摘要：对于DCS系统来说，因为其在应用的过程中十分的复杂，所以存在问题是在所难免的，所以企业的关键在于在系统出现问题之前及时的发现问题，在出现问题之后及时的解决；更好的是，通过加强监管、预防的力度，降低风险的发生率，减少因为问题的产生给企业带来的损失。本文就DCS集散控制系统技术进行简单的阐述。
关键词：DCS；集散控制系统；技术；瞭望
1 火电厂热工自动化应用现状
DCS是一种区别于传统集中控制的新型控制系统，又可以叫集散控制系统。它是通过传统的计算机控制系统在使用中所发现的缺陷与优势所发展产生的。又被称之为4C 技术，其主要构成部分有：计算机，通讯，显示以及控制。是基于微型计算机中的局域网的基础上运行发展的，是以局域网为纽带，将其变为一个安全，实效的高标准控制系统，其中包含过程控制级和过程监控级。
近年来，电力生产中DCS得到了广泛的应用，尤其300MW及以上容量机组的热工控制已全面采用DCS控制系统，逐步形成了数据采集DAS、模拟量控制MCS、顺序控制SCS、燃烧器管理BMS4大系统，在汽机、锅炉等热力设备的顺序控制、数据采集以及炉膛安全监控等方面取得了成功的经验，提高了电厂自动化水平和机组运行的安全性、经济性。
火电厂热工自动化控制作为一项现代化的控制技术，有着广阔的发展前景，随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高，火电厂发电已成为电力输送系统的重要组成部分。目前火电厂热工自动化已经得到了长足的进步。DCS系统提高了热工自动化水平，改善了机组运行环境，减少了工人劳动强度，便于热控设备的维护管理，特别是DCS系统解决了集中控制系统的致命弱点——故障集中。DCS的最大优点是故障分散，采用了大量的微处理器，使各个微处理器承担一个范围较小地域控制任务，在控制策略的改进、历史趋势的记录及事故的分析方面优势明。
2 主流脱硫控制系统对比
2.1 PLC控制系统
即可编程控制器控制系统，近些年来PLC技术发展迅速，凭借其强大的数字逻辑运算能力和程序存储控制能力可以对多种类型的生产过程进行自动化的控制，也正是因为如此其应用范围十分广泛。为了适应市场的需求和工业的发展，PLC的处理速度必须要加快，因而未来的数据存储容量将更大，此外为了提高其适应性，超大型或者超小型的PLC也将出现。目前PLC的可靠性还有待加强，编程语言也较为单一，对不同控制系统的适应性还存在进步的空间，这些问题的解决也将是PLC重要的发展趋势。
2.2 DCS控制系统
控制功能的分散和现实操作的集中是分散控制系统的基本含义。DCS最初是为了对控制系统中的回路进行计算而产生的，然而随着生产复杂化的提高，传统仪表控制无法适应社会经济发展的需求，此时DCS得到了进一步的发展以模拟反馈量为主，模拟开关量和开关量顺序控制为辅的新型DCS产品出现，模拟量控制作为DCS技术的核心也是其在自动化控制系统竞争中的主要优势所在。我国的DCS自主研发目前也已经进入管控一体化的新阶段，且朝着开放化、智能化、综合化的计算机集成生产控制发展。
2.3 其他控制系统
随着工业生产的进步和发展，近些年来还涌现出了一些新兴的系统控制技术。FCS即现场总线控制系统，总线协议不同其对应的控制系统也不同，总线标准是FCS的核心技术，现场智能化是FCS系统运行的基础，与传统控制系统相比，现场总线控制系统的可靠性和信息集成能力都得到了提升，且更加易于维护，应用成本也更低。PCBCS控制系统的出现时间更晚，该系统通过对计算机的加固实现了控制系统的软件和硬件充分结合，该系统兼具控制实施、操作显示和通信的功能，集合了PLC和DCS系统的优点，将操作集中在计算机平台上，摆脱了信号电缆的束缚，PCBCS系统的开放性也是传统控制系统发展的主要方向。
3 DCS在烟气脱硫系统中的实际应用
3.1 DCS总体控制方案
一套完整的火电厂脱硫控制系统一般来说主要包括DCS、就地控制装置和辅助自控设备三部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中DCS主要负责的是对烟气脱硫过程的监视和控制，其中工程师站、控制器以及冗余信息数据处理装置等是常见的DCS最为主要的构成部分。和利时DCS是火电厂脱硫应用十分广泛的DCS产品，它具备了分散控制系统高效率和高稳定性的特点，过程I/O数据层、过程数据管理层、过程控制数据层和企业数据管理层是该系统网络构成的四大层次。DCS在火电厂脱硫应用中除了需要对脱硫系统本身进行控制外，还承担浆液制备系统的公用控制职责，因而DCS一般需要配备两对CPU以保证工作效率及稳定，DCS的应用实现了实际脱硫的无人化操作，工作人员可以在控制室直接通过DCS系统对脱硫装置进行启动或者关闭，还可以对脱硫过程进行监视以及时发现故障。
3.2 数据采集和处理系统（DAS）
DAS是DCS系统中极为重要的组成部分，承担着对脱硫设备以及材料的各项信息数据的采集和处理的功能。对火电厂在进行烟气脱硫工作时，所有相关设备以及工艺流程执行中的状态信号和数据变量信号进行采集，DAS将这些数据信息处理转化为人们常见的数据类型后，再反映在控制系统的界面上，相关工作人员可以根据这些实时数据信息实现对脱硫设备的监视以及对脱硫过程的监视，有利于确保火电厂脱硫运行的稳定性。信息数据的输入输出、数据转化、信息变量图形化显示、设备故障报警、设备运行状态监控及记录、信息检索、信息数据打印输出等都是DAS较为常用的功能。
3.3 顺序控制系统（SCS）
SCS可以对脱硫相关设备的按照既定的顺序和相关标准进行启动、关闭、暂停等基本操作，该系统可以对设备的状态进行采集，并与流程中设备应当处在的状态进行对比，实现逻辑判断后自动对相应的设备发出对应的指令，设备在接到指令后完成相关的动作。现代自动化控制系统力求降低人们的劳动强度，提高工业生产的智能性和安全性，SCS作为分散控制系统的关键组成之一通过对设备的自动顺序控制除了节省了人力成本之外，还可以有效避免在对设备的直接操控中由于人为原因造成的操作失误或者是设备故障现象的出现。除雾器顺序控制和浆液循环泵停止顺序控制是火电厂脱硫中比较常见的SCS。
火电厂所采用的除雾器顺序控制系统由上中下三层平板式的除雾器组成，这样保证了除雾器的清洁，同时也确保了顺序控制的实现，一般来说每层保证8个左右的除雾器冲洗门较为合理，并按照先上后下最后中间的顺序对各层除雾器进行清洗，至于每次清洗所间隔的时间可以根据系统状态和人员设置进行适当的调整。除雾器顺控冲洗装置的设计可以对燃料烟气中所含的石膏进行及时的处理，避免石膏阻塞装备造成故障。
浆液循环泵停止顺控系统主要是为了防止循环泵关闭后残留浆液处理不及时，造成的浆液板结影响后续浆液循环泵正常启用。其基本的流程如下：首先对浆液循环泵停运后入口门要及时关闭，当关闭信号传回顺控系统之后方可进行下一步的操作，之后需要对泵体进行冲洗处理。先将浆液循环泵排放门打开，待排放完泵体内的浆液后将阀门关闭，入口门的关闭是冲洗水门打开的必要条件，冲洗的时间一般在5分钟左右，冲洗需要对循环泵的浆液入口管道及泵体本身进行冲洗，待所有冲洗工作完成后直接将水门关闭打开排水门并将冲洗后的液体沿着管道排出，排水时间保证在3分钟左右，最后将排水门关闭，该顺控流程执行完毕。
3.4 脱硫系统联锁保护设计
与传统的火电厂脱硫系统设计不同，目前我国很多火电厂的脱硫系统封闭了原有的旁路挡板，实现了对火电厂脱硫保护装置的完善和改进，保护性能得到了有效的提升。现有的脱硫保护体系一般包括增压风机、氧化风机、浆液循环泵以及锅炉主保护等。在测量信号的收集中尽量避免由于设备故障传回的错误保护信号，避免关键设备误动、拒动等情况的出现。当保护装置发生故障无法起到对脱硫设备的保护时就需要启动备用装置，浆液循环泵停运后增压风机如果同时出现跳闸，这时需要迅速将增压风机的旁路挡板打开，避免锅炉故障造成的经济损失。如果有浆液循环泵全停的紧急情况出现，为了确保吸收塔除雾器不被影响需要将喷淋装置开启，一般来说该装置会在紧急情况下自动开启。
4小结
随着现代科学技术的快速发展，集散控制系统（DCS）也得到了快速的发展。目前，集散控制系统在工业作业当中有着重要的地位，不仅是因为它可以通过提高生产自动化的水平增大企业的经济效益，还因为它本身具有可靠性的特点，这对于企业的经济发展与企业安全有着重要的意义。
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论文作者:杨川
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：控制系统论文; 浆液论文; 系统论文; 火电厂论文; 设备论文; 顺序论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第30期论文;