電力熱工控制系統的DCS系統設計

黎偉彬

電力熱工控制系統的DCS系統設計

黎偉彬

隨著我國經濟水平大幅度提高，科技水平的不斷進步，各行各業開始進行產業結構調整。科技在走入我們生活造福生活的同時，更重要的是使得我國的產業結構得到優化和調整，大部分生產企業進入自動化時代，包括電力熱工控制。本文就電力熱工控制系統的DCS系統設計進行分析。

熱工控制；DCS；系統設計

近年來，我國生產力水平的提高使得電廠的規模不斷的擴大，順應電廠熱工自動化的要求以及時代發展的大趨勢，DCS在電廠過程控制領域中得到了廣泛應用。DCS控制系統作為電廠重要的組成部分，為系統的自動化的實現提供了強有力的硬件支持和軟件保障。但隨著電廠工程的逐漸變大、電廠控制機系統變得越來越復雜，對DCS的要求也越來越高，因此DCS的系統的設計功能越來越全面，優化DCS系統結構對于保證企業的正常運行以及企業的經濟效益具有重要的現實意義。

1 我國DCS系統的發展現狀

DCS的功能包括數據的采集和處理、對鍋爐爐膛安全進行監控、模擬量和順序控制。就目前來看，我國的相當一大部分電廠的機組都已經使用了DCS系統。DCS系統在我國的應用已經有了十多年的歷史，作為分布式自動控制系統，完全適用于機組的熱工自動化系統。對于推動機組安裝調試過程，以及保證機組的安全經濟運作具有重要作用。

對于DCS系統的組態以及DCS系統的應用軟件設計，隨著我國科技水平的不斷提高，我們已經更能獨立承擔，不再完全依賴于國外，打開了自己進行現場調試和自己對系統的應用進行相關培訓的新局面。然而，由于我國的技術有限，工作量大，要求在進行系統設計時將重點放在系統的功能性方面。改變我國現在系統運行效率低的局面。

2 我國電廠熱工控制的現狀

我國的自動調節系統技術并不是很完善，所以我國的大部分機組監控的相關軟件依賴于外國，相比之下，國外的各種設計參數更加合理，儀表和執行機構的運行能力比我國的可靠性更強。因此，我國大部分與DCS相關系統相關的軟件都采用進口的方式。

我國的技術相對落后，盡管我國已經自己執行DCS系統的程序編制，并且在整個編制工作的過程中，采用的都是國內知名專業人士，尤其是在自動系統調節方面有很深造詣專家的設計，但是在系統的編程調試階段，技術上的精細程度的要求仍然達不到，這一缺陷可能使得整個系統在運作的過程中出現問題。

3 電力熱工控制系統的DCS系統設計

DCS系統從本質上來說之一種集散控制系統。比傳統的系統在結構方面更加優化，屬于新型的控制系統。在計算機控制系統的輔助作用下，能根據現實情況隨時對系統內部的軟件的工作環境進行改變。整個過程以微型計算機局域網為紐帶，從而實現對機組各部分的協調控制。和傳統的控制系統相比，DCS系統更加安全，效率更高。DCS系統主要由四部分構成。這四部分功能不同、性質不同，相互之間存在著很大的差距，其中包括計算機、控制器、顯示器、和通訊器等，但從功能設計的角度來看，熱工控制DCS系統又分成其他不同的五部分。在我國，所有的熱工控制都屬于自動化控制的范圍內。我國對于DCS系統已經進行自主編制，但相對于外國的成熟的技術來說。我國的技術仍然比較落后，在某些方面仍然存在著很大的問題，并且難以得到解決。雖然部分技術依賴于進口，但是DCS仍在我國得到廣泛使用。

按DCS系統的功能設計分，分為SCS、DAS、DEH、MCS、FSSS五部分組成。

SCS為程序控制，能夠將機組按照不同的熱力系統區分成幾個局部子系統，通過規定好的原則，對各個部分的狀態進行判斷，之后發出操作命令，使得機組的各個部分有條不紊的進行工作。SCS負責的部分主要是主機和輔機，對主機或輔機的開關機進行自動控制，并將過程中出現的參數進行保護，邏輯控制相對比較簡單，為了準確的完成人，必須與現場的實際情況相結合。系統設計的是否合理對輔機有著重要的作用，也影響著主設備的安全可靠性。DAS為計算機監控系統，它被用于在線監測整個生產過程并將這一過程中出現的有關的運算，以畫面的形式反饋給工作人員。對于操作準確性的提高以及整個機組工作過程的相關的運算具有很大的幫助作用。DEH能夠對汽輪機的轉速功率進行控制，能夠在發生故障時實施控制和保護。MCS的作用是進行整體控制，即模擬量控制系統。通過對生產過程中變量的控制，來對機器的負荷情況進行調節。FSSS是燃燒管理器系統。能夠對鍋爐的工作運行方式進行檢測，并且在此過程中進行不停地運算和判斷，當有情況出現時會及時發出指令，來保證過鍋爐的安全，把將要發生的事故扼殺在萌芽狀態，減少經濟損失。

4 電力熱工控制系統的DCS系統的維護以及注意事項

4.1 定期對設備進行硬件維護

定期對設備的硬件進行維護，工作時常會出現某個部分或者某個組件不能正常工作，現場的技術人員要及時對設備進行檢查，分析機組出現故障的原因并進行及時的處理，如果技術人員的水平不能夠解決問題，可以讓現場的工作人員對現場的機器故障的情況進行統計，并將統計結果交由專業的工作人員在安全措施準備得當的情況下進行維修，通常情況下的機器故障是由人為操作不當造成的，只需要重啟機器就可以。

4.2 注意做好軟件部分的維護和問題預防

對于系統的軟件部分，要及時做好備份。使用前對軟件進行實地測試和檢測，包括檢測軟件的功能以及各個級別的權限，加強軟件病毒防御體系建設，建立相應的管理體制和規范，當出現故障時要及時進行排查，如果因為技術有限無法找到出現故障的原因，技術工程人員要快速的做出相應的計劃以及危機處理措施。

4.3 設備維護階段需注意的問題

如果設備正處于進行維護階段，要對設備做好隔離保護工作，同時在可能出問題的各個方面都做好萬全的準備，保證在問題出現的時候及時解決問題。這要求技術人員加強自己專業技術的學習，使自己面對在機器維護過程中出現的問題能夠及時進行處理，避免給公司造成損失。

4.4 提高現場總布線技術的水平

要將現場的總布線技術放在DCS設計過程的首要位置。布線過程中采用高速網絡通信技術，來保證數據的傳輸速度和傳輸質量的同時提高數據在網絡傳輸過程中的穩定性。通過對電力熱工系統進行科學的布線來使整個系統的結構更加的優化。給電廠提供可靠的技術保證。

5 總結

隨著經濟水平的快速發展以及科技水平的不斷提高，DCS控制系統開始在各個領域得到應用，尤其在我國電廠熱工控制中用的越來越廣泛。為電廠熱工的安全性以及工作效率的提高做出了重要貢獻，同時也為其他各個領域提供了能對過程進行有效管理的控制系統。

DCS控制系統能夠滿足各個領域對工作進行有效控制的需求，具有良好的操作價值和使用價值。但我國的科技水平仍然有限，對DCS系統要求的提高迫使我們不斷對其進行開發和研究，減少對國外技術的依賴性，增強我國技術的自主性和創新性，提高DCS的操作過程中的精度、提高工作效率，是該技術更好的造福生活、造福社會。推動我國相關企業的發展。

[1]艾磊.電廠熱工控制DCS系統的設計與研究[J].科技傳播，2012，11：40+48.

[2]任江波.熱工控制DCS系統設計與運用[J].科技與創新，2014，11：60～61.

[3]劉景芝，孫偉.一電廠熱工控制DCS系統設計[J].自動化技術與應用，2007，12：67～69.

[4]劉武斌.DCS在電廠熱工控制系統中的應用研究[J].企業技術開發，2016，13：75～76+79.

[5]薛文棟.電廠熱工控制系統中DCS的應用探析[J].科技創新與應用，2012，34：19.

[6]郝偉.DCS系統設計及在電廠熱工控制系統的應用[J].科技創新與應用，2014，31：140.

TM621.6

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1004-7344（2016）28-0072-02

2016-9-18

黎偉彬（1989-），男，助理工程師，本科，研究方向為電力。