淺析分散控制系統(tǒng)在火電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

張生瑜

摘 要：分散控制系統(tǒng)現(xiàn)在的應(yīng)用已經(jīng)非常的廣泛，并且其功能非常的強(qiáng)大，操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，安全性又比較強(qiáng)，這也使得其在火電廠電氣自動(dòng)化中應(yīng)用也比較廣泛。該文分析了分散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，并對(duì)于在為電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用做了介紹。

關(guān)鍵詞：分散控制系統(tǒng) 火電廠 電氣自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（c）-0084-01

分散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ)，主要由以下幾個(gè)單元構(gòu)成：現(xiàn)場(chǎng)控制站、人機(jī)接口單元、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、電源、機(jī)柜。在這個(gè)系統(tǒng)中，主要采用了一種控制功能分散但顯示操作集中的方法，同時(shí)也保證了自治與綜合協(xié)調(diào)之間的良好關(guān)系。在這么一種條件下由專業(yè)操作人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此達(dá)到預(yù)期目的的一種儀表控制系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，不僅有計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，還包含了分散控制、集中操作、分級(jí)管理等思想的體現(xiàn)。在上述的兩種優(yōu)勢(shì)中，分散控制系統(tǒng)可以達(dá)到組件配置靈活，相關(guān)組態(tài)較為方便的目的。在這樣的基礎(chǔ)上，在職人員就能夠更好的對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題所在，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救等措施，減少重大財(cái)產(chǎn)的損失頻率。這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要采用了自診斷功能，在合適的冗余配置與診斷模件級(jí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行自診。運(yùn)用這樣的方法，不僅可以達(dá)到高度的可靠性，還可以避免因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，影響到整個(gè)系統(tǒng)的工作的情況。將其投入到大規(guī)模使用中可以節(jié)約大量的檢查維修時(shí)間。

1 分散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 能夠進(jìn)行分別分散控制

這種系統(tǒng)之所以安全可靠性比較的強(qiáng)，是因?yàn)榉稚⑿员容^高，這樣能夠讓可能存在的障礙、危險(xiǎn)以及錯(cuò)誤能夠通過系統(tǒng)來(lái)分散，這樣還能夠更好的提高各部分設(shè)備的實(shí)際利用率，在分散的時(shí)候通過人員、地域、設(shè)備、功能以及操作的分散，來(lái)進(jìn)行危險(xiǎn)的分散。

1.2 能夠分階梯的進(jìn)行分散控制

通過系統(tǒng)的分級(jí)能夠讓各個(gè)部分之間更好的協(xié)調(diào)和互動(dòng)，這樣每個(gè)分級(jí)都能夠在自己的工作范圍之內(nèi)進(jìn)行協(xié)調(diào)，能夠避免設(shè)備之間存在摩擦，這種情況下，設(shè)備本身的利用率便會(huì)有所提高。

1.3 分散控制系統(tǒng)有自動(dòng)和互相協(xié)調(diào)的特點(diǎn)

分散控制系統(tǒng)主要是利用集中中央控制以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)集中的對(duì)不同的過程采集站進(jìn)行操作和監(jiān)視，并且其核心是不同的微處理器，這樣能夠更好的解決生產(chǎn)過程中存在的問題。而其自動(dòng)以及各個(gè)組成部分之間的互相協(xié)調(diào)能夠讓系統(tǒng)能夠更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)計(jì)算以及信號(hào)的處理。

1.4 開放性系統(tǒng)

這種系統(tǒng)本身便有著開放性的特征，有明顯的可適宜性、可移植性以及可用性。這樣能夠讓整個(gè)系統(tǒng)在應(yīng)用的時(shí)候更好的進(jìn)行更新?lián)Q代，將更好的設(shè)備應(yīng)用進(jìn)去，這樣也能夠在一定程度上節(jié)約成本。

2 分散控制系統(tǒng)的功能

2.1 系統(tǒng)的層次化

分散控制系統(tǒng)在熱電廠中的應(yīng)用，其功能體系的一半是由過程控制與管理級(jí)一起組成的，并和現(xiàn)場(chǎng)的溫度儀表、執(zhí)行器以及變送器等設(shè)備進(jìn)行直接的連接，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與處理工作，便于進(jìn)行信息的交換。

2.2 功能齊全且操作方便

DCS系統(tǒng)能夠供多種功能，例如，提供操作顯示與報(bào)警提示、數(shù)據(jù)的檢索以及儲(chǔ)存的功能、制表記錄與操作指導(dǎo)、歷史記錄等多項(xiàng)功能。運(yùn)行人員能對(duì)熱電廠的系統(tǒng)環(huán)節(jié)進(jìn)行全程的控制與監(jiān)測(cè)，并能對(duì)及時(shí)做出判斷分析，便于進(jìn)行有效處理。

2.3 系統(tǒng)的可靠性較高

無(wú)論是在元器件方面的選擇上，還是在電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)配置環(huán)節(jié)方面，DCS系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性很高。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面，其性能采用容錯(cuò)及冗余技術(shù)，配置過程處理器以及電源與通訊總線，當(dāng)某項(xiàng)發(fā)生故障之時(shí)，也不會(huì)影響到其他系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

2.4 具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能

分散控制系統(tǒng)中的控制策略與控制理論均比較先進(jìn)，因此，對(duì)于常規(guī)的儀表無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，分散控制系統(tǒng)可以較為快速地完成，不僅使投入率與主參數(shù)中的控制精度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，而且還能夠較好地達(dá)到節(jié)約能源及提高效益的作用。

3 分散控制系統(tǒng)在火電廠電氣自動(dòng)化上的應(yīng)用

3.1 通信網(wǎng)絡(luò)

既然將分散控制系統(tǒng)應(yīng)用在火電廠電氣自動(dòng)化上，那么進(jìn)行相應(yīng)的信息交流就是必不可少的了，因此通信網(wǎng)絡(luò)也必須達(dá)到相應(yīng)的要求。在這個(gè)控制系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)是它的核心，只有在第一時(shí)間內(nèi)掌握到最準(zhǔn)確的資料及相關(guān)數(shù)據(jù)，才可以對(duì)突發(fā)事件采取相應(yīng)的解決方法。采用總線式結(jié)構(gòu)構(gòu)成的實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，用同軸電纜（是無(wú)主無(wú)源形式的）作為傳輸媒介，以太網(wǎng)的形式進(jìn)行通信信息管理，在要求通信協(xié)議達(dá)到一定的規(guī)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與共享，最終實(shí)現(xiàn)通信流暢、資源共享的目的。除了這種方式外，還可以進(jìn)行非實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，將它用作傳輸那些不需要在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)。運(yùn)用這樣的方法，在一定程度上減輕了實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的壓力，提高實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確性；同時(shí)還避免了大量文件傳輸時(shí)造成的錯(cuò)誤收發(fā)導(dǎo)致錯(cuò)誤指令的下達(dá)，減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生。將以上兩種方法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行使用，可以大大提高運(yùn)作效率，減少失誤的發(fā)生，加快能源的傳輸，方便被供應(yīng)地區(qū)的社會(huì)活動(dòng)的正常進(jìn)行。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)

作為最主要的一種功能，監(jiān)控在大多數(shù)行業(yè)中的應(yīng)用也十分廣泛。監(jiān)控是在合理的范圍內(nèi)，對(duì)正在進(jìn)行的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)督，檢測(cè)出不合格的產(chǎn)品進(jìn)行排除或?qū)γ黠@不符合規(guī)格的事物做出警報(bào)，引起相關(guān)負(fù)責(zé)人的注意，由他們進(jìn)行處理。在分散控制系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)的作用與責(zé)任也是十分重要的。

國(guó)民生產(chǎn)生活的能源，需要十分謹(jǐn)慎的進(jìn)行監(jiān)測(cè)，容不得一點(diǎn)馬虎。在進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，需要在監(jiān)控系統(tǒng)中輸入正確的參數(shù)，使得系統(tǒng)確認(rèn)只有在這些參數(shù)范圍內(nèi)才是正常的運(yùn)作情況。如果超出了這些數(shù)值，就需要由系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，提醒在職人員迅速進(jìn)行檢測(cè)，在最短時(shí)間內(nèi)切斷錯(cuò)誤路線，進(jìn)行相關(guān)技術(shù)維修。于此同時(shí)還需要控制其他的線路，防止因?yàn)閱栴}線路導(dǎo)致臨近的其他線路發(fā)生一些路線更改等情況，對(duì)整體的能源供應(yīng)造成不良影響。

3.3 安全防護(hù)系統(tǒng)

在火電廠進(jìn)行工作，最需要注意的就是安全問題。能源對(duì)人們的生活有著重大意義，在有著大量能源集中的地區(qū)更是不能小看安全問題。為此，在分散控制系統(tǒng)中，進(jìn)行安全防護(hù)系統(tǒng)的安裝是十分有必要的。在安全防護(hù)系統(tǒng)中，輸入具有安全隱患的條件，開啟系統(tǒng)。需要注意的是安全防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該與監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行：在進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)由安全防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行掃描識(shí)別，確定安全系數(shù)。這樣的配合不僅可以節(jié)省時(shí)間資金，還達(dá)到我們想要的目的，一舉兩得。

4 結(jié)語(yǔ)

分散控制系統(tǒng)現(xiàn)在的應(yīng)用已經(jīng)非常的廣泛，并且其功能非常的強(qiáng)大，操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，安全性又比較強(qiáng)，這也使得其在火電廠中應(yīng)用也比較廣泛。但是在其應(yīng)有的過程中還是存在一些不足和問題。所以，在進(jìn)行系統(tǒng)引進(jìn)的時(shí)候，必須先進(jìn)行這方面的培訓(xùn)，保證操作人員在操作的時(shí)候能夠使用，避免事故的發(fā)生，在事故發(fā)生之后，必須采取正確的措施進(jìn)行解決，從而不斷的進(jìn)行系統(tǒng)的完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂劍虹.電廠鍋爐燃燒控制系統(tǒng)優(yōu)化[J].中國(guó)電力，2001（10）：48-51.

[2] 王明友，韓志剛.DCS基礎(chǔ)控制方法改進(jìn)的探討[J].中外能源，2008（1）：85-89.