关键词：输煤系统；PLC；DCS控制
引言
输煤系统是发电厂控制系统中的重要组成部分。随着现代发电厂建设的日益现代化，其控制系统的自动化水平越来越高，有效满足了当前日益增长的社会用电需求。对于输煤系统而言，目前应用较多的是PLC控制系统。而随着我国电厂装机容量的日益扩大和电力系统改革的不断推进，其电厂输煤控制系统中DCS控制技术的应用也越来越多。对此，为进一步明确输煤系统的未来发展趋势，就需要对PLC和DCS控制的应用进行研究，从而对两种控制技术有一个更清晰的把握。
一、PLC与DCS控制的相关概述
PLC技术与DCS技术两者都是伴随计算机技术与控制技术的发展而产生的，其都对计算机技术和控制技术进行了融合，以实现现代化的自动化控制功能。从概念看，PLC指的是一种功能，而DCS指代其体系结构。
PLC指的是可编程控制器，其主要采用的是微处理机技术，是一种能够进行逻辑变量处理的计算机系统。在输煤系统中，PLC控制可以适应各种恶劣条件下的工业生产作业环境。具体而言，PLC控制的在输煤系统中的应用特点与功能特点集中体现在以下几方面：一是可以实施顺序控制，实现自下而上的运算处理；二是可以实现输煤系统的逻辑控制、定时与计数控制、步进控制、PID控制以及数据控制；三是为输煤系统提供数据处理、通信与联网等功能，使输煤系统的控制更加快捷高效；四是可实现一台PC机控制多台PLC，或由多台PLC共同组建PLC网络，该网络既可以当做独立DC，也可以作为DCS的子系统；五是能够为输煤系统提供闭环控制功能。
DCS是一种基于计算机技术、通信技术以及屏幕显示技术的分散控制系统，能够对生产过程进行数据采集、控制与保护。此外，DCS控制还具有数据共享功能，可以有效实现生产过程的多计算机监控。具体而言，DCS控制技术的功能特点集中体现在功能分散但操作显示集中、算式先进、精度高、响应迅速、易于维护且安全可靠。对于DCS当然通信功能，其主要依靠一个自上而下的树状拓扑系统来实现。同时，该技术还是一种控制、操作、现场仪表的三级结构，可以依据实际生产需求进行硬件分散布置。目前，DCS技术多在一些石化、大型电厂机组中得到应用，其通过强大的人连续过程控制能力实现了这些机组当然集中控制，极大提升了控制效率，改善了生产状况。
二、输煤系统概述
在了解PLC与DCS控制系统后，还需要我们对输煤系统有一个基本了解。其作为我国发电厂控制系统的重要组成部分，一般由上煤系统、配煤系统以及上位计算机监控三部分构成。在实际生产中，该系统控制项目众多，如给煤机、三通挡板、皮带机、碎煤机、滚轴筛、振打器、卸煤机、翻车机、皮带秤以及取样设备等都受输煤系统的控制。而随着输煤控制系统的不断发展，其控制项目仍在不断增加，尤其在新型PLC和DCS技术出现后，其可视化监控系统也属于输煤系统的控制部分。与其他控制系统相比，输煤系统的控制更为分散，控制范围更广、距离更远，实际作业环境更为恶劣，其各种受控设备极易受到粉尘、震动、噪音以及电磁的干扰和影响，从而使输煤系统运转出现问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，输煤控制系统多需要进行顺序控制，所以PID较少，控制也更为单一且独立。在控制逻辑层面，主要以开关了逻辑进行控制。正是基于输煤系统的这些特点，人们将PLC与DCS控制技术应用其中，以不断满足现代发电厂输煤系统的控制需求。但在具体应用中，却仍需要从系统的实际情况出发，以最大限度的对设备资源加以利用，提升控制效能，并降低系统的造价成本。
三、PLC与DCS控制在输煤系统中的应用分析
目前，为解决输煤系统控制中所面临的各种难题如受控设备多、分布广、作业环境恶劣、操作频繁以及维护难度大等，相关领域将基于计算机技术与控制技术的PLC和DCS控制技术应用其中，在极大程度上提升了输煤系统的工作效率，改善了生产与管理水平，为我国发电厂的建设发展作出巨大贡献。但对于这两种控制技术，其在实际应用中也各有优势。
（一）两者在输煤系统控制层面应用的技术对比
首先，PLC只是一种控制装置，其应用于输煤系统中只能针对特定单元发挥作用。而DCS则是一种分散式的控制系统，其可以对输煤系统中各种装置起作用。其次，在运算层面，PLC控制可以进行逻辑运算和控制回路运算，虽然在解算逻辑时效率较高，但在面对一些复杂运算时则比较棘手，且PLC的梯形图编程较为繁琐，也缺少直观性。而DCS由于其所使用的人功能封装模块进行各种运算，所以其面对各种逻辑运算都能轻松应对，且表达清晰。但在单一逻辑运算方面，DCS的表现则劣于PLC。再次，在扩展性方面，DCS在设计层面为输煤系统提供了许多扩展性接口，其无论是外接其他系统还是对原有系统进行扩展都很容易实现。而PLC的扩展性则较差，一旦系统搭接完成，则很难进行操作站点的增加或删减。最后，从数据处理能力、通信网络、组态功能、安全性以及人机交互等多方面进行综合比对，DCS控制的表现也基本都优于PLC控制。
综上，从技术层面看，DCS控制应用于输煤系统上的优势较PLC更为明显，而这也是DCS在输煤系统建设领域应用逐渐增多的原因之一。
（二）两者在输煤系统控制层面应用的经济性对比
长期以来，我国的输煤系统中辅助车间多使用PLC控制，这主要是因为以往的DCS成本较高，价格较贵，所以利用PLC构建输煤控制系统更具经济性。此外，在运行维护费用方面，PLC模块基本无需维护，而DCS因接地方面难以满足相关要求而经常出现烧坏模件的现象，这就进一步提高了DCS控制系统在输煤系统中应用的成本。然而，随着两种控制技术的不断发展，DCS技术越来越成熟，其价格也迅速下降。从目前市场上PLC与DCS控制系统的价格看，DCS控制系统每I/O点的价格无论是国产还是进口都与PLC相持平或更低，这使得输煤系统应用DCS构建控制系统的成本大大降低。在两者经济性几乎不存在过大差异的情况下，目前越来越多的热工自动化领域开始优先选用技术更先进，稳定性更优，功能更强大的DCS系统。例如杭州和利时自动化有限公司利用DCS构建出的输煤控制系统就较传统PLC更具经济优势。
结束语：从上述分析中可以发现，DCS控制系统更符合现代输煤系统发展的需求，因此在未来应进一步加大对DCS控制系统应用的研究，以确保输煤控制系统能够全面纳入DCS控制范围。
参考文献：
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论文作者:张建,马婉君
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年22期
论文发表时间:2020/4/23
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