隨著計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)、測(cè)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(rèn)同并得到更廣泛的應(yīng)用，相對(duì)于以前的PLC 系統(tǒng)，輔控DCS 可靠性更高，功能更強(qiáng)大，開放性更好，不僅能夠提高全廠自動(dòng)化水平，便于管理，而且能夠?yàn)殡姀S節(jié)約成本，提高效益。結(jié)合我廠實(shí)際，重點(diǎn)論述火電廠輔助車間控制DCS的應(yīng)用。
火力發(fā)電是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平最先進(jìn)、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(yīng)用已經(jīng)被廣泛接納，近幾年來(lái)電廠控制網(wǎng)絡(luò)一體化已經(jīng)逐漸興起。
隨著我國(guó)電力系統(tǒng)管理體制的不斷深化，對(duì)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(dòng)化水平的提高，為此火電機(jī)組自動(dòng)化水平急待解決。而DCS系統(tǒng)用于全廠輔助車間設(shè)備控制具有系統(tǒng)可靠性更高、功能更強(qiáng)大、開放性更好、更加便于實(shí)現(xiàn)全廠管控一體化、系統(tǒng)性能價(jià)格比更好等優(yōu)點(diǎn)。北京國(guó)電智深控制技術(shù)有限公司近年來(lái)承接了若干個(gè)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(shí)際情況，
本文重點(diǎn)論述輔控DCS 在我廠的應(yīng)用，自從我廠采用了最新的控制技術(shù)，火力發(fā)電機(jī)組主設(shè)備控制水平長(zhǎng)足進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，使自動(dòng)化和信息化水平上了一個(gè)很大的臺(tái)階。
1. 火電廠用DCS的特點(diǎn)
1)大型火電廠用DCS 除去上述趨勢(shì)共性外，還有它固有的個(gè)性：汽機(jī)、鍋爐等控制及安全要求復(fù)雜，燃料、水、灰等相關(guān)輔助設(shè)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(yīng)具有回路反饋控制、順序控制、混合控制等復(fù)雜控制功能，具有驅(qū)動(dòng)多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求，完成復(fù)雜計(jì)算能力及先進(jìn)控制(APC)功能。
2)由于FSSS 對(duì)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(lái)完成該項(xiàng)功能，所以SOE 的帶有時(shí)間戳的開關(guān)量輸入設(shè)備及相關(guān)功能是必須具備的。在時(shí)間同步方面，除了DCS 系統(tǒng)內(nèi)時(shí)鐘同步方式，還有目前正興起的GPS 衛(wèi)星時(shí)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(jí)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(wèn)題。
2. 國(guó)內(nèi)外DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀
DCS 系統(tǒng)進(jìn)入21世紀(jì)，在通信和信息管理技術(shù)、集成電路技術(shù)的進(jìn)步以及工藝設(shè)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(diǎn)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(lái)，國(guó)內(nèi)在原來(lái)DDC 直接數(shù)字控制技術(shù)自行研發(fā)和工控機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在對(duì)國(guó)外DCS 的工程應(yīng)用及技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，逐漸形成了獨(dú)立自主的DCS 產(chǎn)業(yè)，特別是在大型火力發(fā)電廠中的應(yīng)用國(guó)產(chǎn)DCS 已取得了可喜的業(yè)績(jī)。其中大家熟悉的有新華、上自儀MAXDNA、國(guó)電智深、和利時(shí)、浙大中控和南京科遠(yuǎn)等?，F(xiàn)在有600MW 及以上火電廠業(yè)績(jī)的有國(guó)電智深、和利時(shí)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(shè)備的控制功能通常采用可編程序控制器PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)，但近年來(lái)，越來(lái)越多的電廠開始采用DCS 完成輔助車間設(shè)備的控制操作。本文對(duì)采用DCS 和PLC 實(shí)現(xiàn)電廠輔助車間設(shè)備的控制進(jìn)行了比較，認(rèn)為DCS 系統(tǒng)用于全廠輔助車間設(shè)備控制具有系統(tǒng)可靠性更高、功能更強(qiáng)大、開放性更好、更加便于實(shí)現(xiàn)全廠管控一體化、系統(tǒng)性能價(jià)格比更好等優(yōu)點(diǎn)。北京國(guó)電智深控制技術(shù)有限公司近年來(lái)承接了若干個(gè)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(yīng)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(gè)或多個(gè)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(shè)置的操作員站，其中所述操作員站通過(guò)所述的數(shù)據(jù)通訊接口對(duì)主廠房控制系統(tǒng)及一個(gè)或多個(gè)水、煤、灰輔助車間控制系統(tǒng)進(jìn)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(hù)工作量大、通訊故障率高等問(wèn)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(jī)組中對(duì)輔控DCS 予以肯定，并采納了輔控DCS。
3.1水點(diǎn)
利用輔控DCS 設(shè)置水點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在補(bǔ)給水車間控制室設(shè)置就地水系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)操作員站，構(gòu)建水網(wǎng)就地集中監(jiān)控網(wǎng)。水點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過(guò)冗余通訊接口接入輔網(wǎng)。納入水網(wǎng)的系統(tǒng)有：鍋爐補(bǔ)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(biāo)范圍內(nèi))，通過(guò)冗余的通訊接口接入水點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在補(bǔ)給水車間控制室進(jìn)行監(jiān)控。取水泵房離廠區(qū)較遠(yuǎn)，采用光纖加原程I/O 控制方式，在鍋爐補(bǔ)給水控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，投標(biāo)方應(yīng)提供滿足該系統(tǒng)控制要求的相關(guān)設(shè)備，并在招標(biāo)書中對(duì)其實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行闡述。
3.2 灰點(diǎn)
設(shè)置灰點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在除灰控制室設(shè)置就地灰系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)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(diǎn)。設(shè)置煤點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)，本工程的輸煤系統(tǒng)就地監(jiān)控點(diǎn)設(shè)在輸煤綜合樓輸煤程控室。輸煤控制系統(tǒng)的控制機(jī)柜分別布置在就地設(shè)備附近或輸煤綜合樓控制室內(nèi)，通過(guò)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、監(jiān)視畫面送到輔助車間集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在集控室的輔網(wǎng)操作員站上可對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。在輸煤控制室內(nèi)設(shè)置維護(hù)檢修、事故處理和調(diào)試時(shí)使用的就地人機(jī)接口設(shè)備，完成對(duì)輸煤系統(tǒng)的監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)就地?zé)o人值班。煤點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過(guò)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(diǎn)設(shè)在輸煤控制室。啟動(dòng)鍋爐房采用就地PLC 控制(不在本次招標(biāo)范圍內(nèi))，通過(guò)冗余的通訊接口接入煤點(diǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，在輸煤控制室進(jìn)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(xué)加藥的監(jiān)控。在煤倉(cāng)間6.3 米層凝結(jié)水精處理控制室設(shè)上位機(jī)操作員站。凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)通過(guò)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(shè)備間空調(diào)系統(tǒng)、主廠房通風(fēng)、采暖加熱站的控制。通過(guò)通訊接口與輔網(wǎng)相連接，可在集控室輔網(wǎng)操作員站進(jìn)行監(jiān)控。
4. 結(jié)論
總之，采用輔控DCS 設(shè)計(jì)的機(jī)組設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，自從投產(chǎn)以來(lái)運(yùn)行狀況一直很好，它實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)投入率100%，保護(hù)投入率100%，沒(méi)有發(fā)生過(guò)一起誤跳拒跳事故。輔控DCS 在火電廠的運(yùn)行實(shí)踐證明它是一個(gè)具有高可靠性、高可用性的系統(tǒng)，具有模擬控制系統(tǒng)無(wú)法相比的優(yōu)越性。只要管理、使用得當(dāng)，其可用率可望達(dá)以上。DCS 的應(yīng)用極大地提高了大型火電廠的自動(dòng)化水平，提高了機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量和效率，并促使機(jī)組運(yùn)行人員大量減少，為火電廠向一名值班員監(jiān)視控制一臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行管理方式過(guò)渡創(chuàng)造了基本條件。
（轉(zhuǎn)載）
