DCS系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用

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1、DCS系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用簡單描述DistributedControlSystem)簡稱分散控制系統(tǒng)，國內(nèi)習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集屮操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。詳細(xì)介紹一、DCS的概述DCS(DistributedControlSystem)簡稱分散控制系統(tǒng),國內(nèi)習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以

2、通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)＞通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。DCS的結(jié)構(gòu)如圖1-7所示，從下到上分為現(xiàn)場I/O層，過程控制層、機(jī)組監(jiān)控層。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已向上發(fā)展到生產(chǎn)管理層和決策管理層；DCS可以按照需要與更高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接來實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的集屮管理功能，如計(jì)劃調(diào)度、倉儲(chǔ)管理、能源管理等。DCS具有以下特點(diǎn):1)高可靠性由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)

3、，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)屮各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對需耍實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。2)開放性DCS采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)屮各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸卜幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的T作。3）靈活性通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測量與控制信號(hào)及相互間連接關(guān)系、從控制算

4、法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報(bào)警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。4）易于維護(hù)功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)岀現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。5）協(xié)調(diào)性各工作站Z間通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)丁作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。6）控制功能齊全控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、白適應(yīng)和預(yù)測控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。二、電廠DCS

5、的應(yīng)用與發(fā)展近年來,DCS在電力生產(chǎn)屮得到了廣泛的應(yīng)用，尤其300MW及以上容量機(jī)組的熱工控制己全面采用DCS控制系統(tǒng)。在汽機(jī)、鍋爐等熱力設(shè)備的順序控制、數(shù)據(jù)采集以及爐膛安全監(jiān)控等方面取得了成功的經(jīng)驗(yàn)，提高了電廠自動(dòng)化水平和機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性。與之和比，采用一對一用手操方式的電氣控制已顯落后，電氣控制納入DCSo目前國內(nèi)有許多大型火電廠己實(shí)施并積累了很多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。1)DCS應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)展20III：紀(jì)末，DCS在國內(nèi)燃煤機(jī)組上應(yīng)用時(shí)，其監(jiān)控功能覆蓋范圍還僅限D(zhuǎn)AS、MCS、FSSS和SCS四項(xiàng)。即使在2004年發(fā)布的Q/DG1-K4

6、01-2004《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)技術(shù)規(guī)范書》中，DCS應(yīng)用的主要功能子系統(tǒng)仍然還是以上四項(xiàng)，但實(shí)際上近幾年DCS的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)展，除了一大批高參數(shù)、大容量、不同控制結(jié)構(gòu)的燃煤火電機(jī)組(如浙江玉環(huán)電廠1000MW機(jī)組)的齊個(gè)控制子系統(tǒng)全面應(yīng)用外，脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、人型循環(huán)流化床(CFB)鍋爐等新工藝上都成功應(yīng)用?？梢哉f只要工藝上能夠?qū)崿F(xiàn)的系統(tǒng)，DCS都能實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行可靠控制。1)單元機(jī)組控制系統(tǒng)一體化的崛起隨著一些電廠將電氣發(fā)變組和廠用電系統(tǒng)的控制(ECS)功能納入DCS的SCS控制功能范圍，ETS控制功能改由DC

7、S模件構(gòu)成，DEH與DCS的軟硬件合二為一，以及一些機(jī)紐的煙氣濕法脫硫控制直接進(jìn)入單元機(jī)組DCS控制的成功運(yùn)行，標(biāo)志著控制系統(tǒng)一體化，在DCS技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)下而走向成熟。由于一體化減少了信號(hào)間的連接接口以及因接口及線路異常帶來的傳遞過程故障，減少了備品備件的品種和數(shù)量，降低了維護(hù)的工作量及費(fèi)用，所以近幾年一體化控制系統(tǒng)在不同容量的新建機(jī)組中逐漸得到應(yīng)用，如浙江華能玉環(huán)電廠4X1000MW機(jī)組、臺(tái)州電廠2X300MW機(jī)組和安徽鳳臺(tái)電廠4X600MW機(jī)組均全廠釆用西屋Ovation系統(tǒng)，國華浙能寧海電廠4X600MW機(jī)組全廠采用西門子公司的T-X

8、P系統(tǒng)，大唐烏沙山電廠4X600MW機(jī)組全廠采用I/A系統(tǒng)，國華臺(tái)山電廠2X1000MW機(jī)組采用北京和利時(shí)公司系統(tǒng)，浙江斥清電廠4X600MW機(jī)紐全廠采用ABB公司