电厂热工控制系统中DCS的应用探究

文琦

摘要：电力系统规模的不断扩大，有助于满足人们不断增加的用电需求，提升供配电服务质量。但是这也增加了电厂热工控制工作量和难度，需要发挥DCS的技术优势，优化电厂热工控制系统架构，完善此系统的各项功能。为了发挥DCS技术的优势，还需要加强对此新型技术应用时硬件和软件的管理与维护工作，加强人员培训，加大对新型技术的开发和应用力度，充分发挥DCS的优势，保证电厂热工控制系统的高效和稳定运行

关键词：电厂热工控制系统;DCS;应用

中图分类号：TM621

引言

DCS就是分散控制系统，其在电厂热工控制系统中的应用，可以起到分散控制和集中管理的管控效果，有助于分散危险并优化控制，通过构建统一的软硬件平台，实现电厂热工自动化。尤其是在目前电厂装机容量不断增加的发展趋势下，更需要发挥DCS的优势，提升电厂热工控制系统的运行效率和稳定性。

一、DCS体系构架

DCS主要有数据通信网络、操作员站、工程师站和现场输入/输出控制站等结构组成。其中的数据通信网络主要负责数据信息的实时传输和交换、控制，主要的拓扑结构有总线型、环型和星型三种。通过现场输入/输出控制站的应用，可以全过程处理现场各个生产环节中的数据，对现场的I/O设备加以直接控制和处理。通过此DCS的应用，可以将系统运行中的各种流量、压力、液位、温度等参数进行数字化转换，在存储器中存储并形成实时的映像，用于反映现场实际运行状况。通过现场输入/输出控制站对系统运行时的信息数据进行实时采集，通过数据通信网络向工程师站和操作员站传输，同时也接收后者发来的信息数据和控制指令，调节和控制分散在现场的各类设备，实现对整个系统的全面监测和控制。在站内可以直接实现站端的局部控制、回路计算、闭环控制以及顺序控制等基础性功能，其为独立计算单元，不会由于其中一部分出现故障而影响其他系统。

二、电厂热工控制系统中DCS应用优势

首先是更强兼容性的优势。由于电厂热控控制系统较为复杂，其中的控制对象多并存在较多的干扰源和参数，相互之间存在影响而导致设计难度的增加。通过DCS技术的应用，发挥其复杂控制算法的优势，有助于提升系统的控制能力，实现不同系统之间的有效兼容。其次是远程智能控制的优势。在生产现场通过智能控制装置的安装，可以转却测量与合理变化生产现场的电热组，并配合通讯适配器实现对所有网络的统一协调和综合管理，发挥其信息转换的作用。此外，由于选择应用了串行通讯方式的通讯总线，通过主体与广播式的方式发挥其远程控制能力，实现系统运行安全性的提升，有助于及时解决生产现场的各种突发状况。最后是辅机控制的优势。为了实现辅机系统中对除灰和除渣操作的集中控制，可以通过DCS连接辅机与主机系统实现集中管控，并完善各项工。还可以采取相对集中的方式连接主机和MIS，有助于系统运行和建设成本的降低、设备工作效率以及技术应用水平、管理质量的提升。此外，还可以通过综合监控系统实现全过程、实时检测与控制，在大屏幕上的人机界面显示系统实时运行状况，提升系统运行安全性并降低人工成本和工程建设成本。

三、电厂热工控制系统中DCS应用现状

在不同电厂中应用DCS时需要由专业人员自行编制系统程序，可能会由于专业人员的技术水平问题而影响所编制程序的精细度，导致系统调试和运行中的问题，引发系统运行中的较大缺陷。这是由于DCS的基础控制软件是引进国外的技术，国外的此类系统的开发时间比较早、应时间比较长、经验比较丰富且技术比较成熟，因此，我国引进具有上述可靠性特点的各项基础软件并在电厂中推广应用。目前我国的电厂中已经逐渐普及了DCS，实现了发电机组的自动化运行和控制，可以实时监视锅炉运行情况并加以控制，实时采集和处理发电机组运行中产生的各类信息数据，控制模拟量的顺序等。通过此种控制方式，发挥其合理调节和保护的作用，保障设备的稳定与安全运行，同时也提升机组的运行效率。但是在此系统的设计和应用过程中，也表现出较多的问题，还需要不断尝试和研发新型技术与功能，将其更好地融入到系统建设和应用中。

四、电厂热工控制系统中DCS应用措施

1.加强硬件管理与维护

通常情况下应用DCS时，可以自动诊断会恢复输出和输入模块故障，只有在出现严重故障时才需要更换配件。由于部分检修人员没有掌握各类控制仪表的核心技术，自身理论知识水平偏低，难以准确开展故障判断工作，无法及时发现元件老化原因而引发的故障。智能通过模块试运行来寻找故障，难以及时更换模块，而需要厂家开展维修工作。如果在开展上述设备的诊断和修复工作时，针对设备或组件故障，需要采取人工排查的方式，确定故障原因并由技术人员结合故障报告制定科学的安全保障措施。针对系统操作运行中的死机问题，应排查各个区域中的故障，严格按照现有操作标准注意排查，针对其中的严重故障，则需要修改控制逻辑并更新软件、重启设备等。此外，应加强人员培训，提升操作人员的专业水平和操作技巧，保证各项操作的规范性。

2.加强软件的管理与维护

在应用软件时重点做好对信息数据的备份和系统运行过程中各种变化的记录。还要测试软件功能，检测不同级别的权限，及时更新和修改软件，做好设备的隔离与保护工作，及时检修操作员站的故障，保障设备的良好运行状态。

五、结语

在电厂热工控制系统中应用DCS技术，有助于实时、远程监控系统运行状况并加以调整、優化，降低故障发生概率，提升系统运行效率并降低成本，提升电厂运营经济效益，促进电厂的可持续发展。

参考文献：

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