隨著計算機、通訊、網(wǎng)絡、測控等技術(shù)的發(fā)展，DCS 技術(shù)也日趨成熟，成本不斷降低，在火力發(fā)電廠中得到普及。
DCS 在電廠輔助車間也得到認同并得到更廣泛的應用，相對于以前的PLC 系統(tǒng)，輔控DCS 可靠性更高，功能更強大，開放性更好，不僅能夠提高全廠自動化水平，便于管理，而且能夠為電廠節(jié)約成本，提高效益。結(jié)合我廠實際，重點論述火電廠輔助車間控制DCS的應用。
火力發(fā)電是我國工業(yè)生產(chǎn)自動化水平最先進、最普及的領(lǐng)域之一，DCS(集散式控制系統(tǒng))在火電廠控制系統(tǒng)的應用已經(jīng)被廣泛接納，近幾年來電廠控制網(wǎng)絡一體化已經(jīng)逐漸興起。
隨著我國電力系統(tǒng)管理體制的不斷深化，對發(fā)電企業(yè)的發(fā)電質(zhì)量和成本控制都提出了更高的要求，而這些要求都依賴自動化水平的提高，為此火電機組自動化水平急待解決。而DCS系統(tǒng)用于全廠輔助車間設備控制具有系統(tǒng)可靠性更高、功能更強大、開放性更好、更加便于實現(xiàn)全廠管控一體化、系統(tǒng)性能價格比更好等優(yōu)點。北京國電智深控制技術(shù)有限公司近年來承接了若干個電廠的全廠輔助車間DCS 控制工程，均獲得了較好效果，結(jié)合我廠實際情況，
本文重點論述輔控DCS 在我廠的應用，自從我廠采用了最新的控制技術(shù)，火力發(fā)電機組主設備控制水平長足進步，經(jīng)濟效益明顯提高，使自動化和信息化水平上了一個很大的臺階。
1. 火電廠用DCS的特點
1)大型火電廠用DCS 除去上述趨勢共性外，還有它固有的個性：汽機、鍋爐等控制及安全要求復雜，燃料、水、灰等相關(guān)輔助設施龐大，產(chǎn)生的電能受電網(wǎng)調(diào)度要求高等，造成用于電廠的DCS 應具有回路反饋控制、順序控制、混合控制等復雜控制功能，具有驅(qū)動多種執(zhí)行機構(gòu)的要求，完成復雜計算能力及先進控制(APC)功能。
2)由于FSSS 對作為事件順序的操作記錄的要求很高，而且可能是多系統(tǒng)組合來完成該項功能，所以SOE 的帶有時間戳的開關(guān)量輸入設備及相關(guān)功能是必須具備的。在時間同步方面，除了DCS 系統(tǒng)內(nèi)時鐘同步方式，還有目前正興起的GPS 衛(wèi)星時間同步方式。
3)由于電廠的主要產(chǎn)品“電能”的特殊性及電網(wǎng)調(diào)度和電業(yè)管理的要求，電廠已推行“火力發(fā)電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)要求”(SIS)，現(xiàn)在也基本上做到很好和DCS 之間的銜接問題。
2. 國內(nèi)外DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀
DCS 系統(tǒng)進入21世紀，在通信和信息管理技術(shù)、集成電路技術(shù)的進步以及工藝設備大型化的影響下，在節(jié)能環(huán)保和提高生產(chǎn)效率的需求下，形成了新一代的DCS，或稱為第四代DCS。在電廠方面，我們重點介紹ABB、西門子、艾默生和日立五家相關(guān)產(chǎn)品，這五家也是現(xiàn)在電廠DCS 的主流廠家。
近20年來，國內(nèi)在原來DDC 直接數(shù)字控制技術(shù)自行研發(fā)和工控機應用的基礎(chǔ)上，在對國外DCS 的工程應用及技術(shù)引進的基礎(chǔ)上，逐漸形成了獨立自主的DCS 產(chǎn)業(yè)，特別是在大型火力發(fā)電廠中的應用國產(chǎn)DCS 已取得了可喜的業(yè)績。其中大家熟悉的有新華、上自儀MAXDNA、國電智深、和利時、浙大中控和南京科遠等?，F(xiàn)在有600MW 及以上火電廠業(yè)績的有國電智深、和利時以及上自儀MAXDNA，所以在這里介紹下這三家的系統(tǒng)?；痣姀S輔助車間設備的控制功能通常采用可編程序控制器PLC 來實現(xiàn)，但近年來，越來越多的電廠開始采用DCS 完成輔助車間設備的控制操作。本文對采用DCS 和PLC 實現(xiàn)電廠輔助車間設備的控制進行了比較，認為DCS 系統(tǒng)用于全廠輔助車間設備控制具有系統(tǒng)可靠性更高、功能更強大、開放性更好、更加便于實現(xiàn)全廠管控一體化、系統(tǒng)性能價格比更好等優(yōu)點。北京國電智深控制技術(shù)有限公司近年來承接了若干個電廠的全廠輔助車間DCS 控制工程，均獲得了較好效果。
3. 輔控DCS的應用
火電廠主輔控制一體化DCS 系統(tǒng)，屬于火電廠主輔控制技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括主廠房控制系統(tǒng)：一個或多個水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng);數(shù)據(jù)通訊接口;集中控制室和就地控制室;以及在所述集中控制室和就地控制室內(nèi)設置的操作員站，其中所述操作員站通過所述的數(shù)據(jù)通訊接口對主廠房控制系統(tǒng)及一個或多個水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進行集中監(jiān)控。輔控DCS 解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)接口形式、備品備件種類繁多、維護工作量大、通訊故障率高等問題。兗煤菏澤能化有限公司趙樓綜合利用電廠在新建一期1×300MW 機組中對輔控DCS 予以肯定，并采納了輔控DCS。
3.1水點
利用輔控DCS 設置水點監(jiān)控網(wǎng)絡，在補給水車間控制室設置就地水系統(tǒng)監(jiān)控點操作員站，構(gòu)建水網(wǎng)就地集中監(jiān)控網(wǎng)。水點監(jiān)控網(wǎng)絡通過冗余通訊接口接入輔網(wǎng)。納入水網(wǎng)的系統(tǒng)有：鍋爐補給水處理系統(tǒng)，循環(huán)水石灰處理系統(tǒng)，工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，綜合水泵房系統(tǒng)，制氫站，廠外取水泵房。其中，制氫站采用就地PLC 控制(不在本次招標范圍內(nèi))，通過冗余的通訊接口接入水點監(jiān)控網(wǎng)絡，在補給水車間控制室進行監(jiān)控。取水泵房離廠區(qū)較遠，采用光纖加原程I/O 控制方式，在鍋爐補給水控制系統(tǒng)進行監(jiān)控，投標方應提供滿足該系統(tǒng)控制要求的相關(guān)設備，并在招標書中對其實現(xiàn)方式進行闡述。
3.2 灰點
設置灰點監(jiān)控網(wǎng)絡，在除灰控制室設置就地灰系統(tǒng)監(jiān)控點操作員站，構(gòu)建灰網(wǎng)就地集中監(jiān)控網(wǎng)。納入灰網(wǎng)的系統(tǒng)有：氣力除灰系統(tǒng)，布袋除塵系統(tǒng)，煤點。設置煤點控制網(wǎng)絡，本工程的輸煤系統(tǒng)就地監(jiān)控點設在輸煤綜合樓輸煤程控室。輸煤控制系統(tǒng)的控制機柜分別布置在就地設備附近或輸煤綜合樓控制室內(nèi)，通過通訊接口與煤網(wǎng)通訊，煤網(wǎng)再與輔助車間集中監(jiān)控系統(tǒng)通訊，全部實時數(shù)據(jù)、監(jiān)視畫面送到輔助車間集中監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)，在集控室的輔網(wǎng)操作員站上可對其進行監(jiān)控。在輸煤控制室內(nèi)設置維護檢修、事故處理和調(diào)試時使用的就地人機接口設備，完成對輸煤系統(tǒng)的監(jiān)控，最終實現(xiàn)就地無人值班。煤點監(jiān)控網(wǎng)絡通過冗余通訊接口接入輔網(wǎng)。
含煤含油廢水處理及廠外輸煤控制系統(tǒng)納入煤網(wǎng)，就地監(jiān)控地點設在輸煤控制室。啟動鍋爐房采用就地PLC 控制(不在本次招標范圍內(nèi))，通過冗余的通訊接口接入煤點監(jiān)控網(wǎng)絡，在輸煤控制室進行監(jiān)控。
3.3 凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)
凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)包含汽水取樣、化學加藥的監(jiān)控。在煤倉間6.3 米層凝結(jié)水精處理控制室設上位機操作員站。凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)通過冗余通訊直接接入輔網(wǎng)?？照{(diào)控制系統(tǒng)包括集控室及電子設備間空調(diào)系統(tǒng)、主廠房通風、采暖加熱站的控制。通過通訊接口與輔網(wǎng)相連接，可在集控室輔網(wǎng)操作員站進行監(jiān)控。
4. 結(jié)論
總之，采用輔控DCS 設計的機組設備運行穩(wěn)定可靠，自從投產(chǎn)以來運行狀況一直很好，它實現(xiàn)了自動投入率100%，保護投入率100%，沒有發(fā)生過一起誤跳拒跳事故。輔控DCS 在火電廠的運行實踐證明它是一個具有高可靠性、高可用性的系統(tǒng)，具有模擬控制系統(tǒng)無法相比的優(yōu)越性。只要管理、使用得當，其可用率可望達以上。DCS 的應用極大地提高了大型火電廠的自動化水平，提高了機組的運行質(zhì)量和效率，并促使機組運行人員大量減少，為火電廠向一名值班員監(jiān)視控制一臺機組的運行管理方式過渡創(chuàng)造了基本條件。
（轉(zhuǎn)載）
