马鸣
大唐陕西发电有限公司渭河热电厂 陕西 咸阳 712085
摘要：本文对火电厂中网络监控信息系统的应用作出简单概述，并研究自动化控制技术在火电厂中的具体应用。其中，包括PID控制理论、OPC技术、DCS技术、PLC技术和FCS技术的应用。
关键词：网络监控信息系统；自动化控制；火电厂
引言：火电厂在经济的发展中发挥着基础作用，火力发电的操作过程也具有很强的复杂性和专业性。目前，随着火电厂建设规模的逐渐扩大，需要引进新型的管理控制模式，才能更好提升工作效率。其中网络监控信息系统与自动化控制技术应用于火电厂的设备操作与管理当中，能够明显提高电厂生产质量与管理效率。
1火电厂网络监控信息系统概述
火电厂的网络监控信息系统即SIS厂级监控信息系统，这一系统的应用对于实现厂级生产过程的自动化具有重要意义。通过运用这一系统，能够将厂内生产控制系统和MIS系统进行有效连接，从而促进火电厂的管控一体化发展。在其工作过程中，能够完成对厂内生产控制系统数据的采集、储存和分析工作，包括负荷分配和故障诊断等方面。同时，有助于从整体的角度全面监控厂内各类生产设备，并分析其运行情况。在火电厂实际工作中，网络监控信息系统主要发挥以下三方面作用。
1.1合理分配负荷
火电厂网络监控信息系统在实际应用中，可以通过结合调度端，了解有关火电厂日负荷曲线与厂内各机组主机等设备运行效率和性能等信息，在此基础上，工作人员对机组每天运行中的负荷曲线进行合理分配，从而确保厂内各项设备的良好运行[1]。同时该系统还具有对运行设备的监控作用，能够及时查找出设备运行过程中的故障与问题。
1.2诊断设备故障
火电厂网络监控信息系统具备诊断功能，通过对设备的故障诊断能够准确找出故障的产生原因，从而进行合理解决。该系统还能够对故障信息进行打印，并在单元机组界面上显示故障问题，有利于工作人员进行及时处理。通过该系统可有效掌握设备的主要运行问题，并以此为依据制定合理的维护方案。
1.3管理和监控作用
在网络监控信息系统的应用过程中，还具备对电厂生产和运行状况的监控与管理作用，主要通过web等方式，并运用网络展示电厂的生产运行状况，通过在客户端设置浏览权限，工作人员能够对机组的运行情况作出全面监控，并可通过对系统下达指令发挥管理作用。
2自动化控制技术在火电厂的应用方式
火电厂网络监控信息系统当中，自动化控制技术发挥着关键作用。具体的应用方式上主要分为以下几方面。
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2.1 PID控制理论的应用
PID控制理论是一种应用较早的自动化控制技术，在目前的火电厂控制系统中，PID控制理论得到了广泛的应用。PID控制技术的应用过程中需要借助参数模型，在火电厂控制系统的应用当中，关键在于对热工系统进行建模，其中主要依靠传递函数对火电厂热工对象动态特性作出描述，进行控制系统的设计、调试和检测时，一项主要工作内容是通过现场操作信号，得出热工对象的传递函数。进行建模过程中，最早主要采用最小二乘法，目前由于飞升曲线法操作过程更为简便，因此在热工系统建模中得到了较为广泛的应用。在求出系统参数模型后，还要采用相应的计算方法对控制器参数作出优化。目前智能优化算法得到了重视，比较有代表性的包括遗传算法和蚁群算法等。
2.2 OPC技术的应用
OPC技术在火电厂生产中的应用方式主要为实时数据采集系统。其中包括实时历史数据库，其作用分为两方面，第一是向网络用户提供生产数据，发挥对生产过程的监控作用，第二是对生产数据进行储存与压缩，有利于数据的保存。基于OPC技术的实时数据采集系统也是火电厂网络监控信息系统的重要组成部分，具体应用过程中，需要根据不同电厂的具体情况合理选择控制系统产品。
2.3DCS技术的应用
DCS技术是在有效结合分散仪表控制系统和集中式计算机控制系统基础上产生的系统工程技术，包括DAS在内的监视功能以及CCS、SCS、FSSS等在内的控制功能。在我国目前的实际应用中，DCS技术在火电厂主机控制系统中得到了较为普遍的应用，而在辅助系统当中，包括除灰、除渣、输煤和化学水处理等辅助系统则主要应用PLC与上位计算机组成的控制系统，技术与管理方面也存在一些问题[2]。在今后的发展趋势上，可以在一些大型机组中更多地应用DCS技术，同时在辅助系统的集中控制上，可以采取将其接入主机DCS等方式。将DCS作为辅机控制系统具备便于机组信息统一管理、有利于实现主机、辅机系统一体化的优势。比如某电厂当中的两台125MW机组主机运用DCS进行控制，在其他辅助系统上也同样采用DCS控制。
2.4 PLC技术的应用
PLC是指可编程序控制器，具有功能全面、有利于编程模块化与微型化等优势，同时也具备较强的抗干扰能力，能够有效应用于工业环境。目前PLC技术主要应用于火电厂的辅机控制当中，如除灰、除渣、输煤等方面。对于火电厂工作效率与质量的提高具有积极作用。
2.5 FCS技术的应用
FCS是指现场总线控制系统，其应用目的在于使测量与控制产品保持较高的开放性、可互操作性、可互换性以及统一的标准。在以往采用DCS与PLC控制系统的应用过程中，由于上述控制系统当中包含专利技术，因此具有较强的封闭性。在应用FCS技术时，可以有效利用现场总线智能设备，监控设备的运行状况与各项参数，同时也更有利于建立现场设备、控制系统与操作站之间的数字化电厂监控系统构架。目前在火电厂的自动化控制中，FCS技术的应用仍然有待进一步研究，需要解决包括应用标准、现场通讯、安装工艺和控制策略等方面的问题。
结论：在信息技术快速发展的背景下，网络监控信息系统与自动化控制在火电厂的运行管理中得到了广泛应用。火电厂网络监控信息系统应用过程中，包括PID控制理论、OPC技术、DCS技术等在内的自动化控制技术发挥着关键作用。今后也应不断加强对火电厂自动化控制技术的研究。
参考文献：
[1]张伟.浅析网络监控信息系统及自动化控制在火电厂的应用[J].电子技术与软件工程,2016(04):127.
[2]丁宁.网络监控信息系统及自动化控制在火电厂的应用[J].网络安全技术与应用,2014(01):78-79.
论文作者:马鸣
论文发表刊物:《科技新时代》2019年11期
论文发表时间:2020/1/8
标签：火电厂论文; 信息系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 网络监控论文; 系统论文; 自动化控制论文; 《科技新时代》2019年11期论文;