简析热工自动化DCS控制系统在电厂中的应用

简析热工自动化 DCS控制系统在电厂中
的应用
摘要:电厂是电力事业的核心结构，其对技术要求比较高，目的是提高电厂运行的经济效益，维护社会的用电质量。

热工自动化技术可以应用到电厂的多个模块中，全面辅助电厂安全运行，通过热工自动化技术，加强电厂运行的控制力度。

基于此，本文概述了热工自动化控制系统，阐述了电厂中的热工自动化控制系统应用现状，对热工自动化DCS控制系统在电厂中的应用进行了简要分析。

关键词：热工自动化控制系统；电厂；应用现状；DCS系统；
热工自动化控制系统DCS是电厂中的重要组成部分，并且在电厂中的应用使得热工设备安全得到了充分保障，不仅降低了电厂工作人员的劳动强度，还提高了机组的工作效率和经济性，改善了工作条件和工作环境，对于促进电厂发展具有重要意义。

一、热工自动化控制系统的概述
热工自动化控制系统DCS又叫集散控制系统，其是一种区别于传统集中控制的新型控制系统，其是通过传统的计算机控制系统在使用中所发现的缺陷与优势所发展产生的，其是基于微型计算机中的局域网基础上运行发展，是以局域网为纽带，其中包含过程控制级和过程监控级。

电厂热工自动化控制系统的构成：（1）DCS系统。

电厂DCS系统融合了计算机技术、系统控制技术、多媒体技术以及网络通讯技术等高新技术，能够有效完成电厂的过程控制和管理。

电厂DCS系统的广泛应用，能够对电厂机组的运行情况实时进行自动检测、自动控制、自动报警以及自动保护，实现了对机组运行的自动化控制。

（2）烟气脱硫系统。

烟气脱硫系统有效实现工程控制的主要采用的是PLC和FGD2DCS。

电厂烟气脱硫系统通过PLC和FGD2DCS，同时结合电脑键盘来控制烟气脱硫系统各设备的开启和关闭以及对各设备的运行情况进行监控。

电厂在设置烟气脱硫系统控制点时，可
以结合电厂的实际情况，将其与除灰系统合并在电除尘控制室中，同时将其与电
厂DCS系统相连，保证电厂机组的稳定运行。

（3）辅助系统集中监控网络。

为
了满足电厂安装、调试以及初期运行过渡的需要，电厂辅助系统集中监控网络采
用的是控制器+交换机+人机接口的方式，同时结合水点、煤点以及灰点位置来安
排调试终端。

随着科技的不断发展，电厂的监控系统也在朝着全自动方向发展。

二、电厂中的热工自动化控制系统应用现状分析
目前我国电厂热动自动化已经得到了广泛的应用发展，从自动装置看，组装
仪表已经向现在的数字仪表发展，系统控制设备也提升到了新的档次，一些机组
有专门的小型计算机进行监督和控制，配以CRT显示，监控水平较以前大大提高；在局部应用控制与热工保护方面都取得了良好的效果。

热工自动化控制系统的应
用目前主要包括自动检测、自动控制、自动报警和自动保护等方面，具体表现为：（1）自动检测。

自动检测是热力过程中温度、压力、流量、成份和液位等热工
参数的测量是采用自动化仪表独立完成，不需要工作人员直接参与控制之中。

自
动检测的应用可以及时的发现电厂工作中存在的各种不足和问题，并且对电厂机
组的运行情况及时调整。

（2）自动控制。

其是应用自动控制装置视线电厂机组
中某些过程和设备自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性。

（3）自
动报警。

其主要是指在无人控制的情况下对机组运行中偏离参数控制情况下提示
工作人员进行调整和纠正，以便发生重大的故障和事故。

（4）自动保护。

其主
要是热工参数超过限定值或者相关的设备运行条件无法满足设计要求的时候应当
对机组设备进行自我修复和控制，或者采取终止工作，避免事故的扩大和损伤。

1.
热工自动化DCS控制系统在电厂中的应用分析
1、自律分布式系统结构应用分析。

自律分布控制系统是现代电厂热工发展
中的一项重要控制系统。

该系统可以同时满足自律可控性和自律可协调性的系统。

所谓“自律可控性”是指如果在该系统中的任何一个部件系统出现问题，那么其
余的系统就能在自我保护的基础上对自身的系统进行控制，而“自律可协调性”
是指任何系统出现问题时，企业的系统可以协调控制自身的工作状态，并在工作
中互相协调。

自律DCS与现有DCS有以下差别：现有的DCS主要有两种类型，即
层次分布型系统与水平分布型系统。

当前者的上位子系统出现问题时，下位子系
统无法实施调节，但下位子系统可以在一定范围内进行局部控制，具有自律控制性，但缺乏协调性；后者的部分子系统停止工作时，其余的系统可以继续工作，
子系统的问题并不影响其余系统的工作状态，但在这种情况下，系统彼此之间无
法交换信息，无法实现彼此控制，所以，它具备协调性，缺乏控制性；而在传统
的集中式系统中，由于只有一个控制器，因此它既无自律可控性，也无自律可协
调性。

2、EIC综合技术应用分析。

在以前电厂的发电控制过程中，电气控制装置
E(Eleetric)、仪表控制装置I(Instrument)和计算机控制装置O(Computer)都是
彼此独立的装置，采取分别安装的方式。

在现代科技的支持下，国家开展了EIC
综合技术运用，将这三种装置结合起来，并由DCS进行统一规划和完成，这是DCS的未来发展方向。

为了让这个目标成为现实，对该综合系统起到控制力的分
布系统应具有相应的控制能力，即需要配套的硬件、软件支持，同时还需要适合
综合系统组的编码。

3、过程控制仪表应用分析。

随着DCS的广泛使用，常规的控制仪器的使用
范围大大缩小，特别是中央控制室的BTG盘上所装设的指示仪表和记录仪表的使
用更是急速下降。

目前在300MW以上大型机组上设置的仪器表已经缩小到29块，并且不再安装记录表。

随着大屏幕IGS的应用，现代中央控制室将不再使用仪表盘。

国外在这项技术的使用上已经有了一定经验，今后过程控制仪表的主要发展
趋势是在FB支持下使用各种智能变送器和智能执行器，这些装置不但可以实现
各种复杂的互补，还可以往设备运行中以及停止运行时检查到出现在系统中的问题，为仪器运行提供了一个安全稳定的运行环境。

现代社会的发展越来越注重环
境的保护，各种先进的监控发电厂污染物排放量的仪器日益增加，但这些设备的
结构复杂，造价高昂，在实际使用和维护中都非常困难，同时，由于是新型技术，现阶段还缺乏相应的技术人才，这些都影响了设备的使用，不但浪费了国家的资
金和人力，还会对环境造成威胁。

可是国外却很重视这种仪器的使用和维护，它
已经成为发电系统内不可缺少的部件。

4、现场总线应用分析。

采用现场总线FB也是DCS的发展方向。

FB是由DCS
所控制一条通信线路，它能排除干扰和免受不良影响。

采用FB可将现场的所有
智能设备，如智能变送器和智能执行机构全部统一连接到FB上。

不仅减少了控
制电缆的数量，还能减少因长线传输导致的信号不良和信号差异等问题。

使用FB 后，整个系统结构实现有有机的系统分散管理和运行，加强现场设备智能化运行，对发电控制设备的运行和维护都起到了积极作用。

结束语
综上所述，科学技术的进步发展，提升热工自动化控制水平。

并且电厂应用
先进的热工自动化技术，不仅可以提高电厂运行效率质量，还可以减少一定的生
产成本，可以有效保障了电厂系统的安全运行。

并且热工自动化系统的发展是高
速化、智能化、透明化和一体化趋势。

因此为了充分发挥其作用，必须加强对热
工自动化DCS控制系统在电厂中的应用进行分析。

参考文献
[1]张璐璐.DCS控制系统在电厂的应用和改进[J].科技创新与应用，2015
[2]袁俊.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].科技创新与应用，2018
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软件工程，2018。