解析電廠DCS控制系統與現場總線控制系統（FCS）的應用問題

趙 鵬

（陜西能源麟北發電有限公司，陜西 寶雞 721500）

解析電廠DCS控制系統與現場總線控制系統（FCS）的應用問題

趙 鵬

（陜西能源麟北發電有限公司，陜西 寶雞 721500）

近年來，我國的電廠事業不斷發展，電廠控制系統中運用的DCS系統日趨完善，該系統最大的優點就是 數字化、智能化技術成熟。本文重點對兩種控制系統進行闡述，將兩種控制系統的特點進行比較，闡明兩種控制系統在電廠中的應用模式。

電廠；DCS；現場總線；應用問題

0 引言

對目前工業產業的發展狀況調查發現，工業產業已經快速向數字化、智能化、現場化以及網絡化發展。電廠中運用的DCS控制系統技術從20世紀70年代發展至今，40年的發展歷程并未使DCS控制系統在技術組成與構成體系上發生較為突出的轉變，DCS控制系統不斷在改善中，現在DCS系統的性能已經趨于完善，在大、中型火力發電廠中已經被廣泛應用。在20世紀后期又出現了一種新的控制系統技術，現場總線控制系統（FCS），該系統在計算機網絡技術高速發展的情況下，變得越來越穩定可靠、經濟節能。從現場總線控制系統的發展勢頭來看，很有可能會取代DCS控制系統。

1 DCS控制系統簡介

DCS控制系統的特點。DCS控制系統具有很多的特點，首先是它具有非常高的可靠性。DCS控制系統采用了容錯設計的系統結構，該結構可以實現對計算機分散控制，當多臺計算機中某臺計算機出現故障和錯誤的時候，DCS控制系統在控制出錯的計算機時不會影響到其它計算機的正常運行，從而可以實現整個系統不會因為一處計算機出現故障而不能正常運行的現象。DCS控制系統每個控制站的任務單一，控制工作就顯得簡單，將每個控制點的安全性進行提升，很容易維持系統的正常運行。第二，DCS控制系統開放性很高。DCS控制系統中現場控制站的設計全部都采用了標準化、模塊化以及系類化的設計方式，每個控制站之間可以相互通訊和信息傳輸，補充或者修補起來非常便捷。除此之外，DCS控制系統經過不斷完善，在控制系統的內部新加設了許多新的功能，可以有效實現對WINDOWS操作平臺的自動化管理。

圖1為具體的DCS控制系統的配置圖。

2 現場總線系統簡介

（1）現場總線技術的特點。現場總線技術的最突出特點即是將通信方式完全轉變，現在已經實現了全數字化通信。DCS系統中的通信是依靠現場控制站的4-20mA模擬信號的傳輸，相比較于現場總線技術的全數字化通信，DCS系統的通信技術較為落后，目前，完全數字信號已經取代了模擬信號的傳輸，這樣成果是的傳輸信號的數字化糾錯得以實現，將信息傳輸的可靠新以及安全性大大提升了?，F場總線系統（FCS）系統還具有互用性與互可操作性的特點，系統之間只要相互連接就可以實現信息的相互傳遞。控制設備之間可以實現相互替換，唯一的要求是設備的性能必須類似，即使是兩個廠家生產的控制系統，只要性能接近便可以實現相互替換。現場總線系統是一種全新的分散式控制系統，該系統具有非常高的分散性?，F場總線控制系統將控制功能分散到現場，通過每個現場的控制儀表實現對每個回路的控制。同時還可以在控制室的人機界面上對現場儀表進行運行操作，對現場儀表進行調整以及對信息集中管理，這樣就可以將現場傳送給控制室的信號負荷大大縮減，系統的可靠性大大提升。

（2）電廠DCS控制系統與現場總線的比較?，F場總線與DCS控制系統相比較，呈現出系統結構簡單的特點，DCS控制系統發展的較早，已經趨于成熟完善，系統的結構相對會比較復雜，通過比較，現場總線在設計、安裝、檢測、維護都表現出了較大的優勢。智能化程度高，系統更加安全可靠。設備智能化管理，可以利用信息化數字信號將計算機之間的信息進行連接，將傳輸的誤差大大降低，這樣使得結構更加簡單，縮減了信息的往返傳輸，將系統的可靠性大大提升了。節省了投資和維護成本?，F場總線系統較DCS系統更加簡單，不再設有DCS系統中的功能單元，使得硬件成本降低，安裝費用也隨之減少，系統的可靠性提升，故障檢測更加方便，減少了維修費用。

3 在電廠中應用存在的問題

在電廠中的應用中，存在較大的問題便是設計上的問題?，F場總線在設計的時候，一味的追求就地智能裝置傳送的信息量越大越好，范圍越廣越占有優勢?，F場總線的通信速率受到多個因素的影響，例如，現場總線的傳輸量越大，節點數越多，相距的距離越遠，那么現場總線表現出的通信速率越慢，所以現場總線的通信速率會受到節點數、傳輸量以及距離的影響。因此，為了控制這些影響，將現場總線的系統范圍無限制的擴大，現場總線系統的范圍擴大，導致系統運行的實時性以及可靠性受到影響，將系統的性價比大大的降低了。另外，通信信息量太大，使得一些個不重要的信息占用了大量的通信資源，給數據通道帶來了很大的負荷，由于數據通道擁擠，導致出現通信不暢以及數據刷新周期過慢等現象。

4 結語

分析電廠管理未來發展的趨勢，電廠管理的自動化以及智能化是主要的發展方向。DCS控制系統與現場總線兩種控制技術各有不同的特點，但是現場總線技術的智能化、自動化要高于DCS控制系統，所以現場總線技術會被用的更加廣泛?，F場總線控制技術系統相較于DCS控制系統更加簡單，安裝更加方便，而且可靠性要高的很多，故障檢測方便，而且少了許多的硬件，使得企業的投資成本大大降低。

［1］張鈞勃.電廠DCS控制系統與現場總線的應用問題［J］.黑龍江科技信息，2016（08）：50.

［2］浦征宇.淺議電廠DCS控制系統與現場總線的應用［J］.現代國企研究，2016（08）：106.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.176