摘要：近年来，随着全球化经济一体化的加快，推动我国的经济不断向前发展，这就为我国科学技术的发展提供了前提条件。面对现在资源紧缺现状，火力发电厂运行过程中要利用先进科技，以节约资源，减少成本，提高工作效率。因此，电力行业不断实现自动化工作，其中很重要的技术之一就是和利时DCS系统。该系统在电厂热工控制方面发挥了巨大的作用，利用该系统既提高了工作效率，节约了成本，又在一定程度上减少了机器故障的发生几率，保证了电厂的正常运行。
关键词：DCS；电厂；热工控制系统；应用研究
1、DCS系统介绍
DCS系统是一种集散性的控制系统，和传统的集中性的控制系统有很大的区别，是一种比较新型的控制系统，有其独特的优势。DCS控制系统以传统的计算机控制系统为基础，并通过改善内部软件工作环境与创新工作思维进行操作。DCS系统主要有以下几个优势：一是兼容性强；二是远程智能I/O，通过远程智能I/O，DCS系统不仅安全性得得了提升，而且对现场总线具有较好的兼具性。三是实现辅机DCS控制，在电厂生产运营过程中，不仅可以在大机组上进行DCS的应用，而且还可以将DCS应用到辅助系统中，实现对其他操作的集中控制。四是实现监控模式全程化，不仅有效的实现了人机界面的优化，而且减少了监控人员的数量，降低了成本，从而保证了电厂的利益，同时也有利于确保电厂的运行安全。
2、DCS在电厂热工控制系统中应用优势
2.1、兼容性强
在电厂机组运行过程中，其需要控制多个对象，而且每一个被控制的对象都具有较多的干扰源和控制参数，而且这些干扰源和参数还存在着相互影响及非线性的问题，这就导致电厂自动控制系统在设计上具有较大的难度，需要对各个方面都要全面的进行考虑。在DCS控制系统应用后，对于一些较复杂且高级的控制算法都可以完成，这在很大程度上确保了电厂机组自动控制能力和水平的提升，同时DCS系统在热工控制系统中的应用，使系统具有非常强的兼容性。
2.2、实现辅机DCS控制
在电厂生产运营过程中，不仅可以在大机组上进行DCS的庆用，而且还可以将DCS应用到辅助系统中，实现对其他操作的集中控制。可以采用不同的技术方案将辅机系统与主机DCS有效的连接起来。还可以将主机DCS与MIS有效的连接起来，这样有效的降低人工成本，确保工作效率的提升，同时对于管理系统及技术水平的提高也具有极其重要的意义。
2.3、实现监控模式全程化
在当前电厂工程设计过程中，很大一部分后备监控设备都已经完全被以取消，只是对部分停机开关进行了保留，电厂开始广泛采用全CRT监控技术，同时庆用DCS大屏幕显示技术，不仅有效的实现了人机界面的优化，而且有效的降低了监控人员的数量，确保了成本的降低，实现了电厂经济效益的最大化，同时电厂运行的的安全性和可靠性也得到了较大程度的保障。
3、DCS系统在电厂热工系统中的应用分析
3.1、硬件管理与维护应用
①在一般生产条件下，系统的输入、输出模块故障都是通过系统的自我修复功能所完成的。在发现故障之后，通过更换模块就可以达到故障处理的目的。而从整个过程来看，由于一般技术人员没有完全掌握仪表职责等新技术，导致其在系统运行过程中不能有效地发现以及判断由于内部元件老化等原因造成的热工控制模块故障。而在大部分的生产条件下，输入输出模块所发生的故障主要出现在运行以及调试阶段，此时，则需要由生产厂家对整个模块进行维修与处理。
②在现场设备故障修复与诊断中，在发现设备模块故障之后，需要在第一时间排查故障，并根据故障报告书，在安全保证措施的干预下进行技术维修工作。
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3.2、现场总布线技术
对DCS系统而言，现场总布线技术对整个系统产生重要影响，因此，在应用过程中，要高度重视这一问题。在现场总布线过程中，需要从主从架构、多点数字通信特征等方面入手，能具备一套从数据链路层、网络物理层到应用层的通信协议栈（如人们所熟知的CAN等）。在经过上述处理后，就能实现控制系统与现场智能设备连接的目的，并成为局域工业控制的通信网络。而就DCS系统而言，与现场总布线相比，它具有维护成本高、接口兼容性差等问题。因此，在应用过程中，可以通过现场总部线技术应用在DCS系统建设中，以实现对现场局部控制系统架构优化，保证了电厂系统的可靠性。
3.3、高速网络通信技术
由于DCS系统以互联网技术为核心，因此，在该系统应用中采用高速网络通信技术，有助于进一步改善DCS网络质量，保证其网络数据传输的稳定性。
就电厂集散系统而言，以太网延迟的不确定性、网络风暴、网卡溢出等问题出现拥塞，影响集散控制系统的数据传输及运行，并且随着电厂生产规模不断扩大，这些现象所造成的影响也将会越来越明显。针对这种情况，在应用DCS系统过程中可以采取以下两种解决措施：
①在原有以太网的基础上，通过网络流量控制技术（包括sFlow监测技术、SNMP监测技术等）收集网络流量数据，并对这些数据内容进行分析，并建立与之相适应的流量模型，最终掌握整个局域网的数据流量情况，最终根据DCS系统运行要求，在不影响计算系统运行的基础上，实现对数据资料的实时采集。
②升级通信网络，将基于事件触发的TCP/IP以太网升级为基于时间触发的TTE网络。在经过这种处理后，以时间触发将会代替事件触发，并且随着系统运行的进一步深入，会将通信任务以合理的调度要求进行定时发送，而这个发送过程会得到全局时钟的控制，保证了信息传输的实时性、全局性，避免出现数据争抢物理链条现象的发生。
在经过上述处理后，DCS系统的运行性能将会得到进一步增强，保证了系统的整体运行效果。
3.4、其他技术措施
3.4.1、数据挖掘技术
对DCS系统而言，数据挖掘技术是其未来系统发展的主要技术之一，对其整体应用效果产生重要影响。对电厂而言，随着社会对电能需求量的不断增高，热工控制系统的工作量势必会增加，对DCS系统而言，如何在繁杂的数据中寻找所需要的数据资料成为重点内容。而在数据挖掘技术的影响下，操作人员可以通过关键词的方法查阅系统的历史资料，并快速获取自己所需要的数据资料。这种快速的数据发掘方式为电厂生产过程控制、风险识别奠定良好基础，成为未来DCS系统应用过程中的主要功能之一。
3.4.2、人机交互技术
随着电厂生产的不断深入，电厂DCS系统操作人员对系统的人机交互技术提出了较高的要求。而DCS系统中自带的组态软件能为操作人员提供HMI，能支持简单的人机交互功能，但随着科学技术的发展，DCS系统中的这一功能将会得到完善，有助于电厂进一步强化热工控制系统功能。
总而言之，在社会和经济发展过程中，各行业对电能需求量不断增加，电厂安全稳定的运行至关重要。随着DCS在电厂热工控制系统中应用不断增强，DCS控制系统的优势也越来越显著，不仅有效的确保了热控目的实现，而且还确保了生产成本的降低，这对于电厂经济效益的实现具有极为重要的意义，有利于推动电厂健康、稳定的发展。
参考文献：
[1]陈志明.抗干扰技术在电厂热工控制系统中的应用研究[J].科技风，2016，（24）：66+68.
[2]胡海杰.电厂热工控制DCS系统设计与运用探讨[J].科技与创新，2016，（22）：141+146.
[3]金晓东.变频调速控制技术在电厂热工控制中的运用探析[J].中国高新技术企业，2016，（19）：54-55.
[4]冯子华.常见电厂热工自动控制技术研究[J].中国高新技术企业，2016，（09）：145-146.
论文作者:李兆胜,陈海文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/16
标签：电厂论文; 系统论文; 控制系统论文; 技术论文; 热工论文; 过程中论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第28期论文;