电气系统监控纳入DCS在系统改造中的应用探讨

电气系统监控纳入DCS在系统改造中的应用探讨

薛建

(国家电投集团滨海综合能源供应有限公司江苏徐州221000)

摘要：在现代生活中，电气系统发挥着重要的作用。为了保证电气系统的正常工作，需要建设必要的监控系统对其工作信息进行收集。由于传统技术的限制，现有的电气监控系统存在着一定的问题和不足。为了推动电气系统的改造和发展，本文通过分析电气系统监控的发展现状，对DCS在其中的应用进行了研究。同时，本文对DCS的功能特点和功能结构等进行了探讨。在此基础上，本文结合时代技术发展的特点，电气系统监控纳入DCS的技术要求和设备选择等进行了研究。这些研究对电气系统的发展和DCS的应用有着重要的意义，有很好的现实价值。

关键词：电气系统；DCS；系统改造

引言

电气系统在现代工业中扮演着重要的角色。由于电气系统在工作的过程中会产生大量的数据信息，因此其正常工作需要高效监控系统的支持。经过多年发展，我国在电气监控系统建设方面取得了比较丰富的经验。随着信息化技术的发展，我国现有的电气监控系统存在着一定的问题和缺陷。为了推动电气系统的未来发展，推动新技术在其中的应用成为了人们关注的重点。

DCS（分布式控制系统）的应用对推动系统自动化和智能化的发展有着重要的意义。由于传统系统自身的限制，要实现DCS在电气系统监控中的有效应用，需要对系统进行必要的改造，并注意其应用方法。这方面的研究也逐渐受到了人们的广泛关注。

本文拟通过分析电气系统监控的技术要求与DCS的应用特点，对电气系统监控纳入DCS的应用方法进行研究探讨。

一、电气系统监控与DCS的应用

电气系统的监控对其正常稳定的工作有着重要的意义。为了推动电气系统监控的未来发展，需要实现新技术在其中的应用。分布式控制系统凭借着自身的优点，其应用受到了人们的重点关注。

1.1电气系统监控的发展现状分析

电气系统又被称为低压配电系统或者低压配电线路，是指由各种低压供电组合部件所构成的系统。电气系统的应用时间比较长，应用经验也比较丰富。随着新技术的发展，人们对电气系统提出了新的要求。电气自动化是电气系统的下一步发展方向。实现自动化技术在电气系统中的应用，可以推动我国电力行业的发展，保障电气系统的正常运转。

要实现电气系统的自动化发展，需要实现对电气系统各项工作信息的收集。这一过程需要电气监视系统的支持。目前，我国部分新型电气系统已经进行了电气监视系统的建设活动，并取得了相关的应用经验。但大部分使用了一定年限的电气系统由于采用了集中式控制系统，与新型监视系统存在着兼容性等问题，需要进行相关的系统改造工作。改造的具体内容是实现新技术在电气系统中的应用，特别是新型监控系统的应用更是受到了人们的重点关注。

1.2DCS在电气系统监控改造中的应用

DCS是分布式控制系统的缩写，在我国又被称为集散控制系统。与传统的集中式控制系统相比，DCS的性能更加强大。因此，其应用也逐渐成为了热门研究课题。

DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统。DCS中综合了计算机、通信、显示和控制等技术，对于提高系统的自动化和智能化工作能力有着重要的意义。在实际应用过程中，DCS可以依靠不同的功能部件实现对其它系统工作信息的收集，从而实现综合性的控制。

经过多年的应用，我国逐渐积累了丰富的DCS应用经验。目前比较成熟的DCS应用思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。基于该思想开发的电气系统DCS监视系统，可以实现对电气系统各项工作参数的收集，为电气系统的自动化提供数据基础。但要实现DCS监视系统的有效应用，需要根据其功能特点和结构等，选择合适的应用方法。

二、DCS的系统特点及功能

DCS监视系统的搭建需要根据其功能特点及结构等进行设计。本文通过分析相关资料，对DCS的功能特点和结构等进行了研究探讨。

2.1DCS的结构分析

目前的DCS已经拥有了比较成熟的系统结构。现阶段，广泛应用的DCS主要包括过程级、操作级和管理级三部分，不同部分有不同的系统器件和功能。

过程级是DCS的工作核心，其系统器件主要包括过程控制站、I/O单元和现场仪表，是实现系统控制的主要部分。通过过程级的各项操作，工作人员就可以实现各项系统控制功能。操作级部分是实现人机互动的重要部分，主要包括操作员站和工程师站。这部分系统主要是为了实现系统的操作和组态，并实现对DCS的有效管理。管理级则主要是指工厂管理信息系统（MIS系统）。该部分系统主要是为了实现对各项操作信息的综合收集和分析，并将相关数据保存起来，以便日后使用。该部分系统通常作为DCS的高层次系统采用。但部分行业由于功能限制，通常不会应用到该层次的系统。作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。

2.2DCS的功能特点分析

DCS的功能特点由其结构决定。目前广泛应用的DCS的功能特点主要包括：

（1）高可靠性；DCS采用的系统器件均为成熟性的电子器件，应用经验成熟。而且，DCS采用分散式控制方法，在可靠性方面相比传统的控制系统表现更好；

（2）开放性；DCS在设计的过程中一般采用开放式的设计方法，采用无线通信等方法实现信息传递。因此其在系统开放性和兼容性等方面也有很好的表现；

（3）灵活性；DCS一般采用模块化的设计和建设方法。在需要其它功能的时候，可以根据模块功能进行自由搭配；

（4）易于维护；DCS采用的系统器件一般都属于比较容易维护的器件。而且各器件之间影响比较小，子系统维护更加方便；

（5）协调性；通过不同系统之间的信息传输，DCS可以实现多个子系统之间的协同工作。

（6）控制功能齐全；完善的控制系统可以提供齐全的控制功能。因此，DCS可以在多种行业之间的应用。

三、电气系统监控纳入DCS的要点分析

通过分析DCS的结构和功能特点，本文结合时代技术发展的特点，对电气系统监控纳入DCS的技术要求和设备选择方法进行了探讨。

3.1电气系统监控纳入DCS的技术要求

根据电气系统的工作特点，本文对电气系统监控纳入DCS的技术要求进行了总结：

首先，新型监视系统能够保证发电机系统的正常启动和运行，包括发电机的零速启动、升压等等。为了充分保证稳定性，在提供自动控制的同时，还需要提供必要的软手操控制系统；

其次，新型监视系统要能够准确收集电气系统的工作信息的收集和显示等等。这项技术要求是电气系统监控纳入DCS最重要的技术要求。通过DCS的信息显示系统等，能够将必要的数据信息呈送给控制管理人员，并以此为基础实现对电气系统的自动化控制；

最后，电气系统要能够完全实现CRT的监控。需要监控的内容包括电气主结线图、发电机结线图、发电机励磁系统结线图、启动/备用变结线图等。

3.2电气系统监控纳入DCS的设备选择

根据电气系统监控纳入DCS的技术要求，本文对其设备选择进行了探讨。

在DCS元件的选择方面，需要根据电气系统的实际需求进行选择。在部分系统中，无法应用到DCS，则不应该强求将其功能纳入DCS。同时，电气系统在改造的过程中，应选择具有良好数据通信的系统器件，以方便与DCS的兼容使用。

除此之外，还需要选择必要的继电保护装置，以实现系统平稳有效的运行。在该装置的选择方便，依旧需要优先选择具有通信能力的系统，已充分提高系统的自动化工作能力。

结束语

实现电气系统监视纳入DCS对其未来发展有着重要的意义。本文通过分析电气系统的发展现状和DCS的结构与功能特点，对电气系统监视纳入DCS的技术要求和设备选择方法进行了研究探讨。这些研究对电气系统的发展和DCS的应用有很好的帮助。

参考文献:

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[2]牛爽.电气自动化DCS安装、调试中常出现的问题及具体解决措施研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018.

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