摘要:当前,随着我国经济不断发展以及人们生活水平的提高,进一步带动了电力基础设备和技术的发展,以往的电厂管理系统已经无法满足当今社会和人们日常生活的需求。所以,根据新的控制技术和管理系统,进一步提高电厂的工作效率,已经成为热点研究问题之一。自动化控制技术是当今电厂发展和管理的主流技术,越来越受到人们的广泛关注。本文通过对当前电厂自动化控制技术中存在的问题进行了归纳和总结,并阐述了其运用和发展趋势,以为有关从业者提供一定的参考和借鉴。
关键词:电厂;自动化控制技术;运用;发展趋势
1.电厂自动化控制技术存在问题
1.1 自动控制系统之间缺乏交流
自动化控制系统是自动化控制技术的核心。当前,所有电厂自动化控制工作的基础都是在自动化控制系统的前提下建立起来的。然而,自动化技术企业由于竞争方面的考虑而各自封闭,对主要的控制技术不公开。根据自己的生产技术对工作进行要求,这就造成了在通讯协议等方面,不同的技术产品不能够进行相互信息对接。只能通过网关等效率低的信息中转站对通信进行连接。比如DCS系统和PLC控制系统,受到自身硬件产品和利益保护的限制,相互之间进行了技术封锁,不能够实现信息的共享。但是,中转站的方式又会造成了信号不稳定,甚至堵塞的状况发生。
1.2 满足不了信息化电厂的需求
电厂信息化的建设是当今电厂发展的主要方向,而信息化的发展要求不同的控制系统之间可以充分实现信息共享。目前,厂商尽管对一些软件接口进行了开放。除此之外,也出现了一些比较大影响的开放软件,让电厂用户之间的联系更为密切。但是,在用户通讯的速度以及稳定性等方面还不能够达到最理想状态。自动化控制系统要求实现对信息的及时传递。当信息化电厂建设竣工之后,如果出现大规模信息误差或者延迟的状况,将会给企业带来更大的经济损失。在电厂控制现场中,依然有专门的技术监控人员对信号接入的方式进行协调和管理,不能够充分满足信息化电厂建设的需求。
2.电厂自动化控制技术的运用
2.1现场总线技术的运用
现场总线技术也叫做FCS系统。它是在互联网技术、仪器仪表、通信以及计算机系统的前提下,对传统自动化控制技术的进一步发展。所以,现场总线技术在信息的共享、分布以及信号的可靠性和稳定性等方面有着非常大的优点。但是,这些优点正是传统控制技术和DCS技术所不具有的。和DCS信号相比,它克服了信号单独传递、信息过分集中在控制站、信号的抗干扰性以及监控等不足。现场总线技术能够充分满足传输信号的多对双向传输。因为在数字信号方面的精确度和可靠性都较高,其在抗干扰性和监控方面都得到了进一步提高。智能仪表的利用将传统信号集中控制进行有效分散,大大对风险进行了有效控制。智能仪表在多功能性等方面,提高了其使用的便捷性。除此之外,在设备连接方面,进一步促进了其选择度和自由度。
2.2 无线电技术的运用
无线电技术指的是通讯传输网络技术。当前,无线电技术类型主要有两种,分别为多拓扑性传输网络和蜂巢式网络。前者传输网络是将每台网络设备看成是信号接收站以及中转站,不仅能够看成是信号的接手设备,而且能够看成相邻设备的中转站,其作为路由器对信号进行传输。目前,在网络中,某一台设备不能够和网关进行连接的时候,信号就会选择邻近的设备通道进行了传输。因此我们能够看出,其信号的数据传送有着低功耗、可靠性和稳定性高的优点。蜂巢式网络技术主要是利用发射塔对信号进行传递,发射塔能够提高通信的覆盖有效范围,特别对边远山区的通讯覆盖非常有效。
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3.电厂自动化控制技术的发展趋势
3.1 PLC控制技术的发展
目前,PLC控制技术已经非常成熟,并且在电厂内得到了广泛应用和普及。PLC控制技术主要是利用一定的控制算法,在PLC内的逻辑运算以及顺序运算等原则的基础上,紧密结合PLC存储器,充分实现了各个系统的指令要求,继而对各个系统的电路信号等进行实时的监控。PLC技术今后发展方向主要集中在了对神经网络、设备指令的精确控制等方面,以此实现控制系统的多功能和自主智能等特点,在降低成本的过程中进一步提高标准化水平。
3.2 低速现场总线和多速现场总线共同发展
不管是低速现场总线还是高速现场总线,当今的技术方面仍然存在一些问题,例如信号输入不统一、接口不规范等。它的进一步发展方向将是对其功能进行完善。除此之外,不同现场总线之间的网桥应该实现无缝对接,并将其监控控制站 进行多方位的分散。这是今后的发展趋势。
除此之外,通过以太网技术为前提,多现场总线技术是其发展的另一个发展趋势。在技术方面,各个厂家生产的硬件和软件都不同,在通讯规范和要求等方面都存在差异。但是,自动化技术涉及到多个学科和领域。单一的现场总线技术不能够充分适用所有的要求,这就进一步促进了多现场总线的发展。从商业层面上考虑,以太网技术能够将信息层、设备层以及控制层等多种网络层级 进行完全覆盖。除此之外,现场总线应用层的协议和规范是不同厂家共同协商所决定的,对各种的需求以及利益进行兼顾,这就进一步促进了以以太网技术为基础的多现场总线技术的持续发展。在进一步发展当中,它的容错率、信息网络结构的改进以及信息传输稳定性都成为了其主要发展方向。在集成和灵活性方面充分实现了自动化控制技术的要求。
3.3 嵌入集成控制技术发展趋势
嵌入集成控制技术主要是指针对不一样的计算机技术进行网络化以及集成化,让其能够在数据的处理和网络通讯、系统管理等方面都有着较高的优化,进一步实现了多种现场通讯信息以及系统数据的统一监控和操作。和现场控制技术融合之前相比,其功能更加齐全。
3.4 多种信息传输方式融合的发展趋势
多种信息传输方式的融合主要是利用有线技术和无线技术进行充分融合,将信息控制建立在安全稳定的传输渠道之上,以此确保畅通的渠道,进而充分将有线技术和无线技术的优点充分发挥出来,实现了自动化控制的经济以及高效。
结束语
在电厂自动化控制技术发展过程中,传统的DCS和PLC技术都不会在短时间被别的技术所替代,更多的是融合数字化技术、以太网技术等现代通讯技术,建立起更好的健全控制系统。本文利用分析电厂自动化当前存在的一些问题:自动控制系统之间缺乏交流;满足不了信息化电厂的需求,并从四分方面对其应用和发展趋势进行了讨论,分别为:多种信息传输方式融合的发展趋势,嵌入集成控制技术发展趋势,低速现场总线和多速现场总线共同发展,PLC控制技术的发展。通过本文的研究为电厂自动化技术的发展趋势提供一定的参考和借鉴,进一步促进信息化电厂的建设和发展。
参考文献
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论文作者:罗润洪,陈燎原
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/19
标签:技术论文; 电厂论文; 自动化控制论文; 信号论文; 发展趋势论文; 信息论文; 等方面论文; 《电力设备》2018年第5期论文;