DCS控制系統在電廠的應用和改進

摘 要：在電廠發電機組控制中，DCS系統應用已經有了很長的時間，而且，在應用過程中也越來越廣泛。DCS系統建立在計算機系統上，是一種相對于計算機集中控制系統的控制系統，利用計算機局域網進行研究，將局域網變成了實時性、可靠性的網絡型控制系統，文章對DCS控制的特點以及DCS結構變化和應用技術的改進進行了分析，希望能夠更好的促進其應用，更好的滿足電廠發展要求，保證能源的供應。

關鍵詞：DCS控制系統；應用；改進

1 DCS系統概述

DCS系統是分散控制系統的簡稱，國內習慣稱為集散控制系統。DCS系統是利用過程控制級和過程監控級組成的計算機控制系統，其中主要對通信網絡進行了利用，形成了多級控制系統。對計算機技術、通訊技術、顯示技術以及控制技術等技術進行了利用，系統建立的目的就是為了實現分散控制、集中操作、分級管理、靈活配置以及組態方便。DCS的控制范圍已經擴展到了經常使用的可編程控制器中，這樣能對輔助車間進行控制，目前，電廠中DCS系統一體化逐漸成為了一種趨勢。DCS系統和可編程控制系統在對輔助車間進行控制方面存在著不同的特點，因此，在應用方面也存在著不同的廠家選擇不同控制系統的情況，為了能夠更好的促進企業發展，企業對控制系統進行選擇時一定要從長遠方面進行考慮。

2 DCS的特點

2.1 高可靠性

DCS控制系統的功能分散在不同的計算機上，對不同的計算機進行不同的操作能夠實現不同的操作。DCS控制系統在結構方面采用的是容錯設計，這樣在某臺計算機出現故障的時候也不會導致其他計算機受到影響，也不會導致系統的其他功能受到影響。在DCS系統中，不同的計算機承擔的任務都比較單一，因此，要使用特定結構和軟件的專用計算機，這樣系統中的每臺計算機的可靠性都能得到明顯的提高。

2.2 開放性

DCS系統是采用的開放式、標準化、模擬化和系列化設計，在系統中每臺計算機之間的通信都是利用局域網來實現，這樣能夠實現信息的傳輸，同時，在系統功能方面也能夠不斷的進行改變，進行擴充。在局域網進行新增計算機的接入和卸下非常的方便，對其他計算機的工作不會產生影響，因此，系統在運行過程中不會出現很多的問題。

2.3 靈活性

利用組態軟件可以對不同的流程應用對象進行不同的軟硬件組態，使測量和控制信號之間產生聯系，對控制算法庫選擇以及圖形庫調用基本的圖形，使其成為監控以及報警的畫面，這樣能夠更加方便的完成控制系統的構建。系統的靈活性能夠促進其在使用中更加的方便，更好的保證系統的應用效果。

2.4 易于維護

DCS系統中利用的是比較小型的專用計算機或者是微型計算機，其具有維護簡單和使用方便的特點，在某個局部或者是計算機出現故障時，在不對整個系統運行情況進行影響時，就能及時進行在線更換，并且將故障迅速解除。

2.5 協調性

各個工作站間可以利用通信網絡進行各種數據的傳輸，系統信息能夠實現共享，對系統的總體功能能夠進行優化，對相關的工作也能進行協調。

2.6 控制功能齊全

在DCS控制系統中，控制算法比較豐富，而且將連續控制、順序控制以及批處理控制于一體，實現了串級、前饋、自適應以及預測控制等先進控制的融合，方便一些特殊控制算法的加入。

3 電廠DCS單元機組控制系統的一體化

近年來，電廠在發展過程中逐漸實現了電氣發變組和廠用電系統的控制功能逐漸在DCS控制系統的功能范圍內得到了體現，而且，電廠也慢慢實現了一體化發展，將很多的軟硬件設施都在DCS控制系統中進行了應用。一體化的實現對各個信號間的連接接口和線路傳遞過程中出現的故障進行了避免，對備品的品種和數量也進行了減少，因此，維護的費用相應的得到了降低。

4 DCS結構變化，應用技術的改進

近年來，因為電子技術的快速發展，DCS系統在結構上也發生了很大的變化，在以前系統更加重視控制功能的分散問題，因此，出現了很多的控制器和接口之間的連接，過多的控制和接口之間進行連接，對系統運行的可靠性帶來了一定的影響，使得停機的可能性增加。在不同的控制系統中，信號的聯系非常廣泛，要進行相互聯系，因此，在一個控制器出現問題的時候非常容易導致整個機組都出現停機可能，即使沒有出現停機的現象，控制器在使用過程中沒有收到正確的信號就進行運行會導致更大的問題出現。控制器的功能和容量在不斷的增加，同時，在安全措施以及冗余技術方面要做到更加的快速和可靠，因此，DCS正在向著適度集中的方向發展，將相互關聯的多個控制系統和比較復雜的控制功能集中在一起，這樣能夠實現一對控制器的集中控制。在單元機組中采用一體化控制系統是DCS系統發展的新方向，這樣在使用過程中對出現的故障能夠進行減少，同時，也能實現信息的內部交換，在傳遞過程中更加的方便，可靠性也能進行提高。

4.1 全廠輔控系統走向集中監控

通常在一個火電廠內會有很多的輔助車間，這些車間在工作過程中一般都是利用可編程控制系統以及上位機構形成各自不同的網絡，各個車間控制室內能夠實現單獨的控制，因此，在運行過程中要有很多的操作人員，這樣才能保證電廠的正常運行。對外圍設備控制水平以及勞動生產效率進行提高，同時也為了能夠達到減員的效果，DCS系統的技術以及網絡通訊能力要進行不斷的提高，這樣才能使輔助車間的控制實現適度的集中，形成一個輔控網，將相互獨立的各個外圍輔助系統利用計算機以及網絡技術進行集成，在電廠中實現了利用計算機對系統運行狀況進行實施的監控，可以減少外圍的操作人員數量，同時，也能實現無人值班的工作狀況。

在電廠運行過程中將不同的輔助車間放置在一個監控系統下，這樣對傳統的輔助車間運行管理模式進行了改革，在管理水平方面將會出現很大的提升。輔控網將硬件和軟件進行了統一，在庫存備品以及日常管理方面的費用也會降低。對很多的控制室進行了取消，這樣在以后的費用支出方面也會減少。

4.2 局部系統應用現場總線

自動化技術的快速發展使得越來越多的自動化儀表不斷出現，現場總線系統就是其中的一種，它和DCS系統緊密連接在一起，是提高控制信號的重要設備，同時，也是準確性、實時性、快速性以及機組運行安全可靠性的保障，對現場設備進行現代化管理的重要依據，因此，對其一定要進行重視。

5 結束語

在電廠運行過程中，DCS系統的可靠性至關重要，其次就是其通訊的速度問題，最后是操作界面的習慣性問題。在對自動化系統進行選擇時，要從電廠的實際情況出發，對設備進行充分的了解，設備可以達到的控制水平以及原有設備的兼容問題都要進行考慮。電廠在物資管理、采購、維修管理方面都要和整體的管理水平相適應，因此，電廠在管理方面對控制系統的應用非常重要，對DCS系統進行利用，能夠更好的實現各個管理層面的自動結合，同時，也能更好的滿足電廠發展的要求。

作者簡介：張璐璐（1982-），女，2004年畢業于哈爾濱理工大學測控技術與通訊工程專業，工程師。