DCS控制系统在电厂的应用和改进

摘 要：在电厂发电机组控制中，DCS系统应用已经有了很长的时间，而且，在应用过程中也越来越广泛。DCS系统建立在计算机系统上，是一种相对于计算机集中控制系统的控制系统，利用计算机局域网进行研究，将局域网变成了实时性、可靠性的网络型控制系统，文章对DCS控制的特点以及DCS结构变化和应用技术的改进进行了分析，希望能够更好的促进其应用，更好的满足电厂发展要求，保证能源的供应。

关键词：DCS控制系统；应用；改进

1 DCS系统概述

DCS系统是分散控制系统的简称，国内习惯称为集散控制系统。DCS系统是利用过程控制级和过程监控级组成的计算机控制系统，其中主要对通信网络进行了利用，形成了多级控制系统。对计算机技术、通讯技术、显示技术以及控制技术等技术进行了利用，系统建立的目的就是为了实现分散控制、集中操作、分级管理、灵活配置以及组态方便。DCS的控制范围已经扩展到了经常使用的可编程控制器中，这样能对辅助车间进行控制，目前，电厂中DCS系统一体化逐渐成为了一种趋势。DCS系统和可编程控制系统在对辅助车间进行控制方面存在着不同的特点，因此，在应用方面也存在着不同的厂家选择不同控制系统的情况，为了能够更好的促进企业发展，企业对控制系统进行选择时一定要从长远方面进行考虑。

2 DCS的特點

2.1 高可靠性

DCS控制系统的功能分散在不同的计算机上，对不同的计算机进行不同的操作能够实现不同的操作。DCS控制系统在结构方面采用的是容错设计，这样在某台计算机出现故障的时候也不会导致其他计算机受到影响，也不会导致系统的其他功能受到影响。在DCS系统中，不同的计算机承担的任务都比较单一，因此，要使用特定结构和软件的专用计算机，这样系统中的每台计算机的可靠性都能得到明显的提高。

2.2 开放性

DCS系统是采用的开放式、标准化、模拟化和系列化设计，在系统中每台计算机之间的通信都是利用局域网来实现，这样能够实现信息的传输，同时，在系统功能方面也能够不断的进行改变，进行扩充。在局域网进行新增计算机的接入和卸下非常的方便，对其他计算机的工作不会产生影响，因此，系统在运行过程中不会出现很多的问题。

2.3 灵活性

利用组态软件可以对不同的流程应用对象进行不同的软硬件组态，使测量和控制信号之间产生联系，对控制算法库选择以及图形库调用基本的图形，使其成为监控以及报警的画面，这样能够更加方便的完成控制系统的构建。系统的灵活性能够促进其在使用中更加的方便，更好的保证系统的应用效果。

2.4 易于维护

DCS系统中利用的是比较小型的专用计算机或者是微型计算机，其具有维护简单和使用方便的特点，在某个局部或者是计算机出现故障时，在不对整个系统运行情况进行影响时，就能及时进行在线更换，并且将故障迅速解除。

2.5 协调性

各个工作站间可以利用通信网络进行各种数据的传输，系统信息能够实现共享，对系统的总体功能能够进行优化，对相关的工作也能进行协调。

2.6 控制功能齐全

在DCS控制系统中，控制算法比较丰富，而且将连续控制、顺序控制以及批处理控制于一体，实现了串级、前馈、自适应以及预测控制等先进控制的融合，方便一些特殊控制算法的加入。

3 电厂DCS单元机组控制系统的一体化

近年来，电厂在发展过程中逐渐实现了电气发变组和厂用电系统的控制功能逐渐在DCS控制系统的功能范围内得到了体现，而且，电厂也慢慢实现了一体化发展，将很多的软硬件设施都在DCS控制系统中进行了应用。一体化的实现对各个信号间的连接接口和线路传递过程中出现的故障进行了避免，对备品的品种和数量也进行了减少，因此，维护的费用相应的得到了降低。

4 DCS结构变化，应用技术的改进

近年来，因为电子技术的快速发展，DCS系统在结构上也发生了很大的变化，在以前系统更加重视控制功能的分散问题，因此，出现了很多的控制器和接口之间的连接，过多的控制和接口之间进行连接，对系统运行的可靠性带来了一定的影响，使得停机的可能性增加。在不同的控制系统中，信号的联系非常广泛，要进行相互联系，因此，在一个控制器出现问题的时候非常容易导致整个机组都出现停机可能，即使没有出现停机的现象，控制器在使用过程中没有收到正确的信号就进行运行会导致更大的问题出现。控制器的功能和容量在不断的增加，同时，在安全措施以及冗余技术方面要做到更加的快速和可靠，因此，DCS正在向着适度集中的方向发展，将相互关联的多个控制系统和比较复杂的控制功能集中在一起，这样能够实现一对控制器的集中控制。在单元机组中采用一体化控制系统是DCS系统发展的新方向，这样在使用过程中对出现的故障能够进行减少，同时，也能实现信息的内部交换，在传递过程中更加的方便，可靠性也能进行提高。

4.1 全厂辅控系统走向集中监控

通常在一个火电厂内会有很多的辅助车间，这些车间在工作过程中一般都是利用可编程控制系统以及上位机构形成各自不同的网络，各个车间控制室内能够实现单独的控制，因此，在运行过程中要有很多的操作人员，这样才能保证电厂的正常运行。对外围设备控制水平以及劳动生产效率进行提高，同时也为了能够达到减员的效果，DCS系统的技术以及网络通讯能力要进行不断的提高，这样才能使辅助车间的控制实现适度的集中，形成一个辅控网，将相互独立的各个外围辅助系统利用计算机以及网络技术进行集成，在电厂中实现了利用计算机对系统运行状况进行实施的监控，可以减少外围的操作人员数量，同时，也能实现无人值班的工作状况。

在电厂运行过程中将不同的辅助车间放置在一个监控系统下，这样对传统的辅助车间运行管理模式进行了改革，在管理水平方面将会出现很大的提升。辅控网将硬件和软件进行了统一，在库存备品以及日常管理方面的费用也会降低。对很多的控制室进行了取消，这样在以后的费用支出方面也会减少。

4.2 局部系统应用现场总线

自动化技术的快速发展使得越来越多的自动化仪表不断出现，现场总线系统就是其中的一种，它和DCS系统紧密连接在一起，是提高控制信号的重要设备，同时，也是准确性、实时性、快速性以及机组运行安全可靠性的保障，对现场设备进行现代化管理的重要依据，因此，对其一定要进行重视。

5 结束语

在电厂运行过程中，DCS系统的可靠性至关重要，其次就是其通讯的速度问题，最后是操作界面的习惯性问题。在对自动化系统进行选择时，要从电厂的实际情况出发，对设备进行充分的了解，设备可以达到的控制水平以及原有设备的兼容问题都要进行考虑。电厂在物资管理、采购、维修管理方面都要和整体的管理水平相适应，因此，电厂在管理方面对控制系统的应用非常重要，对DCS系统进行利用，能够更好的实现各个管理层面的自动结合，同时，也能更好的满足电厂发展的要求。

作者简介：张璐璐（1982-），女，2004年毕业于哈尔滨理工大学测控技术与通讯工程专业，工程师。