浅谈电厂DCS自动控制系统的运用分析

浅谈电厂DCS自动控制系统的运用分析

鲁兆驹

浙江兴核智能控制技术有限公司南京分公司 江苏 南京 210000

摘要：随着发电行业的持续发展，信息化建设进程日益加快，能够提高发电行业等综合自动化发展水平。随着现代化技术的发展和融入，在多数火电厂当中，对于DCS自动控制系统的运用，能够作用于生产过程中，有利于促进生产安全系数的提升，获得更高的生产效率。在电场中所设置的控制系统，具有多样性和分散化的特点，能够在DCS自动控制系统的运行阶段，实现对场内总控制系统的资源共享，形成大规模的监控信息系统，有利于提升电厂系统在运行时的安全系数。基于较高的自动化发展水平，进一步减少资源浪费问题。

关键词：电厂运行；DCS自动控制；系统运用

引言：在各种发电厂的运行过程中，对于DCS技术的运用，逐渐呈现出广泛化的特点，并且能够获得良好的作用效果。在DCS技术不断发展过程中，作用于整个发电厂中，能够形成较高的综合自动化水平。对于DCS技术而言，总体成本相对较低，并且具有性能高这一特点。在打造电厂DCS自动控制系统的过程中，能够形成较大的应用优势。

1.DCS自动控制系统及其组成部分

在DCS自动控制系统的组成过程中，主要包括DAS和MCS等两个部分。其中，对于DAS而言，在一般情况下需要作用于系统的运行过程中，结合实际的运行参数，做好实时监测工作。在MCS的运行阶段，通常需要运用于模拟量的控制过程中。

随着操作员站的建立，具有较高的运行可靠性。在操作员站的具体运行过程中，所选用的软件一般情况下为HS2000系统专用的实时监测软件，并且配备了多种功能。例如，图形显示与会话、报警显示与管理、报表打印、系统库管理、追忆库管理、历史库管理等等。在一般情况下，对于工程师站和操作员站的设置，会运用同一台微机，在配备HS2000组态软件包时，借助系统的使用组态，以便用户更好的运营系统。

在设置现场控制站的过程中，与工程师站和操作员站进行对比可以看出，随着DCS系统的形成，能够完成现场的测拉工作，所以具有重要作用。在建立现场控制站的过程中，结合主要的组成部分，由以下四项。即：主控模块、智能I/O模块、专用机柜、电源模块等等。在现场控制站中，与工程师站和操作员站有所不同，所涵盖的功能主要有两项，一项是完成信号的转换和处理，另一项是控制运算[1]。

图 DCS控制系统的配置及应用

2.DCS自动控制系统的应用优势

首先，控制系统分散性。随着DCS自动控制系统的建设，可以看出其中所设置的控制功能，逐渐呈现出了分散化的特点。对于管理功能的设置，呈现出相对集中的状态。在整个区域当中，能够实现全覆盖控制目标。在系统的运行阶段，能够为其安全性和可靠性提供有力保障。

其次，协调性。在建设DCS自动控制系统时，从各个站点之间着手，加强各个网线之间的连接，以便促进信息的有效传递。在该类基本前提下，能够加强各站点之间的联系，为信息共享提供便利。在整个系统的运行阶段，能够发挥总体功能作用。

最后，维护便利性。在DCS自动控制系统的运行过程中，如果其中某一个计算机设备存在故障，在该类情况下，需要减少对整个系统运行阶段的影响，及时排除其中的故障问题。在做好维护工作时，呈现出简易化的特点，便于维护工作更好的展开。

3.电厂自动化DCS自动控制系统的相关运用

3.1通讯部分的应用

在通讯过程中，通过分析DCS系统的工作方式，通常为主从式，能够从现场监控和网络系统两个单元着手，将其分别叫做主站和主站。在发出通信时，由主站来完成，能够面向任意一个从站，促进通信的发出，并加强主站和从站之间的交互性。在两个从站之间，不允许直接通讯。

在主站当中，若需要对通信中转时，可以运用现场的监控单元，在其内部设置一个RS-485通信卡，并在通信的过程中，借助PC总线接插板技术来完成。在DCS系统的运行过程中，为实现稳定性这一基本目标，对于所设置的通信卡，通常需要通过电源和光电隔离技术的配合，促使外界的干扰随之变强。

以某公司为例，在气机的运行过程中，所设置的冗余交换机，通常需要借助实时通信网络，辅助配置作业顺利完成。在电子间、工程室、集控室等车间中，通过网线的运行，实现通信统一化这一目标。在掌握交换机当中的全部站点时，可以通过交换机直接上网，形成分布式的控制系统，使通信环节具有统一化和完整性[2]。

3.2控制方面的运用

在设置主控机的过程中，结合其中的重要组成部分，以CRT、计算机和外围设备为主。在安装主控机的过程中，通常处于主控室内部。随着系统的持续运行，承担着操作、指导等职能。同时，还应实时掌握系统的运行参数，综合考虑系统在不同阶段的运行状态。借助CRT进行显示，并且还能够为控制人员提供相关系统运行报告。

在分析报告的过程中，虽然由CRT来提供，但能够分成单独与同时等两种形式。不仅如此，对于所收集的模拟量相关数据，一旦判定其超过规定指标时，此时的CRT会显示报警信息，并随即完成信息打印操作。在电厂报警系统的运行过程中，能够发挥CRT的重要作用。

以某企业的锅炉系统为例，为达到自动控制目标，可以采用DCS系统的设置，能够加强对锅炉有关参数的控制，保障锅炉系统持续处于可靠、稳定的运行状态。通过分析锅炉系统的运行作用，除了需要保障锅炉在运行时的安全性之外，还应为经济化运行模式的运营提供有力保障。面向汽轮机的运行，由锅炉源源不断地提供蒸汽，同时需要保障蒸汽质量合格，以满足外界的供给和使用需求。在此期间，为保障锅炉在运行时的稳定性，需要掌握其中的各项运行参数，为运行状态的控制提供有力指导，并且均需要依靠CRT系统来完成。

在设置现场控制基地的过程中，通常需要发挥PLC技术的辅助作用，完善对检测装置的组成。在PLC系统的运行过程中，不仅能够加强对系统运行的控制，还可以及时与上位机连接，为通信环节提供便利。随着PLC控制作业的开展，在组合电机控制装置时，其中的关键部分包括显示板、大功率接触器和断路器。随着该类装置的形成，能够加强对电机的控制，实现对电机温度、压力、流量的有效管控。

4.优化电厂DCS自动控制系统运用的相关对策

4.1优化热控系统逻辑

随着DCS系统的持续运行，在受到外界的干扰时，所发出的瞬间信号，可能会存在失误的问题。在保护回路出现动作时，同样不利于保障动作的准确性，甚至会引起保护回路误动作。随着电厂机组的运行，若位置开关的运用存在接触不良的现象时，容易引发跳闸问题，从而不利于保障生产作业的正常展开，导致生产工作随即停止。

为有效规避上述问题的发生，需要在设计机组控制逻辑的过程中，确保所选出的逻辑设计方案具备可行性，且其中的容错率相对较低。随着电力系统的持续运行，对于其中部分设备和元器件而言，一旦产生故障问题，容易造成较大的风险。当故障风险发生概率相对较高时，需要在设计逻辑系统的过程中，提出有针对性的容错措施，并从热控系统逻辑层面着手，对其进行优化并完善。

4.2应用连锁控制方法

随着DCS控制系统的持续运行，在数据的输入过程中，需要引起控制工作人员的高度重视。采用有效方法加强管控，在将输入数据输入DCS控制系统中时，伴随着电力企业生产作业的开展，使生产精准性随之提高。对于连锁控制方式而言，主要是通过DCS控制系统的运行，确保所输入的数据准确、有效。在运用机械设备的过程中，为其提供精确的定位数据。随着电力生产作业的持续开展，加大对液位设置的控制力度，能够在机械设备的运行过程中，促进其安全系数随之提升，便于电力生产工作顺利展开，有效降低机械设备故障问题的发生概率。

随着电力生产作业的持续开展，在DCS自动化控制系统的运行过程中，基于准确、有效的数据支持，可以结合设计所输入的数据信息，便于液位范围控制作业的顺利展开。在电力生产作业中，通过合理运用DCS控制系统，在该类基本前提下，能够更好地实现连锁控制目标。将计算机系统作为运行基础，可以帮助企业减少资金投入，在电力生产作业当中，能够为各项工作的顺利展开提供有力保障[3]。

4.3选择合理的控制系统

随着电厂DCS自动控制系统的持续运行，在融入控制系统的过程中，应对技术人员提出明确要求，使其能够坚持实事求是的基本原则。对于所建立的DCS系统，在融入和运行阶段，需要引起技术研究人员的高度重视。通过借鉴有效实践经验，在积累自身工作经验时，从其他电厂的DCS系统应用现状着手，认真观察DCS系统在运行期间的实际情况，总结可能出现的硬件损坏问题，及时提出有效预防对策，减少对电厂DCS自动控制系统所产生的干扰。

例如，对于控制终端脱网这一现象，属于常见的硬件损坏问题类型，需要结合DCS系统的抗干扰特性，综合考虑该类特性的强弱程度。当DCS系统的抗干扰特性相对较弱时，随着维护作业的开展，一旦在运行期间受到系统自身抗干扰特性的影响，可能会出现信号受到外界干扰的情况，从而出现误发信号的问题，出现停机停炉的现象。

随着电厂DCS自动控制系统的持续运行，要求企业能够做好在线维修工作，在挑选DCS系统时，尽可能地确保其中存在强大的软件功能，从而能够发挥软件的运行优势。尤其是电极控制系统，在设置软件组态功能模块时，需要将DCS系统的功能需求作为基本参考依据。在软件的运行过程中，尽可能地消除风险因素，避免造成系统死机。

结束语：在电厂的建设与发展过程中，DCS自动控制系统的建设，逐渐呈现出了广泛化的应用效果，能够作用于电厂生产作业当中，促进生产效率随之提升，有利于保障生产环节的安全性和稳定性。随着DCS自动控制系统的持续运行，在运用计算机通信技术时，能够结合电厂中各个设备的使用状况，做好实时监测和控制等工作，能够为设备的运行可靠性提供有力保障。在各个单元之间，借助DCS自动控制系统的运行优势，能够为信息的传递和共享提供便利，使电厂运行自动化水平全面提升，形成可靠、安全的生产系统运行模式，为电厂带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]楚俊发,张月亮.浅谈电厂DCS自动控制系统的运用分析[J].山东工业技术,2021,(19):1-3.

[2]张慧.对电厂DCS自动控制系统的运用浅析[J].工程技术(文摘版)·建筑:127-127.

[3]薛文栋.电厂热工控制系统中DCS的应用探析[J].科技创新与应用,2022,(24):1-3.