孙岩生
河北国华定州发电有限责任公司 073000
摘要：火力发电厂的电气控制模式与DCS系统之间有着紧密联系，随着它在火力发电厂电气控制过程中的广泛应用，其应用技术也得到了很大发展。DCS系统是一种计算机控制系统，基于计算机局域网的研究与开发得出，相对于计算机集中控制系统而言，它的特点主要包括可以用在过程控制系统当中以及将局域网变成高可靠性、实时的网络控制系统等。本文主要是对DCS系统在火电厂中的实际应用进行探究、分析和论述。首先，简单介绍了DCS控制系统的原理、特点与应用必要性等，此外还有DCS的单元机组监控在内，对DCS热控系统在应用过程中出现的问题及解决办法进行论述，并在文章结尾处列举了一些提升火电厂DCS运行可靠性的具体措施，内容仅供参考。
关键词：火电厂；热控控制系统；DCS系统；应用；探究与论述
引言
近段时间以来，DCS在电力生产中已经得到了广泛的应用，并逐渐有了数据采集DAS、模拟控制MCS、顺序控制SCS和燃烧器管理BMS4大系统等一系列产品，在蒸汽轮机、锅炉的顺序控制、锅炉安全监控以及数据采集等多个方面都获得成功实践，也因此电厂的自动化水平、机组运行的经济性及安全水平明显提升了很多。故障集中是集中控制系统的最大问题，DCS系统的诞生使其迎刃而解。DCS的优势在于故障相对分散，同时又有许多微处理器的参与，从而原本大规模的地理控制任务就被均摊在这些微处理器上。从当前的市场分析来看，大机组方面的仪控系统能够选用DCS系统的只占总体很小的一部分。
在火电厂发电机组的控制中，已经接连十一年都在使用DCS系统，且应用领域还在逐年拓展。DCS系统是微机控制系统的一个分支，仅在计算机集中控制系统中能够发挥作用，是以对局域网的探讨基础上才得以诞生的，是过程控制专家们暂用计算机局域网的阶段性产物，它的出现大大提高了局域网的实时性与安全性，并在过程控制领域中扮演者至关重要的角色。
1.DCS控制系统的基本概述
1.1 DCS的基本原理
DSC系统在我国电厂当中运用已经超过十多年，对于机组最根本的热工自动化系统也开始使用DCS系统，现目前我国电厂当中几乎所有机组使用的系统都是DCS，对于DCS系统来说主要的功能包含了对于数据的采集处理，以及控制和管理等等功能。在机组的试运行和挑事的过程当中，对于DCS的能动作用全面推动了机组安装调试进程的发展，保障机组的安全性和经济。 DCS是一种全新的电气控制系统，有着分布式控制系统的别称，其诞生使传统控制系统的缺陷都得到了很大改进。DCS控制系统主要分成4个部分，即控制设备、计算机、显示设备和通信设备。将DCS控制系统引入火电厂中，由于各电厂的生产特点不同，会将其分成若干个子系统，彼此间相互协作，但又分工明确，显著提高了生产效率。
1.2 DCS系统的特点介绍
（1）具有较高的可靠性。DCS热控系统的热控工作由多台计算机共同完成，而非单独一台计算机就可实现的。这样的好处在于，及时某个计算机停止运行，整个控制系统也能保持正常的工作。不仅如此，所有独立系统的任务都会分散开来，各计算机只负责做好自己的工作，有利于结合用户功能需要来开展系统结构设计，并且单台计算机的可靠性也会提高很多。
（2）开放性较广。DCS系统的特点主要包括标准化、开放化以及模块化等。倘若用户对电气系统有进行更改、扩展等需求时，仅激活新的计算机访问系统信息网络将其直接移除便可，对于其他系统的正常运行没有丝毫影响，所以DCS系统才会具有良好的开放性。
（3）系统运行的灵活性较强。
DCS系统结构是在控制应用对象的软硬件组合基础上得到的，它需要通过测量与控制信号和相互连接才能将关系构建出来，选择合适的算法控制规律进行使用，所需的监控画面全由图形库中调出的图形所组成，控制系统能够结合需要随时构成，按自身需求开展系统的运行控制流程，系统运行的灵活性较强，因此才能在电厂热工控制中获得广泛应用。
1.3 DCS系统在火电厂应用的必要性
随着电力系统的高速发展，基于电器行业研发出了更加先进的电气二级专业技术、管理模式等，举个例子，电气自动化管理模型在火力发电厂行业就受到了追捧和广泛运用。对于管理层来说，火电厂的电气专业系统完全是独立存在，相比网络、计算机技术要落后许多。为此，研究人员就研发出了DCS系统，希望可以解决困扰火力发电厂多年的问题。DCS系统的引入可以提高火力发电厂系统的可靠性，过去因硬接线、按钮等造成的问题也将得到改进。DCS系统的内部逻辑十分紧密，用控制系统将传统的继电器模式、固态逻辑取而代之，那么因误操作而引发的问题便可得到控制，从而整个系统也会更加安全且稳定。
2.DCS的单元机组监控
连续生产是单个单元机组的最大亮点，在工厂级自动化以前，DCS系统就已具备单元的直接监控功能，并且还进一步扩大了它的管理功能。比如，对涡轮机的寿命管理、存储和分析历史数据以及指导操作等等。管理功能的完善导致DCS系统的复杂程度变得更高，同时所有单元都重复设置同一个软件模块，不仅可靠性减弱，还增加了不必要的经济支出。而在工厂级自动化以后，单元机DCS的功能应当越简单就越好，另一方面对于电气保护测量、控制信息的理解需要进一步加深，直接监控机组的运行，让DCS系统的结构往单层方向发展，这样除了减少资源浪费以外，系统运行的可靠性也能得到保障。在单元优化控制问题上，单元级控制系统中要设法留下那些可以直接干预、可靠和快速的原始单元。如图1，是DCS系统硬件的构成。
3.DCS热控系统应用中常见故障的应急处理
在火电厂中，DCS热控系统故障是经常发生的，而在处理故障的过程中，一定要按照标准流程来执行相关操作。在发现系统故障后，应当第一时间派遣专业人员前来检修。为保证设备的安全性，热工人员在处理过程中需采取针对性的方法。首先分析故障的具体类型、形成原因等，再来决定要如何解决当前问题。倘若设备运行无异常只是控制方面存在故障，则要确保运行稳定的情况下，通知维修人员前来处理，如果这样操作没有达到预期效果，就得终止设备的运行。在紧急处理故障的过程中，不能危及周围操作人员的人身安全。遇到电源故障的情况，不能直接上闸，而是告知相关人员实施排查。当DCS系统发生通讯瘫痪的情况时，切换用电是最好的办法。
4.总结
随着国家法律对环保重视程度的不断提高以及计算机网络技术的迅速发展，今后热工系统必然是以节能增效、可持续发展作为研发的基本原则，并朝着智能化、透明化、网络化及数据通信一体化方向不断前进，全新的测量控制方法及原理将陆续推出，取代传统原理和方法的地位，在提高故障处理效率的同时，让机组的运行操作方法更加简便。
在当前的电厂领域，现场总线由于一个完整现场总线控制系统而受到了限制，而DCS因为自身的检测和执行等现场仪表信号还是以模拟量信号为主，这样当现场仪表需要进行维护、诊断或是有管理方面的需要时，自然就无法满足，同时还控制了控制过程视野。
参考文献
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