(乌兰察布市宏大实业有限公司兴和热电厂 内蒙古乌兰察布 013650)
摘要:随着经济的发展,电厂的电气控制也实现了自动化,DCS系统被广泛应用。火力发电厂已经开始使用各项自动化技术。电厂逐渐实现了热自动化,DCS监控系统的应用使电厂电气的监控实现了智能化。因此,研究DCS在电厂电气监控中的应用具有重要的意义。本文首先对DCS的定义和主要特征进行了概述,详细探讨了电厂中DCS的应用及不足,旨在促进电厂电气控制的效果。
关键词:DCS;电厂电气监控;应用
火力电厂中的自动化包括电气自动化和热工自动化,其中电气自动化中应用了DCS监控系统,但是这种系统存在一些问题,因此,研究DCS在电厂电气监控中的应用具有重要的意义。
1 DCS的定义和主要特征
1.1 DCS的定义
DCS指的是集散控制系统,是在20世纪70年代研发出来的,该项技术结合了综合控制技术、图像显示技术、计算机技术和通信技术,能够实现自动化的监
控,其中央处理器就相当于一个微型的计算机。DCS通过运用计算机控制,实现了对电气功能的控制,能够实现空间上的集散控制,而且能够将信息高效地传输到每一个系统中,实现了系统的分散化管理,从而能够将各个系统上的信息进行整合,进行集中的监测和管理。DCS在设计的过程中,实现了集中监控的效果,而且各个系统能够根据自身的要求进行分级管理,然后将数据汇集到总的线路中,实现综合协调,这样使系统能够完成集中化的管理,又可以实现系统各自的功能,而且能够将庞大的数据库进行分类管理,运用高效的信息通信功能实现数据的传输。DCS系统现在已经被广泛地应用到各类系统中,其能够实现对生产的管理,而且能够对系统的运行状况进行监控,使企业在生产过程中可以获得较为丰厚的效益。
1.2 DCS的主要特点:(1)友好性。应用DCS系统显示比较直观,方便操作,同时能够提供装置运行下的可监视性。该系统能够为用户提供包括过程控制组态、报表组态、画面组态、系统组态等组态软件,使系统能够灵活扩充;(2)实时性。通过人机接口,DCS能够实时地收集、处理、记录、操作、控制、监视数据变化,并能够实现对组态回路以及系统结构的在线修改和在线维护;(3)独立性。DCS中的每一个工作站都能够通过网络接口进行连接,并独立进行任务完成,这样能够有效地分散危险性和控制负荷,使系统有较强的可靠性;(4)灵活性、可扩充性、适应性。DCS系统主要是积木式结构,其软件和硬件设施是按照标准化、模块化、开放化进行设计,能够通过组态软件进行填写一些表格式的操作来改变某些控制方案和配置,就能够改变生产的流程和工艺;(5)协调性。DCS系统中的工作站能够互相传递各种信息,优化处理数据和系统的总体功能,利用比较可靠、安全、实时的网络和通信网络协议,进行协调工作,实现信息的共享。
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2 电厂中DCS的应用及不足
2.1热工自动化的应用
发电厂在对老机组进行改造和对新机组进行调试的过程中都需要运用热工自动化,这时就要运用DCS实现分散化的监控,其能够实现对机械设备运行的监控。通过对设备功能的分析,DCS能够收集设备的数据,然后按照一定的顺序对设备进行控制,对设备运行的状态进行模拟,从而确保在整个系统中机组可以正常的运行;在机炉维护的过程中,能够根据不同系统的特点控制、在热工自动化中,能够对旁路的系统进行改造和优化,从而完善电气监控系统。
2.2电气系统中的应用
DCS被广泛应用于电厂的电气监控中,它能够将运行的数据记录下来,通过反馈的方式,分析电气设备存在的问题,通过越限报警的方式,运用直观的画面显示设备的故障。然而,在实际应用中,DCS运行的状态一般是运用数字或者模拟信号灯的方式来展现的,这就导致其运行的信息不能完全地展现出来,信息不能实现共享。而且,电气系统在运行的过程中只能以专项运行的方式,如果要使用其他的操作方式,还要重新设计开关。现在,电气系统中运用DCS进行监控主要存在数据监控的问题,DCS系统还没有形成统一的数据接口,所以,通信还不是特别稳定,会出现通信中断的问题,DCS的联网自动化功能不强,
在接入系统的过程中会存在一定的问题。
2.3电气监控管理系统中运用
DCS在电气监控的过程中,DCS能够实现信息的共享,使电气的功能更加完善,运用分散式的监控方法,实现自动化的监控。(1)电气控制中现场总线的运用现场总线主要是实现控制室和现场的连接,形成互动的控制,实现多站的连接,从而能够实现数字化的控制。现在,现场总线与仪表连接在一起,但是,现场总线处在通信系统的末端,还不能实现互动的通信,而且在通信的过程中变量比较单一。现场总线能够提高通信的距离,而且数据传输过程抗干扰,所以,现场总线通信控制系统已经成为DCS系统的一个重要分支。(2)电气监控管理系统整体的设计软件的结构设计要实现对人机界面的设计,人机界面主要由在线部分和离线部分构成。在线部分主要是对子系统运行进行控制,能够传输系统数据,实现对数据的显示,而且能够实现与系统控制人员的互动。离线部分主要是根据系统提供的画面,实现对数据的组态和配置,将系统要定义的界面与信息显示出来,从而更加直观的分析系统的运行状态,通过绘制报表和截图的方式,提供信息的实时查询。在设计子系统时,要实时分析系统,这个系统能够实现各个工作站的互动,实现信息的共享,通过对数据进行监测和处理,能够维护各个站点的信息。设计报表管理子系统时,可以运用数据统计的方法,形成报表存储数据。设计数据库组态子系统时,可以先对电气系统进行整体的表述,然后对电气监控系统的运行状态进行分析,将电气运行状态的数据记录并保存。设计高级应用系统时,可以通过此系统实现与网络的连接,使数据的传输更加便捷。设计硬件结构时,要将现场总线与电气中的子系统联系在一起,通过通信的方式,将数据传输到各个工作站中,强化对数据的管理。电气监控系统的硬件主要由前置机构成,能够管理现场总线。
3 结束语
综上所述,探讨DCS在电厂电气监控中的应用对促进电厂电气控制的效果具有重要的作用。因此,必须进一步提高和完善电厂中DCS的应用,这样才能更好的促进企业的发展。
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论文作者:焦平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
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