熱電廠自動化的控制技術運用及發展

孟令帥

（天津熱電有限公司規劃發展部 天津市 300000）

在科學技術快速發展的情況下，熱電廠技術控制要求變得越來越嚴格，為了確保企業穩定健康發展，那么就要對傳統的控制方法進行優化以及革新，從而才能提升熱電廠發電效率，同時還能確保自動化系統朝著科學化與智能化的方向發展。另外，熱電廠手動控制模式改革還能提升電能生產的安全性，以往的手動控制需要通過人為操作的方式進行，若是操作不當的就會發生危險，通過自動化控制技術的使用不光的可以解決操作不當等情況，而且還能完成自動化管理，為熱電廠安全生產、效率生產提供了良好基礎，從中可以看出，對熱電廠自動化控制技術應用和發展進行研究有著重要意義。

1 熱電廠自動控制技術

目前熱電廠已經不再使用傳統的繼電控制系統，在控制模式和常用儀表等方面都進行了創新，根據目前的實際情況來看，當下熱電廠控制主要使用PLC 控制系統和DCS 控制系統。

1.1 DCS技術

DCS 技術其實就是利用計算機進行繼電分散控制。在DCS 技術中主要涵蓋了控制技術、CRT 技術、通信技術等，其具有的主要優勢為，在進行數據收集的同時可以完成連續控制、批量控制以及邏輯控制。在DCS 技術中分散控制系統是不可缺少的重要部分，分散控制系統的建立需要將互聯網集成系統作為基礎，使用具有創新性和技術性的控制方案，在保障信息自動化控制的情況下完成一體化管理。例如，在熱電廠的煤氣鍋爐中使用的就是SERIES DCS控制系統。

1.2 PLC技術

PLC 技術指的是可以實施編程的控制設備，在PLC 技術中主要應用了計算機設計方案，通過邏輯計算的方式進行順利控制。根據目前的實際情況來看，PLC 技術的應用范圍越來越廣泛，并且在功能、效率和模塊等方面都有著明顯優勢。PLC 技術存在的主要問題有，在數據量過大的情況下無法進行數據轉換和儲存，在顯示動態參數過程中也就有一定的問題，所以仍然需要對其進行完善，這樣才能確保技術應用的安全性和效果。

2 DCS和PLC控制系統在應用中的不足之處

目前市場中常見的DCS 和PLC 產品都是由廠家獨立生產和組裝的，在結構方面具有互相獨立的特點，兩種設備之間沒有任何聯系，雖然在通信方面都是通過網關方式進行運轉的，但是無法完成兩種設備之間的關聯。所以，熱電廠若想完成DCS 和PLC 之間的關聯，那么就要整體開放軟件系統，對控制技術進行重視，在建設過程中還需要投入大量資金，并且還要浪費大量的物質資源和人力，在完成兩者關聯之后設備的運行效果并且沒有明顯提升，無法對熱電廠實際運行需求進行滿足。在一般的情況下，DCS 與PLC 裝置需要將大量數據存儲在信號卡件中，在信號數據量非常大的情況下，多出的信號數據會聚集在入口階段，從而造成數據堵塞等情況發生，這種情況對于系統運行安全性和得穩定性而言也會造成很大影響。

3 現場總線控制系統FCS控制系統

在FCS 系統運行過程中，需要數據進行適當處理和清理，這樣才能保障數據存儲具有安全性。系統中大部分信號傳輸都是采用一對多的形式開展的，并且屬于雙向傳輸過程，在數據傳輸過程中使用的數字需要具備精確性和穩定性，在這種情況下才能為數據傳輸提供良好環境。在一般的情況下，設備都會處于自由關聯狀態，但是用戶若想完成設備自由選擇，仍然需要在準備階段對實際需求進行了解，嚴格按照規定挑選設備型號，從而完成設備自由關聯。在FCS 系統中，自由儀表是不可缺少的重要部分，所以一定要對自由儀表進行檢查以及維護。其具有的主要功能是，可以幫助設備完成檢測、設備選擇和計算等操作。根據目前的實際情況來看，FCS 在使用的過程中依然存在著一定的問題和缺陷，其中表現比較明顯的缺陷有，沒有對通信協議實施具體規定，通信速度存在緩慢和低效率等特點，可以連接的設備數量較少，以上的多種影響因素造成了智能儀表無法進行結合使用等情況發生。熱電廠一定要對這種情況進行重視，同時還要更換掉不符合標準的儀表。良好的現場總線可以提升電熱廠生菜效率，但是在收益方面卻沒有良好的效果，所以在總線布置過程中需要使用其他多種設備進行配合，從而完成系統優化[1]。

4 熱電廠自動化控制技術的運用

4.1 熱電廠無線電控制技術的運用

無線傳輸的實際含義為，在固定的頻率范圍中使用無線通信設備，將已經存在的電信號轉化成無線數據進行傳輸，這種傳輸過程主要通過無線電波完成的。在無線傳輸過程中，電信號主要在分散控制系統中得到轉化，之后需要通過控制系統的方式對無線信號進行接收，通過這種方式可以完成無線傳輸的控制和監測。選擇無線傳輸技術過程中，一定要對實際情況進行考慮，目前在市場中比較常見的自動控制無線通信技術比較常見的三種類型有：

（1）自動組網控制技術。這種技術主要應用于組織網絡中，在網絡設備中路由器有著非常重要的作用。在固定網關環境內，設備若是無法完成通信，就需要利用其它開放渠道實施信號傳輸。通過這種方式相當于為信號傳輸提供了更多渠道，同時也能系統傳輸更加具有穩定性和安全性。在網絡環境出現改變的情況下，一定要做好網絡和設備協調工作，這樣才能在保障數據順利傳輸的情況下降低實際功率；

（2）蜂巢網絡技術。在使用這種技術的過程中，數據信號需要在發射塔之間互相傳輸，從而完成數無線數據通信。使用可以對發射塔優勢進行合理應用，從而提升實際的服務面積。另外，在部分偏遠地區無法建立范圍性的通信裝置，所以只能通過無線通信的方式進行網絡覆蓋；

（3）以太網無線技術。以太網和其他無線通信技術存在一定的區別，因為其可以通過有限的方式完成數據通信。無線以太網信號傳輸可以直接穿透障礙物，例如穿透墻壁等實體物。在傳輸距離較遠的情況下，無線以太網傳輸技術依然可以保障數據傳輸的效果。另外，目前無線以太網控制技術在現場網絡控制、數據收集以及控制室等部分都得到了全面應用[2]。

4.2 熱電廠自動化控制功能的運用

在應用熱電自動控制功能時，需要使用計算機終端指令和控制技術完成操作，在控制指令發出后，設備會接收到相應的指示信號，從而完成熱電廠的整體控制。在對熱電廠進行控制時，主要包含了接口變壓調節、傳送過程控制以及開關控制等部分，需要對每個部分進行分別調節，這樣才能發揮出控制功能的全部效果。實施設備監控過程中，一定要保障設備和與監控畫面互相對應，但是需要注意的是一定要預防出現計算機數據處理量過大的情況發生，這樣才能保障系統穩定健康運行。此外，在接收到計算機控制指令后，需要對指令信息實施合理劃分，之后要求工作人員按照劃分步驟依次完成。在控制系統運行過程中，相關的操作人員需要使用特殊方式完成操作指令要求，使用創新技術確保系統穩定運行，在日常工作角度來講，工作人員一定要降低發生操作失誤的概率，為安全工程提供保障[3]。

4.3 熱電廠自動化控制技術的自我診斷與恢復功能

在系統需求方面來講，熱電廠自動控制系統不光需要自我修復能力，而且還需要進行自我診斷。熱電廠檢測系統主要針對軟件和硬件進行設計的，在檢測功能上比較多元化。在熱電廠應用檢測系統過程中，若是出現了異常情況，計算機需要自動發出警告，在發出警告后還需要對內部構造進行主動修復，只有這樣才能降低數據丟失的概率，對于重要文件系統還需要自動進行備份和上傳，降低數據丟失方面的損失。另外，還需要預防出現違規操作等情況發生，工作人員需要嚴格按照標準進行操作，從而為系統運行提供良好環境。自動控制技術恢復功能和診斷功能具有的其他優勢為，可以在不需要斷電的情況下進行操作，同時也能保障操作過程更加具有安全性和便捷性[4]。

5 熱電廠自動化控制技術的發展趨勢

在熱電廠自動控制中需要合理應用測量、監控技術，而且還要將這幾種技術進行有效結合，從而才能實現一體化管理的整體效果。控制系統中主要使用了集中控制系統和分散控制系統，通過這兩種系統的合理應用確保了熱電廠穩定運行，同時也能將熱電廠具有的優勢發揮出來。在現代技術快速發展的背景下，熱電廠自動控制系統的穩定性和安全性都有了全新標準，一定要加強自動控制系統的保護與控制，這樣才能提升系統運行的效果。根據實際情況來看，自動化系統中在報警程序上存在問題，只有完善和修復報警系統，這樣才能發揮出報警系統具有的實效性。一定要對自動化控制技術進行合理應用，這樣才能為群眾創造更好的生活條件，幫助社會穩定健康發展[5]。

5.1 應用技能環保高壓變頻技術

在經濟快速發展的情況下，市場結構發生了很大改變，市場中具有的行業競爭力也在不斷提升，熱電廠若想在競爭激烈的經濟市場中站位腳跟，那么就要對節能環保性能進行考慮，全面應用變頻技術，確保發展符合時代需求。根據現階段實際情況來看，變速驅動主要通過變頻技術完成的。目前，市場中比價常見的是容量較大的串聯變頻設備。對變頻設備進行合理應用，不光可以保障生產質量，而且還能對廠家日常生產需求進行滿足，保障了電力企業技術應用具有廣泛性特點。

5.2 電氣熱工一體化控制

以在線機組運行的實際情況來講，DCS 是不可缺少的控制系統之一，但是此系統在監測和執行指令過程中需要使用到大量的模擬信號，所以在很多階段依然存在著弊端。在未來自動化控制系統過程中，需要將FCS 和DCS 進行合理應用，這樣自動化控制系統不光具備傳統的設備功能，同時還能完成一體化管理和有效控制。通過現場總線和DCS 結合的方式，完成了智能設備優化，而且還要在智能設備中加入傳感設備、執行設備以及控制設備，這樣才能預防出現信息量過大和電纜使用功能弱等情況發生。另外，還需要對仿真一體化技術進行全面應用，通過這種方式可以為性能分析以及運行指導提供良好環境[8]。

5.3 三維技術與協同設計相結合

在熱點控制技術中還需要對三維技術和協同技術進行結合，加入現代化管理理念，通過這種方式可以為熱電廠數字化發展提供良好環境，同時也能保障平臺管理的效益。通過對熱電廠三維模型進行觀察可以看出，將三維技術和協同技術進行應用能夠完成可視化操作，促使日常管理朝著數字化的方向發展，例如，可以將熱電廠中的管道參數、坐標以及設備和MIS 進行有效結合，從而完成設備管理可視化操作，同時也保障了熱電廠數據化處理具有精確性。

6 結論

綜合所述，在經濟快速發展的情況下，我國用電量有著明顯提升，在這種情況下熱電廠具有的重要性越來越明顯。在熱電廠使用自動化控制技術過程中，需要結合多種技術和知識學科，在使用時還需要對生產要素進行了解，根據實際需求提升應用效果。另外，在使用自動控制技術時還需要對其中存在的問題進行分析，從而才能發揮出自動檢測的全部效果。通過以上的介紹可以看出，對熱電廠自動化技術進行研究有著重要意義，其不光可以增加供電的穩性和安全性，對于我國經濟發展良性循環也有著很大幫助。同時，熱電廠自動化技術設備的應用也給居民的用電提供了方便。