融入現場總線技術的DCS在火電廠的應用研究

摘要：火電廠在當代社會經濟不斷快速發展的背景下，其整體發展勢頭普遍比較良好，受到了人們的廣泛關注和重視。本文針對融入現場總線技術的DCS在火電廠當中的具體應用情況進行分析，為實現數字化火電廠的發展目標提供有效保障。

關鍵詞：現場總線技術;DCS;火電廠;應用措施

中圖分類號：TM621.6 ???文獻標識碼：A ???文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

科學技術不斷進步和快速發展，對我國很多領域的發展而言，具有非常重要的影響和作用。火電廠在運行過程中，其在運行過程中的安全性和穩定性至關重要性，一旦火電廠在運行時出現問題，將會直接導致火電廠的整個運作、過程控制效果受到影響。在我國現如今已經全面進入到信息化、智能化時代，各種不同類型的數字控制技術手段被廣泛應用在各個領域中，在火電廠過程控制系統的構建和具體應用過程中，也可以逐漸朝著全數字化控制的趨勢發展。要想在實踐中真正實現數字化電廠的發展，就必須要結合實際情況，對全數字式信號的現場總線技術進行科學合理的利用和控制。通常情況下，新型的控制系統在構建和具體應用過程中，其主要是將DCS作為其中的主體，同時與智能化儀表、現場總線技術等進行有效結合。這樣不僅可以在實踐中真正實現設備層的數字化發展，而且還可以促使系統在運行過程中的開放性和穩定性得到有效提升。

1 FCS165控制系統的構建和利用

隨著科學技術的不斷進步和快速發展，越來越多的新型技術手段被廣泛應用在各個領域中，同時由于當前我國已經全面進入到信息化、數字化、智能化時代，所以火電廠在發展過程中，也會逐漸朝著這一趨勢發展。在這種大環境背景下，FCS165控制系統在構建和具體應用過程中，要與實際情況進行結合，積極采取有針對性的措施，保證該系統在構建和利用時的有效性和針對性。該控制系統可以被看作是國產新型的自動化控制系統，該系統在實際應用過程中，其主要是將DCS作為其中的主體，同時其中還融入了Profibus現場總線技術。在與某火電廠日常運作和發展現狀進行結合分析的時候，發現在該電廠臨界2×660MW空冷機組和輔機控制系統在構建和具體應用過程中，全部都是由FCS165控制系統相互組合而成。該控制系統在實際應用過程中，會涉及到DCS、Profibus現場總線這兩個部分，在實際應用過程中，可以結合實際情況的不同，對不同組合模式進行科學合理的選擇和利用^[1]。在與實際情況進行結合分析的時候，發現其在實踐中可以劃分為三種不同類型的組合方式。其一是DCS與Profibus現場總線合并在1個控制站當中，其二則是單獨對DCS進行利用，其三則是直接對Profibus進行單獨使用。無論在實際應用過程中，選擇其中哪一種方式，都可以最大限度保證滿足電廠在日常運作和發展過程中，對控制系統提出的個性化要求。

單元機組控制系統在設計和具體應用過程中，為了保證可以真正實現數字化的控制系統，同時為了保證該系統在運行過程中的安全性和穩定性。在設計過程中，可以結合實際情況，直接將A至F的制粉等，全部都設計成為DCS與Profibus相互合并的這種模式。與此同時，還要結合實際情況，針對爐膛安全監控系統在實際應用過程中的一些公用環節或者是部分，與其他系統進行有效結合，比如電氣控制系統等，在對這些系統進行具體操作的時候，為了保證這些系統在實際應用過程中的有效性，就必須要利用單獨的DCS模式^[2]。除此之外，在與實際情況進行結合分析的時候，發現輔機FCS165控制系統在構建和具體應用過程中，其主要是單獨對Profibus模式進行單獨使用，同時如果提出具體要求，還可以與DCS與Profibus合并模式進行搭配使用。在具體操作過程中，為了從根本上獲取到最大的Profibus節點在實際應用過程中的使用率，并不需要對DCS單獨使用模式進行設計和利用。

該系統在具體操作過程中，通常情況下會利用DCS與Profibus合并模式，FCS165控制系統在實際應用過程中，普遍都會選擇利用該模式。該系統在實際應用過程中，其不僅具有3層設備、2層網絡的結構模式，而且該結構模式在實際應用過程中，具有非常良好的應用效果。對于DCS而言，在其實際應用過程中，由于上層設備在實際應用過程中，會涉及到很多環節的因素和內容，其中包括操作員站、工程師站等。在對中間層進行分析的時候，發現中間層通常情況下，其內部包括分布式的控制中心。底層則是一些比較常見的模擬量或者是開關量模件單元。DCS的上層網絡在實際應用過程中，其主要的應用作用就是針對控制中心與人機界面相互之間的狀態進行有針對性的網絡管理，這也是以太網在其中應用的主要表現方式。DCS的下層網絡在實際應用過程中，其主要是I/O模件與控制器相互之間的控制網絡，也就是CAN網絡。在實踐中要結合實際情況，積極采取有針對性的措施，針對Profibus的現場總線進行科學合理的劃分和利用^[3]。在與實際情況進行結合的時候，發現其在實踐中上層設備與DCS的上層設備之間基本上可以保持一致。

2 融入現場總線技術的DCS在火電廠中的具體應用

2.1冗余通訊主站

在與實際情況進行結合分析的時候，發現在實踐中火電廠在正常運行過程中，要采取有針對性的措施，保證其在運行過程中的安全性和穩定性。Profibus現場總線通訊主站在構建和具體應用過程中，通常情況下可以實現與控制器并行的狀態，實現對總線數據的交換處理。在這種背景下，為了保證數據在交換過程中的有效性和真實性，通常在其中需要利用1：1的冗余來進行配置。在具體操作過程中，要與實際情況進行結合，在實踐中使用1個控制站的情下，可以在其中配置1至3對冗余通訊主站。通過這種方式在實踐中的有效落實，不僅有利于保證其在實際應用過程中的有效性，而且還可以保證該系統在運行過程中的安全性和穩定性。

2.2冗余DP網絡

在針對一些具有冗余通訊接口的Profibus-DP系統進行分析和研究的時候，要與實際情況進行結合。通常情況下，要從設計角度就開始出發，積極采取有針對性的措施，為了保證其在設計過程中的有效性和穩定性，一般會使用兩種方式。第一種方式在實際應用過程中，其主要是指對冗余通訊主站進行分析，同時與2個冗余Profibus-DP從站與其進行串行連接。這種方式在使用時，可以將其看作是站節點冗余，在這種背景下，要結合實際情況，積極采取有效措施，促使在實踐中可以實現通訊網絡不冗余的目標。第二種方式在實際應用過程中，其主要是指在實踐中針對冗余通訊主站分別對2個冗余Profibus-DP從站等進行有針對性的連接^[4]。在這種背景下，可以結合實際情況，在實踐中親對4冗余方式進行合理的設計和利用，這樣做的根本目的是為了可以達到通訊線路、站節點在其中科學合理的結合冗余。除此之外，為了實踐中達到理想化的應用效果，還可以與設備在實際應用過程中的重要性程度進行科學合理的判斷和分析，這樣可以從中選擇2種或者是2種以上的冗余設計方式，為該系統在運行過程中的安全性和穩定性提供保障。

2.3從站兼容性測試

火電廠在正常運行過程中，為了保證其在運行過程中的安全性和穩定性，通常情況下要結合實際情況，積極采取有針對性的措施，同時還要保證融入現場總線技術的DCS在實踐中可以取得良好的應用效果。與此同時，在具體操作過程中，為了從根本上促使現場總線設備在投入和運行時的成功率可以得到有效提升，在實踐中必須要對從站設備進行兼容性測試。通常情況下，測試工作在具體開展過程中，會選擇在使用之前來進行具體測試。在測試過程中，其主要是直接將設備掛接到相對應的總線網絡當，同時還要與FCS165系統在運行過程中的通訊主站進行通信測試。通過這種方式在實踐中的有效落實，可以最大保證其在實踐中可以實現邏輯組態。與此同時，還可以在實踐中與實際情況進行結合，與在線測試的周期、非周期等各種不同類型的數據進行有效結合，這樣可以實現數據實時有效的傳輸和利用。通過對這些數據科學合理的分析，可以判斷出這些數據在實際應用過程中是否可以達到規定的要求和標準。這樣做的根本目的是為了保證現場在具體操作過程中，可以實現對控制系統合理的調試，提高其調試的成功率和有效性。

2.4網段上從站數量

在與實際情況進行結合分析的時候，發現在實踐中Profibus-DP從站輸入或者輸出的數據數量，與設備類型之間具有密切的聯系。在與通信協議當中的內容進行結合分析時，發現該協議在制定和具體落實過程中，該協議當中只允許1個Profibus-DP從站的輸入/輸出數據量最大的就是244 Byte。除此之外，在與實際情況進行結合分析的時候，發現在實踐中通過實驗室驗證的方式，在整個驗證過程中，驗證結果是1個網段當中會涉及到主設備或者是從設備當中，總共會也中繼器最多的站點數是67個。同時，在其中沒有中繼器的最多站點數在經過數據統計之后，發現其整個的數量小于32個。在具體的設計和應用過程中，1個網段當中配置的Profibus-DP、Profibus-PA在其中的從站數量通常會被控制20臺的范圍之內。

2.5從站組態

在與實際情況進行結合分析時，發現從站必須要保證與組態當中各個模塊相互之間的一致性。在對二類主站進行使用時，通常情況下會直接對一類主站或者是從站進行組態分析，這種背景下，就必須要對其中的一些從站進行對應的參數設置。在組態軟件當中，還要對符合實際要求的模塊進行科學合理的選擇和利用，這樣才能最大限度保證從站模塊與組態軟件相互之間在選擇模塊時，具有一致性的特征。

3結語

火電廠作運行過程中，火電機組的運行狀態將會直接影響到火電廠在運行過程中的安全性和穩定性。所以在這種背景下，要結合實際情況，積極采取有針對性的措施，引進和利用融入現場總線技術的DCS。這樣不僅可以實現控制系統的合理利用，而且還可以推動火電廠的穩定發展。

參考文獻

[1]?鄭鵬成.火電廠熱工DCS系統總體設計[J].電工技術，2019（06）：64-66.

[2]?李紅偉.大中型火電廠DCS電氣控制系統改造及應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2019（02）：195-196.

[3]?肖勝.三種現場總線控制系統在火電廠組態應用的比較與分析[J].自動化技術與應用，2018（11）：130-132.

[4]?陸杰鋒，徐燕娟.現場總線技術在火力發電廠電氣控制系統中的應用研究[J].電子世界，2019（02）：174-175.

收稿日期：2019-07-11

作者簡介：任建成（1990—），男，陜西榆林人，本科，畢業于西安建筑科技大學華清學院，助理工程師，研究方向：熱控分散控制系統。