发电厂自动化仪表与自动化控制技术研究

周世元

摘要：中国的工业化始终在推动改革，为跟上不断变化的社会进步与竞争激烈的市场的步伐，电力公司就应坚持展开改革及革新，以最大化地提升设备的安全程度与有效性。从目前的角度来分析，智能自动化控制技术的进步就极大地提升了发电公司的效率。自动化控制技术在火力发电厂中的运用也日益变成公司所重视的重点。自动控制技术在火力发电厂中的运用就使公司能够在开发中坚持进行改善与革新，并在整个领域中占据优先位置。

关键词：火电厂;热工仪表;自动化技术;应用

目前，自动控制技术在火力发电厂中的运用非常重要。首先，自动化控制技术就突出了“自动化”，因此自动化控制技术运用就能够降低人工操作导致的设备损坏与问题，提升电厂设备的安全程度与可靠陈固定，并提升电源的稳定水平。其次，自动化控制技术为一项新技术，对产品支持设备与设施的先进水平更有严格的要求，从而推动了火力发电厂的现代化。再次，自动控制技术就具有非常高的经济效益，能够科学地组织和使用设备，系统和人员，提升资源使用率，减少成本，并为电力公司提升经济效益。

1工业自动化仪表与自动化控制技术应用优势

1.1加强生产数据管控能力

伴随信息技术的快速进步，“大数据”时代就已经悄然来临。拥有数据资源就是把握客观事物的未来方向，抓住事物发展的机遇。因此，工业公司就必须全面理解，集成，提取，存储和处理并利用数据资源，為公司做合理的业务决策提供基础，自动化仪器存在实时数据收集，集成和处理功能，可以帮助工业公司增强生产数据的管理和控制水平。

1.2提高生产效率

在工业公司以前的制造阶段中，就必须遵守要求的制造规范和计划，以保证工业加工与制造逐步有序地进行。尽管这类产品制造的想法能够保证业务运营的顺序，但它比较理想化，并导致了产品的加工和制造部分缺少灵活性，不能适应工业公司产品加工的实际情况，影响了公司生产制造的整体效果，工业自动化仪器的运用就可以有利于公司及时了解产品的制造情况，从而使公司可以灵活地调整过程和材料等客观条件，以实现改善“工业”生产效率的目标。

2火力发电厂自动化控制技术的主要应用

2.1自动化控制在火电厂中的功能实现

在火力发电厂中使用自动控制的核心就是“自动化”。利用自动化，就能够有效地监控电厂的整个工作环节，并获得工作信息。利用对自动化技术的分析和判断，就可以明确设备的下一次操作，借助于警报装置，还能够第一时间找出设备故障并进行处理，以减少事故出现率。自动化控制系统就做到了电厂的计算机化和自动化管理，并保证了设备及工作者的安全。

2.2火电厂常见自动控制系统

火力发电厂自动化控制技术中分为两方面，热力自动化、电气自动化控制技术。热自动化控制技术中主要是将燃料输送到锅炉中并控制加热的蒸汽温度的过程。电气自动化控制主要是电气设备的控制与保护。火力发电厂最常使用的自动控制手段就是分布式控制系统（DCS）与PLC控制系统。

2.2.1DCS控制系统

DCS控制系统在火力发电厂中有许多用途，并且为确定闭环条件和监视控制系统的运行提供了较大保障。火力发电厂通过线路将两个单元之间的数据连接到DCS系统，这利于单元之间的信息交换，并为单元的安全操作创造了较大条件，以保证发电机单元的安全。DCS调整系统（CCS）主要负责管理负载，在保证设备安全运行的前提下，可以快速的响应调度负载的变化。

2.2.2PLC控制系统

PLC控制系统被广泛应用于火力发电厂，主要是由于其比传统的继电器控制系统更安全，更抗干扰等优势。PLC控制系统在顺序控制和过程控制等领域具有很大的优势，通常在使用大多数辅助系统（例如废水处理，除灰和除尘控制）时使用，PLC是从属计算机，可通过RS485或232通信接口与上级计算机（DCS）进行通信。

2.3火电厂的一体化控制系统

结合使用许多DCS和PLC的集成控制网络系统，以更好地控制火力发电厂的水煤灰，按照站点的运行状态实现对该区域的集中控制，并通过公共交换机的作用来传输和实现上位计算机在集中控制系统中的分布式处理模块的集中控制室中的位置，以达到区域分散控制和整体集中控制室的协调使用，有效调节水、煤和灰。

2.4专家系统

专家系统是以知识为基础的系统，专家控制系统的本质是基于控制对象和控制概率的各种专家知识来创建系统的结构和操作，可以主要用于智能系统方式。系统中有两种方法。首先是直接的专家控制系统，通过实施该系统的控制和专家经验，可以将其用于控制生产过程并发出控制信号。其次是间接专家控制系统，该系统是先进的决策控制知识和经验，可以间接控制生产过程，在火力发电厂进行应用期间，考虑到安全因素，经常使用间接控制系统。

2.5仪表自动化技术

软件技术的进步和发展为火电厂数据和技术进步开辟了新的机遇，热力仪器的自动化也是火力发电厂发展的主要方向。火力发电厂的未来发展是自动控制整个生产过程，这是火力发电厂的趋势，首先，自动热控制系统可以显着降低火力发电厂的成本，并利于安装工作的进行。其次，热仪表的自动化实际上是数据信息技术在热仪表中的应用，因此，热仪表技术在生产和设备维护方面得到了优化。

3火电厂热工仪表自动化技术的发展趋势

由于热力自动化在电厂中的广泛应用和推广，当前已很少使用传统设备，而是使用自动化程度更高的过程控制设备。过程控制设备的发展趋势是各种智能执行器和智能变送器的应用，伴随中国对发电厂环境保护需求的不断增长，越来越多的设备将用于监测和分析发电厂的排放。当前，DCS系统的控制范围已从早期（仅包括MCS，DAS，SCS）更改为实现单位单元（MCS，DAS，FSSS，BPS，ETS，DEH）的所有监视和保护功能。辅助控制系统（化学水系统、煤炭运输系统、除灰和除渣系统、废水处理系统等）也是整个辅助控制网络系统从原始独立单元到DCS的集成过渡。随着技术的进步和观念的更新，DCS可扩展至整个辅助控制系统，一台机组仅由一套DCS即可实现全部控制功能，DCS将覆盖发电厂各个自动化系统，实现炉，机，电，辅控制一体化。

3.1电气热工控制一体化

在火电厂热工仪表自动化技术的发展中，基于现场总线控制的热工自动化仪表成为新趋势，该系统与其他系统之间的兼容性较差，这使得热工仪表领域的技术人员非常难以及时准确地进行故障诊断和分析，难以管理和维护，从而限制了热工仪表自动化技术的功能。因此，在未来热工仪表自动化技术的发展中，有必要加强对电气和热力控制一体化的研究，一方面是现场安装和现场总线智能设备的连接，另一方面通过智能连接传感装置和执行器的安装可以有效地减少电缆的使用，减少资源的浪费，提高设备运行的安全性和稳定性。

3.2高性能化

在中国火电厂热工仪表自动化技术的应用过程中，自动化监控系统的运行效率和质量仍然存在问题。为了提高自动化系统监测的效果，不仅要不断创新和开发配置软件，而且还需合理引进利用新技术和新概念。比如，当前国内火电厂热工仪表自动化软件的主要应用结构为PC和Winlntel结构，包括HMI控制组件和流程监控软件等，这些技术或者设备为实现热工仪表的高性能化发展提供了技术支持。

结束语

在我国经济社会的发展之下，城乡居民的用电量和企业生产的用电量在不断的增加，火力发电厂的系统也在不断的升级改造。为了提高发电厂的发电效率和人员的安全，自动化控制技术在火力发电厂中被广泛应用。但就目前来看，自动化控制系统的应用还需优化改进，相信在不断的改进创新之下，火力发电厂的综合竞争力将不断提升，将为人们的生活生产提供更多便利和更优质的服务。

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