电厂热工控制dcs系统设计及探究

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1、电厂热工控制DCS系统设计及探究摘要DCS系统，即分布式工业自动控制系统，顺应电厂热工自动化的发展要求而广泛运用于电厂过程控制领域中，为电厂热工控制系统自动化的实现提供了强有力的硬件、软件平台。基于机组容量不断增大的特性，DCS系统的设计也更加趋向于功能的全面化设计，因此本文结合实际情况对其系统的功能设计进行分析及研究。关键词电厂热工；DCS系统；设计研究中图分类号TM6文献标识码A文章编号1674-6708（2012）68-0040-02DCS系统是在对计算机局域网的研究基础上发展、演变起来的，是把局域网变成一个实时性、可靠性要求很高的网络型控制系统。相对

2、于集中控制系统而言，DCS系统为分散控制系统。作为电厂中枢神经的DCS系统直接关系到整个机组试运能否顺利完成以及投运后的正常运作，因此在对其进行设计时，需要着重考虑其系统功能上的设计。1我国电厂DCS系统的发展现状DCS系统已在我国电厂中广泛运用了十多年，机组主要的热工自动化系统也宜采用分散控制系统。目前，我国电厂中几乎所有的机组都采用了DCS系统，其功能主要包括数据采集和处理功能、模拟量控制功能、顺序控制功能和锅炉炉膛安全监控功能。对于机组部分试运行和整机启动调试过程中，DCS的能动作用加速了机组安装调试的进程；而且机组正式移交生产时，保护和控制系统的主要

3、功能的投入使用，确保机组的安全经济的运作。随着我国科技技术的不断提高，已经能够独立承担DCS系统组态及应用软件的设计、现场调试和相关的培训工作，开始改变完全依赖国外进口的局势。但是，对于当前我国DCS系统运行和维护工作量较大的问题，在对其进行实际设计时需要加强系统功能性的设计，以提高系统运行的工作效率。2我国电厂热工控制的现状分析以自动调节系统的角度来看，我国电厂热工控制的现实情况具体表现在以下两个方面。1）机组监控的相关软件来源于国外进口。由于国外的自动调节系统发展成熟，各种仪表和执行机构运行的可靠性强，各种设计参数合理，致使国内的机组、DCS系统等相关软

4、件都采用进口的知名设备；2）DCS系统程序的编制由国内自己执行。虽然在系统程序的编制工作上，采用国内自动调节系统程序编制的专业人士，但是在其系统编程和调试阶段，在其技术上无法做到相应精细程度，从而导致整个系统的运作存在一些问题。3电厂DCS系统的网络设计分析DCS系统的网络设计是整个DCS系统设计的基础和核心，对DCS整个系统的实时性、可靠性及扩充性起着决定性的作用。由于系统网络的实时性是衡量系统网络性能的指标，因此，DCS系统的网络设计必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。系统网络的设计还必须具有良好的可靠性，保证网络通信一直处于良好的

5、联通状态，可以通过采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构来实现。4电厂DCS系统的功能设计研究根据我国当前电厂DCS系统的发展状况，结合电厂的现实情况，对电厂DCS系统的功能设计主要包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、数字电液调节系统（DEH）和锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）。4.1数据采集系统（DAS）数据采集系统（DAS）又被称为计算机监控系统，其基本功能就是对机组整个生产过程的参数进行在线检测，经过相关的处理运算后以CRT的画面形式提供给操作员。在此系统中，可以实现自动报警、制表打印和性能指标的计算等功能，

6、以提高操作员实际操作的准确性。4.2模拟量控制系统（MCS）模拟量控制系统（MCS）是将汽轮发电机组的锅炉和汽机当作一个整体来进行控制，分为炉侧、机侧模拟量控制系统两部分。其中，炉侧MCS系统包含了几个重要调节系统,机炉协调控制系统、汽温调节系统、送、引风调节系统、启动分离器储水箱水位控制系统及蒸汽温度控制系统；而机侧MCS系统除了锅炉给水系统全程调节和除氧器水位调节是串级调节外，其它都是一些单回路调节系统，如除氧器压力、水位调节系统、凝汽器水位调节系统和闭式水箱水位调节系统。MCS系统主要负责生产过程中水、风燃料等系统的主要过程中变量的闭环自动调节及整个单

7、元制汽轮发电机组的负荷控制任务。4.3顺序控制系统（SCS）顺序控制系统（SCS）也称程序控制，是将机组的部分操作按热力系统（或辅助机械设备）划分成若干个局部子系统，按照事先规定的顺序，通过对各设备运行状态的逻辑判断来发出操作指令，进而对机组设备的各部分实施顺序启动，以实现顺序控制的目的。其主要任务就是负责电厂厂房内主机或辅机的自动启停、参数监视及联锁保护工作。由于SCS系统中指令的优先级是实行分层设计的，炉侧顺序控制的范围包括：送风机、引风机、炉膛吹灰系统等方面；机侧顺序控制系统的范围包括：汽机润滑油系统、内冷水系统、胶球清洗系统等方面。虽然SCS系统是一

8、个内容庞杂而控制逻辑相对简单的系统，但联锁保护逻辑的