分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用

分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用

冯威

青岛华丰伟业电力科技工程有限公司     山东   青岛  266000

摘要：这个时代仍将是经济快速发展、改革不断深入的时代，但社会形势仍在快速变化。虽然物质生活需求水平有了很大提高，并没有得到根本满足，但人们自身对提高社会生活质量的要求仍然更加迫切。火力发电厂系统至今仍与我国大多数人的学习和物质生活密切相关，作为一种新型的发电和能源形式，它在我国社会现代经济发展中仍占有十分重要的战略地位。同时，信息技术时代社会形势的发展变化和技术水平的不断提升，越来越凸显现代火电厂系统的发展及其在国家现代化进程和电力工业发展中的极端重要性。新中国社会主义新经济时期以来，随着我国火电厂电气控制自动化系统及其技术的发展，保持了高速发展，这无疑进一步使得我国火电厂电气自动化控制的分散控制系统技术仍处于不断发展的状态。

关键词：火电厂控制系统；工厂电气及其自动化控制；分散控制系统。

分散过程控制系统是以多个微处理器模块集成为工作核心设计的集中过程自动控制或采集控制站。基本参数分散自动控制系统技术之所以能在当今我国工矿企业火电厂分散自动控制领域得到成功和广泛应用，主要是因为我国分散控制系统具有相对先进的，成熟完善的生产应用系统和生产运作的经验基础。人们对我国分散式自动控制系统的工作特点有了越来越深入地了解，并逐渐被人们所接受和认可。

1分散控制系统特点概述

1.1分散设备可靠性能力更强

分散控制自动化系统设备可靠性建设的主要技术原则体现在其采用的分散系统结构上，这也为进一步提高设备在系统工况下的长期可靠性提供了更大的技术保障。分散结构的特点是，主要原则可以同时体现在一个或两个小方面，即设备系统的功能要求、与设备地理位置的关系等各种因素的要求可以适当分散。遵循适当分散结构的原则，合理有效地将设备整体系统结构缺陷引起的设备整体风险系数降低到相对最小。当设备的某些结构缺陷发生严重故障时，不会导致故障的瞬时扩展，也不会直接影响设备在受扩散影响的任何其他系统区域的稳定、连续和安全工作。另一方面有效配置分布式控制系统的系统冗余和主要分布式控制设备的系统冗余，也是保证整个分布式系统效率提高和分布式系统整体可支持运行能力要求的最重要、最有效地管理和措施之一。同时，工作和现场配置人员可以通过有源设备对分散设备控制器、通信和传输分散设备系统控制器以及其他辅助系统设备进行全系统冗余的智能配置。如果我们发现主设备控制系统中可能还有其他一些系统突发故障，也会发生，后续的辅助控制系统和设备系统将能够快速获得，同时更好地适应和优化，并大大提高我们整个系统分散设备控制系统的效率和整体利用率。在分散设计的控制系统产品中，一些具有高模块化集成性能要求和高标准化设计要求的控制分析软件通常同时单独设计和应用，也可以实现，通过对系统的大力优化设计，保证了控制系统分析系统的高可靠性。

1.2监视性很强

分散过程控制系统的具体应用模式是在生产现场实施和监督分散操作的全过程，并通过互联网搭建的高端智能操作站进行现场生产管理操作。自动化系统的主要功能优势是，通过自身的人机数据交互界面，工作过程人员可以同时通过作业现场外的所有监控机，观察和了解各工作环节现场作业全过程的实时情况，观察性能更直观。

1.3可扩展性极强

一般来说，分散通信控制系统应用于分层数据包通信控制网络，可以快速有效地实现分散通信和分层。控制系统整体硬件配置更加先进灵活，硬件设备高度集成，设备接口更加标准化、高度模块化。二者为系统具有较强的自扩展性能奠定了良好的实用基础。

2分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用

2.1通信控制网络

由于信息需要分配到控制系统或应用到火力发电厂的电气和自动化系统，因此能够进行相应数量的实时控制信息交换是一项基本要求。因此，控制通信控制网络本身也必须满足这一相应的要求。在智能控制系统的开发过程中，实时指挥与通信网络技术是其控制过程的关键核心。只有在系统的第一时间范围内掌握最准确、完整的现场数据和其他相关系统数据，才能充分考虑及时、系统地、快速地解决现场突发事件。采用现场总线结构，形成完整的远程实时通信传输网络，采用同轴电缆网络（无主机、无源形式）作为信息传输媒介，以太网总线的传输形式是进行远程通信和信息交换管理。当协议要求和通信路由协议达到一定范围的通信规定值后，即可进行网络数据信息的传输、转发和通信共享。最终实现远程通信顺畅、资源共享高效传输。除了使用这种交换方法外，它还可以直接进行一些非实时通信交换网络模型的初步构建，这些模型专门用于实时传输和处理用户在第一时间范围内不需要立即处理、分析和计算的数据。采用这种灵活的设计方法，也在一定程度上减轻了实时通信网络的通信压力，提高了实时通信处理网络计算的快速准确水平；同时，也完全避免了传输过程中大量文件可能导致的发送和接收错误，直接发出错误处理指令，减少了错误的产生。

2.2现场监控的系统的应用

为了满足日常生产或工作活动的实际需要，不同的生产系统需要满足高级管理人员对作业现场动态进行全面监控的需要。这两种系统也广泛应用于许多制造业。监控管理是指管理者在法律法规允许的期限内，对实际生产环境中仍在生产的所有活动，尤其是未能按时达到规范质量要求的问题产品，进行有效的跟踪和监督，或者当管理者发现不符合标准的问题产品时，及时给予风险提示，给项目负责人一个合理的时间，充分考虑解决具体问题的需要，并进行全面、科学的跟踪和处理。分散到控制系统运行的各个全过程中，监控和管理系统的作用更加明显，应该承担什么样的主要责任显然是极其重要的。在现场监控运行过程中，辅助人员还需要完成正确工艺参数信号的采集和输入。只有通过监控系统才能确认工艺生产控制结果的输出是否在允许的工艺参数范围内。如果结果没有明显超出该值范围，系统人员应采取措施及时发送错误信号，让监控人员及时进行过程检测。一旦系统出现问题，应在事故最短处理时间内迅速切断故障线路，并采取其他必要的故障维修应急措施。

2.3安全与防护的系统和应用

在火力发电厂能源生产技术和质量管理技术的工作环境中，能源安全是现场人员需要密切关注的核心问题之一。虽然能源的集中生产控制可能会对大多数国家工人的社会生活方式带来一系列重要的社会影响，尤其是对于能源生产规模大、能源消耗总量得到广泛控制的工作场所，但这些安全管理问题需要引起更多的关注。基于此，分散运行控制系统下的能源安全保护体系建设显得越来越重要。对于相应设备的安全故障保护，现场人员需要输入安全故障保护的设定条件，系统才能自动启动。

3结束语

分布式控制系统的总体技术架构包括四项技术：图形显示、计算机、通信设备和自动控制。该系统也可以说是巧妙地集成了上述系统技术。通过不同地点的多台计算机之间的有效连接，并以不同的方式连接这些功能，可以确保计算机系统的过程可靠性和更强的功能，同时性能效果更好，整个计算机控制系统本身的整体质量得到提高，因此，其技术不仅在可靠性功能和系统性能方面具有较好的效果，而且在可扩展性、程序性和后期维护系统方面也占有一定比例的控制优势。

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