(lián)網(wǎng)控制

肖一鳴

華電國際河南分公司漯河電廠

對(duì)于火電廠輔助系統(tǒng)來說，它的主要系統(tǒng)就是煤網(wǎng)、灰網(wǎng)、水網(wǎng)以及脫硫系統(tǒng)?；痣姀S的輔助系統(tǒng)對(duì)于300W以上（含300W）的機(jī)組已進(jìn)行了計(jì)算機(jī)控制。隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和DCS控制技術(shù)漸漸地成熟了起來，火電廠的輔助系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，而且也因此有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，與此同時(shí)，輔控系統(tǒng)全場管控也在最短時(shí)間內(nèi)納入一體化行列。

火電廠；輔助車間；DCS；集中控制

隨著電子信息技術(shù)、控制技術(shù)的不斷發(fā)展，電力生產(chǎn)競爭機(jī)制已日漸形成，人們對(duì)于發(fā)電廠熱工自動(dòng)化的設(shè)計(jì)重點(diǎn)發(fā)生了變化，以前注重主廠房，現(xiàn)在更加的注重火電廠輔助車間的自動(dòng)化水平，合理的設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，它已經(jīng)成為火電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。同時(shí)，在火電廠輔助車間使用DCS系統(tǒng)，不僅可以提高輔助系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，還為火電廠的監(jiān)控科管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)提供了必備的條件。

一、DCS系統(tǒng)的簡述

DCS系統(tǒng)就是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的，它是一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)功能方面來說，DCS和集中式控制系統(tǒng)沒有很大的區(qū)別，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上二者卻是完全不同的。第一，對(duì)于DCS系統(tǒng)來說，它的基礎(chǔ)和核心是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，DCS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、擴(kuò)充性和可靠性是由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所決定的。其次，一般情況下，一套DCS中不可缺少的就是設(shè)置現(xiàn)場I/ O控制站，要用這個(gè)來分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)中的I/O和控制功能，這樣以來，不僅可以避免由于一個(gè)站點(diǎn)失效而造成了整個(gè)系統(tǒng)的失效，提高這個(gè)系統(tǒng)的可靠性，而且還可以使各站點(diǎn)能夠分擔(dān)數(shù)據(jù)采集和控制功能，這樣以來就可以把整個(gè)系統(tǒng)的性能提高。

二、火電廠輔助車間自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

就目前而言，很多的機(jī)組輔助車間都設(shè)置有就地控制室，這個(gè)控制室主要有三個(gè)系統(tǒng)，分別是水系統(tǒng)、煤系統(tǒng)以及灰渣系統(tǒng)。水處理主要有三種，分別是凈水處理、廢水處理以及化學(xué)水處理；灰渣處理系統(tǒng)有自己的控制室，它主要功能就是對(duì)除灰渣系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；煤處理系統(tǒng)也有自己的控制室，它主要是對(duì)煤場、輸煤專用站這些地方進(jìn)行監(jiān)控。近幾年來，電廠輔助車間控制室越來越多，它的缺陷和不足也漸漸地暴露出來了。這些缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：第一，由于工作控制系統(tǒng)不是同一商家提供的，技術(shù)資料不相同，這不僅給系統(tǒng)的管理及維護(hù)帶來諸多不便，還需要更多地工作人員對(duì)其進(jìn)行操作，從而增大了系統(tǒng)運(yùn)行和管理的成本。第二，供應(yīng)商提供的每個(gè)控制子系統(tǒng)的制作方法基本上都是不一樣的，有些電廠制定輔助車間控制的目標(biāo)，他們希望用這個(gè)來減少不必要的程序，但是，在協(xié)調(diào)的過程中協(xié)調(diào)比較困難、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這樣以來來就造成了系統(tǒng)的可靠性比較低、反應(yīng)緩慢，系統(tǒng)的“控制孤島”現(xiàn)象沒有得到改變；第三，對(duì)大機(jī)組輔助車間不夠重視，對(duì)控制系統(tǒng)技術(shù)要求比較小；第四，有些控制子系統(tǒng)是由不同的商家提供的，這些系統(tǒng)各不相同，導(dǎo)致我們不能夠在一套系統(tǒng)中找出需要監(jiān)控的參數(shù)以及設(shè)備，這樣以來就會(huì)導(dǎo)致需要控制的系統(tǒng)的數(shù)量越來越大、管理難度增大、需要的工作人員也增多了。

三、輔助車間集中對(duì)于控制系統(tǒng)DCS的選擇

對(duì)于火電廠熱工自動(dòng)化領(lǐng)域，DCS和PLC是完全不同的兩個(gè)事物，但是它們卻有著很大的聯(lián)系。二者是計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，就傳統(tǒng)而言，DCS主要是用在火電廠主機(jī)控制系統(tǒng)，PLC主要用在電廠輔助車間。

1、DCS和PLC起源概念的區(qū)別

危險(xiǎn)分散是DCS的核心概念，它的發(fā)展過程是對(duì)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)不斷使用的結(jié)果，它主要是用來構(gòu)建一個(gè)比較完整的集散控制體系，DCS能夠提供安全比較高、靈活性比較大的解決方案給廣大的用戶；對(duì)于PLC來說，它的核心概念就是可編程控制器，主要是用它來替代繼電器，它的功能主要有三個(gè)，就是執(zhí)行邏輯和計(jì)數(shù)以及計(jì)時(shí)，從而建立一個(gè)比較柔性的程序控制裝置。由此可以看出，DCS是一個(gè)比較完整的體系，而PLC是一個(gè)不斷提高各項(xiàng)能力指標(biāo)的裝置。

2、DCS和PLC設(shè)計(jì)原理的區(qū)別

DCS是根據(jù)預(yù)算放大器發(fā)展而來的，就是把函數(shù)以及各個(gè)過程變量之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換成邏輯運(yùn)算和功能塊以及功能塊封裝模擬運(yùn)算；PLC是通過對(duì)繼電器控制原理的模擬而發(fā)展起來的，它具有很多的指令，其中包括：順序控制和計(jì)數(shù)、運(yùn)算以及邏輯運(yùn)算等，通過對(duì)輸入的數(shù)字和輸出的數(shù)字進(jìn)行操作，從而達(dá)到控制各種機(jī)械或者生產(chǎn)的過程，對(duì)于邏輯運(yùn)算的表達(dá)效率，PLC要高于DCS。

3、DCS和PLC數(shù)據(jù)通訊交換的區(qū)別

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以及它的數(shù)據(jù)交換形式就是數(shù)據(jù)通訊交換。對(duì)于這個(gè)，DCS具有一定的優(yōu)點(diǎn)。集散系統(tǒng)的“分散”主要是在獨(dú)立的控制器上，而它的“集中”主要是在擁有完整數(shù)據(jù)的人機(jī)交互裝置上，網(wǎng)絡(luò)是二者連接成集散系統(tǒng)的關(guān)鍵。在剛開始開發(fā)DCS的時(shí)候，商家的生產(chǎn)核心就是網(wǎng)絡(luò)，而PLC是按照獨(dú)立裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的，網(wǎng)絡(luò)使它的串行通訊。

4、DCS和PLC控制處理能力的區(qū)別

一般情況下，DCS控制器只能處理幾百個(gè)IO，而PLC控制器卻可以處理幾千個(gè)IO，出現(xiàn)這么大的差別主要是由于集散體系的要求而決定的，它不允許有控制集中的狀況發(fā)生，如果點(diǎn)數(shù)過大，對(duì)控制器是沒有用處的，DCS的開發(fā)人員的精力主要放在體系的可靠性和靈活性。

5、DCS和PLC組態(tài)維護(hù)功能的區(qū)別

邏輯組態(tài)、運(yùn)行調(diào)試、下載修改和遠(yuǎn)程診斷是組態(tài)維護(hù)功能的組成部分。在最早的時(shí)候，DCS主要是以模塊功能圖為主，PLC主要是梯形圖為主，經(jīng)過不斷的發(fā)展，大型的PLC組態(tài)和DCS越來越像，小型的PLC還是以梯形為主。在下載修改、運(yùn)行調(diào)試、遠(yuǎn)程診斷方面，PLC的解決方案比較少或者是沒有，而DCS不但能夠在線修改控制的策略，而且還可以在線對(duì)其策略進(jìn)行下載控制，這個(gè)過程對(duì)系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行是沒有任何的影響。

結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，DCS不斷地發(fā)展，在火電廠輔助車間的運(yùn)用越來越廣泛，不僅確保設(shè)備能夠高效的運(yùn)行，而且還提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，從而進(jìn)一步的提高了經(jīng)濟(jì)效益，所以，DCS對(duì)火電廠輔助車間的發(fā)展有著重要的影響。

[1]李裕琨.火電廠輔控網(wǎng)集中控制系統(tǒng)的研究.[J].控制系統(tǒng)研究,2010(2).

[2]韓貞強(qiáng).火電廠輔助車間控制系統(tǒng)方案的選擇[J].控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),2010(3).