DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用

摘要：在我國(guó)火電廠管理技術(shù)的應(yīng)用中，DCS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用起到了極好的督促作用。DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在火電廠的應(yīng)用促進(jìn)了工作效率的提高，但仍會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，影響工廠的整體工作效率。文章針對(duì)火電廠中DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行了探討，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

關(guān)鍵詞：火電廠；DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；管理技術(shù)；硬件故障；熱工元件故障；設(shè)備電源故障 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP273 文章編號(hào)：1009-2374（2015）33-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.026

DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展在現(xiàn)如今的火電廠發(fā)展中是極為重要的，在火電廠的發(fā)展過(guò)程中為了提高整體的工作效率，就要不斷提高工廠的整體控制系統(tǒng)，所以在DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中要對(duì)這種新型的控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的了解，在了解的過(guò)程中要對(duì)具體控制過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，然后對(duì)這些問(wèn)題及時(shí)并且有效地采取針對(duì)性的解決方案，并對(duì)其技術(shù)進(jìn)行不斷的可行性研究。

1 DCS系統(tǒng)概述

所謂DCS系統(tǒng)就是分布式控制系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)。它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通信、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本的思想就是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。在特殊控制領(lǐng)域，比如核電站控制系統(tǒng)，DCS的含義被誤叫做數(shù)學(xué)化控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)仍為分布式操作系統(tǒng)。

2 DCS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在火電廠運(yùn)行中的基本情況

近些年來(lái)，DCS技術(shù)在火電廠的整體運(yùn)行中占有越來(lái)越重要的地位，以下是DCS技術(shù)在火電廠中的一些運(yùn)用的基本情況。

2.1 DCS硬件損壞率因不同情況而定

在火電廠DCS系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)各種各樣不同程度的系統(tǒng)損壞，根據(jù)一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，這些系統(tǒng)損壞的程度依照系統(tǒng)自身引進(jìn)的時(shí)間長(zhǎng)短，其損壞的程度也不一樣。一般來(lái)說(shuō)，早期引進(jìn)工廠的DCS系統(tǒng)較之于近期引進(jìn)的系統(tǒng)其損害的程度較大一些，由此也可以發(fā)現(xiàn)在早期引進(jìn)的DCS系統(tǒng)中存在著較大的問(wèn)題，因?yàn)樵谠缙诘臅r(shí)間段中，由于技術(shù)本身的尚未成熟，對(duì)于這種類型的新系統(tǒng)缺乏全面的認(rèn)知，所以在系統(tǒng)的運(yùn)用過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題與失誤。在系統(tǒng)的運(yùn)用過(guò)程中由于操作的失誤，造成了系統(tǒng)本身的傷害，導(dǎo)致了損害程度不斷加大。所以，在以后的DCS系統(tǒng)的運(yùn)用過(guò)程中，要深入全面地了解上述系統(tǒng)，減少操作過(guò)程中的失誤，最大程度地減少系統(tǒng)損壞。

2.2 自動(dòng)化投入率的大幅度提高

伴隨著DCS系統(tǒng)的推廣和普及，在整個(gè)過(guò)程中火電廠的整體收益也在逐步增加。從自動(dòng)化投入這一點(diǎn)上來(lái)分析，就有了大幅度的增加，現(xiàn)如今的火電廠中自動(dòng)化投入率一般都在90%以上，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化投入率的整體提高。自動(dòng)化投入率的大幅度提高也說(shuō)明了DCS系統(tǒng)的較強(qiáng)的控制能力，可以最大程度地保證火電廠的運(yùn)行安全與具體的質(zhì)量保證，不僅如此，火電廠的自動(dòng)化水平隨著自動(dòng)化投入率的提高也有了大幅度的提高。

2.3 出現(xiàn)個(gè)別死機(jī)現(xiàn)象

在DCS系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中會(huì)發(fā)生操作站死機(jī)的情況，導(dǎo)致這種情況發(fā)生的原因有很多。一般來(lái)說(shuō)比較普遍的現(xiàn)象是操作站中的系統(tǒng)的整體質(zhì)量有著比較密切的關(guān)系，還有就是與操作人員在操作過(guò)程中具體程序的操作不當(dāng)也有著很大程度的關(guān)系。為了更大程度地避免這種現(xiàn)象，現(xiàn)如今在操作的過(guò)程中一般都會(huì)采用多臺(tái)操作員站共同操作的方式，如果一臺(tái)操作員站出現(xiàn)了死機(jī)的現(xiàn)象，另外幾臺(tái)操作員站立刻進(jìn)行補(bǔ)充與連續(xù)操作，保證操作過(guò)程中的連貫性最大程度地降低了對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行的影響。

3 DCS系統(tǒng)的發(fā)展方向

3.1 智能化

現(xiàn)如今隨著經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，智能化和自動(dòng)化得到了廣泛應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，火電廠中DCS的發(fā)展也要開始逐漸朝向智能化方向發(fā)展。在火電廠DCS技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中運(yùn)用的一些較為傳統(tǒng)的技術(shù)方式，在社會(huì)不斷的發(fā)展中已經(jīng)無(wú)法緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流。在一些具體問(wèn)題的解決中，運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)方式已經(jīng)顯得相形見絀，比如動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題、鋼球磨中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制問(wèn)題等，如果僅僅是運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行解決的話是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，問(wèn)題的解決不夠全面。所以要適應(yīng)于火電廠的整體發(fā)展，推動(dòng)整體效率，要實(shí)行系統(tǒng)的人工智能化，推動(dòng)火電廠的全面發(fā)展。

3.2 通用化與標(biāo)準(zhǔn)化

在現(xiàn)如今的火電廠DCS技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中還是一種自成體系的系統(tǒng)，各個(gè)火電廠的DCS系統(tǒng)都是有著相對(duì)的獨(dú)立性，相互之間沒有流通。在這種情況下就會(huì)出現(xiàn)信息孤島的現(xiàn)象，這種情況不利于工廠的整體發(fā)展與信息流通，較為閉塞的發(fā)展環(huán)境在一定程度上阻礙了火電廠的發(fā)展。所以在之后的DCS系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中要注重系統(tǒng)的通用化，要與各個(gè)火電廠之間取得聯(lián)系，提高DCS系統(tǒng)的開放性增強(qiáng)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，增強(qiáng)火電廠之間的信息交流與溝通，促進(jìn)火電廠的整體發(fā)展。不僅要增強(qiáng)通用化水平，還要進(jìn)行DCS的標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)，在DCS系統(tǒng)的運(yùn)用過(guò)程中要不斷加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行，建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化制度，按照標(biāo)準(zhǔn)制度進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)與管理。在軟件的發(fā)展上增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化與通用化的程度，極大地提高DCS系統(tǒng)的適應(yīng)性能。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

隨著社會(huì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，在火電廠的DCS系統(tǒng)運(yùn)用過(guò)程中也開始與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合地進(jìn)行發(fā)展，DCS系統(tǒng)的上部與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相連接，下部與各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)緊密地聯(lián)合在一起，加強(qiáng)整體的控制力度，提升控制的效率，促進(jìn)DCS系統(tǒng)的整體改良與進(jìn)步。

4 DCS系統(tǒng)應(yīng)用常見問(wèn)題現(xiàn)狀

4.1 硬件故障

DCS硬件故障是硬件保護(hù)異常的一個(gè)重要原因，在DCS系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中為了確保運(yùn)用的安全性，一般都會(huì)在火電廠的DCS控制系統(tǒng)的操作中增加相應(yīng)的保護(hù)操作站，以此來(lái)確保在DCS系統(tǒng)運(yùn)用的過(guò)程中如果出現(xiàn)故障，可以進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救與保證運(yùn)行的通暢不中斷。但是在增加操作站臺(tái)的過(guò)程中就會(huì)很容易導(dǎo)致DCS硬件保護(hù)異常的問(wèn)題的發(fā)生，這種情況的發(fā)生一般會(huì)導(dǎo)致以下情況的發(fā)生，如信號(hào)處理卡損壞、輸出模板有誤等。

4.2 熱工元件故障

熱工元件是熱工保護(hù)中的重要組成部分，熱工元件直接關(guān)系到系統(tǒng)整體運(yùn)作的安全性與穩(wěn)定性。但是在操作過(guò)程中，由于溫度、壓力等一系列的影響因素導(dǎo)致了熱工元件在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障和信號(hào)發(fā)送錯(cuò)誤的現(xiàn)象。所以在今后的熱工元件的選購(gòu)與應(yīng)用過(guò)程中，要盡量避免其參與機(jī)組保護(hù)中，最大程度地避免故障的

發(fā)生。

4.3 設(shè)備電源故障

隨著DCS控制系統(tǒng)在火電廠中的普遍運(yùn)用，火電廠自身的自動(dòng)化控制水平也在逐步上升?，F(xiàn)如今在一些控制站臺(tái)中還在運(yùn)用電源故障停機(jī)的保護(hù)措施，但是在現(xiàn)如今由于熱工保護(hù)異常而常常造成設(shè)備電源的故障。電源的故障還有可能是因?yàn)樵陔娫吹闹谱鬟^(guò)程中的不嚴(yán)謹(jǐn)、設(shè)計(jì)不合理等造成的，導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)，從而影響了火電廠的整體的可靠性和運(yùn)行效率。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)如今的火電廠DCS系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，運(yùn)用新型的控制系統(tǒng)進(jìn)行火電廠的整體控制可以提高火電廠的整體運(yùn)行效率。在DCS系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中還是存在著各種各樣的問(wèn)題與故障，在發(fā)展過(guò)程中與現(xiàn)如今的整體發(fā)展形勢(shì)聯(lián)系在一起進(jìn)行不斷的改良與改革，落實(shí)DCS系統(tǒng)的控制管理，不斷推動(dòng)火電廠的發(fā)展與整體運(yùn)行效率的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙瑞輝.電廠DCS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，2013.

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作者簡(jiǎn)介：家應(yīng)卓瑪（1987-），女（藏族），青海西寧人，大唐景泰發(fā)電廠助理工程師，研究方向：火電廠DCS邏輯組態(tài)。

（責(zé)任編輯：陳 潔）