火电厂DCS系统介绍
DCS简介全解
每块模件最多8点
NETWORK-6000分散控制系统4000点以上容量配置
MIS Ethernet TCP/IP
#1 OS #2 OS #3 OS #4 OS #5 OS
接口 机
实时数据服务器 厂部监视终端
100 Mbps Switch
GPS Redundant
Engineer WS
AI-FR/TB5
过程控 制Байду номын сангаас元
过程控 制单元
过程控 制单元
工业现场
过程控制单元是以微处理器微基础的微机结构,具有几十种或上百种运算功能, 可以独立地对回路进行各种复杂控制。各控制单元通过通讯系统集中到中央操作站,
进行全系统地综合管理。
二、DCS的功能分层体系:
层次化已经成为目前DCS的体系特点。DCS充分体现了分散控制,集中管理的思
Engineer WS
100Mbps
2.5Mbps 分散处理单元 DPU
586/133
可联结1024点I/O 2000个Block Profibus
12Mbps/1200m
可进行算术、逻辑 和PID运算
32Bit CPU
2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 SOE
制方案。
5,在线性
通过通讯接口和I/O接口,可对过程对象进行实时采集、分析、记录、
监视和操作,以及对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维
护等等,提高了系统的可用性。 6,可靠性 DCS广泛采用了冗余技术、容错技术。各单元都具备自诊断、自检查、
自修理功能,故障出现时还可自动报警。由于采用了种种有效措施,使得 DCS的可靠性和安全性大大提高。 7,可扩展性 DCS中的控制单元,既可独立工作、自成系统,独立地控制某些对象,
浅谈电厂热工控制DCS系统应用
浅谈电厂热工控制DCS系统应用摘要:随着我国的市场经济得到了长足的发展,电力行业也开始投入市场竞争当中,电力企业为了可以实现进一步发展,也在不断应用很多新的技术来提高自身的管理效率。
其中DCS 技术成了电力热工控制工作当中的重要工具,其大大提高了电力企业的经济效益。
应用了 DCS 技术后,我国的电力企业运行效率得到了很大的提升,并且对于保证电厂的运行平稳性和安全性来说非常重要,提高了系统管理的智能化水平。
本文就此简述电厂热工控制DCS系统应用。
关键词:电厂;热工控制系统;DCS系统;应用1、DCS系统介绍DCS系统是一种集散性的控制系统,和传统的集中性的控制系统有很大的区别,是一种比较新型的控制系统,有其独特的优势。
DCS控制系统以传统的计算机控制系统为基础,并通过改善内部软件工作环境与创新工作思维进行操作。
DCS系统主要有以下几个优势:一是兼容性强;二是远程智能I/O,通过远程智能I/O,DCS系统不仅安全性得得了提升,而且对现场总线具有较好的兼具性。
三是实现辅机DCS控制,在电厂生产运营过程中,不仅可以在大机组上进行DCS的应用,而且还可以将DCS应用到辅助系统中,实现对其他操作的集中控制。
四是实现监控模式全程化,不仅有效的实现了人机界面的优化,而且减少了监控人员的数量,降低了成本,从而保证了电厂的利益,同时也有利于确保电厂的运行安全[1]。
2、DCS系统的特点DCS系统具有很高的可靠性,并且具有较好的监督功能和拓宽性,更便于进行编程,在系统维护方面也具有较好的便利性。
2.1监督与拓宽方便DCS控制系统具有人机交互界面,通过高智能操作员站现场操作,全部操作过程可视化。
递阶数据通讯网络系统由高集成化硬件、模块化设备接口、标准化、灵活性系统,有效完成通讯分层化,为分散控制系统拓宽功能提供便利条件。
2.2可靠性高在DCS系统中,主要依托于DCS构造可以确保系统的可靠性这一理念,DCS构造主要经过DCS的系统功能和DCS的地理位置这两方面表现出来,即使运转过程中有些设备存在故障,别的设备也可以继续正常运转。
火电厂DCS系统介绍
实时多任务操作系
统
提供稳定的、可靠的、高效的任 务调度和资源管理功能,确保 DCS系统的实时性和稳定性。
网络通信协议栈
支持多种网络通信协议,如 TCP/IP、Modbus等,实现DCS 系统内部及与其他系统的数据交 换。
系统安全机制
提供用户权限管理、数据加密、 防火墙等功能,确保DCS系统的 安全性和可靠性。
可靠性
DCS系统是火电厂运行的核心,其可靠性直接关系 到电厂的安全和经济运行,需要采取多种措施提高 系统的可靠性。
兼容性
不同厂商和不同时期的DCS系统存在兼容性 问题,需要进行系统升级和改造,实现不同 系统之间的互联互通。
市场前景
市场需求
随着全球能源结构的转型和 环保要求的提高,火电厂需 要更加高效、清洁、灵活的 运行方式,对DCS系统的需
优点与不足
DCS系统能够实现脱硫脱硝设施的实时监控和自动调节,提高环保设施运行效率,但在 实际应用中可能受到设备老化、测量误差等因素的影响。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
06
火电厂DCS系统发展趋势及挑战
发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展,火电厂DCS系统将更加智能 化,能够实现自适应控制、智能优化等功能。
数据库软件
实时数据库
存储DCS系统实时数据,提供高效的数据读写和 查询功能,支持历史数据存储和追溯。
关系数据库
存储DCS系统配置信息、历史数据等,提供灵活 的数据管理和分析功能。
数据库管理工具
提供数据库创建、配置、备份、恢复等功能,方 便用户对数据库进行维护和管理。
控制策略组态软件
控制策略编辑器
火电厂DCS系统介绍
DCS系统通过计算机网络技术将各个控制 器连接起来,实现集中管理和监控,方便 了操作和管理。
开放性
DCS系统采用开放式设计和标准化的通信 协议,方便与其他系统和设备的连接和集 成。
实时性
DCS系统具有快速的数据处理能力和实时 响应能力,能够及时处理生产过程中的各 种信号和数据。
DCS系统的应用范围
工程师可以使用工程师站进行系统配置、控制逻辑设 计、图形界面制作等任务,以满足生产工艺的需求。
操作站是DCS系统中用于监控现场设备运行状 况的人机界面。
工程师站是用于组态和维护DCS系统的计算机。
通讯设备
01
通讯设备是DCS系统中用于实现各硬件设备之间信 息传输的设备。
02
它包括通讯卡、交换机、中继器等设备,以确保系 统各部分之间的可靠通讯。
蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机
蒸汽进入涡轮机,驱动 涡轮机旋转,从而产生
电力。
蒸汽冷凝和回收
蒸汽在涡轮机中释放完 能量后,被冷凝成水, 经过处理后再次循环利
用。
DCS系统在火电厂的配置方案
控制单元
DCS系统通过控制单元实现对火电厂设备的 远程控制和监测。
数据采集
DCS系统实时采集火电厂设备的运行数据, 如温度、压力、流量等。
智能运维
DCS系统将实现智能运维管理,通过实时监测和数据分析, 自动预测设备维护需求和故障风险,提高运维效率和安全 性。
DCS系统的安全性提升
安全防护
DCS系统将加强安全防护措施,采用更加先进的安全技术和加密算 法,保护系统免受网络攻击和恶意软件的侵害。
容错与冗余设计
DCS系统将采用容错与冗余设计,确保系统在发生故障时能够快速 恢复运行,降低对火电厂生产的影响。
火电厂dcs控制系统
火电厂dcs控制系统什么是dcs控制系统ECS):其主要作用是发电机的启、停控制及逻辑;厂用电系统各开关的控制及逻辑;电气系统的各参数与设备状态的监视;继电保护动作情况、故障报警及时间顺序记录。
MEH):其主要作用是调节汽泵组的转速,可完成如下功能:挂闸、升速、定速、CCS控制、超速保护等功能。
BCS):旁路系统是一个独立的系统,旁路控制能完成旁路操作的确切要求,并能完成安全功能或快开/块关功能,其基本组成部分分为高旁控制器和低旁控制器,主要实现高低旁的压力控制和温度控制。
系统的主要技术概述DCS在火为发电厂烟气脱硫控制系统的应用电厂脱硫是将燃煤机组烟气中的含硫化合物降低到符合国家排放标准的一种工艺,目前常应用比较广的是湿法脱硫工艺。
该工艺主要包括工艺水系统,石灰石浆液制备、输送系统,吸收塔系统,石膏脱水系统,烟气系统等子工艺系统。
主要设备有湿式球磨机、浆液输送泵、氧化风机、浆液循环泵以及增压风机等。
就其控制系统而言,湿法脱硫工艺一般具有以下特点:烟气脱硫的控制对象比较特殊但数量较少,控制对象较分散,控制使用的PID较少,控制回路较简单;闭环控制较少,开环控制较多,实时性要求不太高。
另外,顺控较多,注重的是时间控制,保护要求不多。
因此,脱硫控制系统是一个以开关量为主,模拟量为辅并伴有少量调节回路的系统,属于典型的混合控制系统,其控制I/O点数约3000点。
本系统采用石灰石石膏湿法脱硫工艺,该工艺是目前世界上应用最为广泛和最可靠的工艺。
该工艺以石灰石浆液作为吸收剂,通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤,发生反应,以去除烟气中的SO2,反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙(石膏)。
总结随着计算机技术、通讯技术和控制技术的不断发展,为满足电网需要,火电机组必须具备更高的调节适应能力,采用厂级监控信息系统(SIS)、一体化的分散控制系统(DCS)。
浅析火电厂DCS系统的运行维护要点
通过加强D c s 系统的日 常运行维护, 提 高了电厂D c s 系统运行稳定性。
关键 词: 火电 运行 维护 ; D C S
1 D CS 系统 概 况
D c s ( D i s t r i b u t e d C o n t r o l S y s ) 是集散控制系统的简称 。
D CS 系统 日常维 护 ( 1 ) 现 场仪 表设备故 障 。 现场 仪表 设备 包括 与生产 直接联 4
对过程 控制站 , 要形成制 度每 日检 查。 检查机柜 内风扇运 和功 能灯显示是否正确, 通讯 是否正常等。 尤其夏 日, 要保证空 调 的良好运行, 注意 观察过程控 制室 内温度 。 不间断电源根 据 生产具体情况, 定期做 电源逆变试验 , 并观察 蓄电池出力情况; 障。 在D C S 系统中, 这类 故障占的比例最大 。 一旦C R T 画面出现不 转 是否正常, 不 间断电源 运转是否正常, 冗余 的C P U 主、 从关系
D CS 系统 故 障特 点及 维 护 各种物 理 量 ( 温度、 压 力、 流 量、 液位 、 振动 等) 转换 成 电信号 3
 ̄ - 2 0 m A 、 卜5 v ) 或数字信号, 送往过程控制站或数 据采集站, 同
对于D C S 系统故 障的处理大致 有以下方 法 使 用不当引起 时还将过程控制站输 出的控制量转换成机 械位移 , 带动调节执 的故障 。 这类 故障常见 的有供 电电源错误 、 端子接 线错 误、 模 行机构 , 实现对 生产过程 的控制 。 过程控 制层主要 由过 程控制 块安装错 误、 现场操作错 误等; D C S 系统操作错 误引起的故障。 站和数据 采集站 构成 。 过程控 制站接收现场 设备 , 如传感器 、 变送器 来的信号, 按照~定的控制策略计算 出所需的控制量 , 这类故 障常见 的有参数 整定错误 、 某状态设定错误等; 确认是 现场仪表设备故障还是D C S 系统故障。 若是现 场一次仪表故障,
DCS控制系统在火电厂中的应用
总线、嵌入 式软件、先 进控制 、报 表技 同步建设烟气脱 硫和脱 硝装置 ,采用 统 、脱 硝系统 (不含尿素 区 )部分及
术 、CRT以及 网络 技 术等 ,使 其能 够 炉外石灰 石一石膏 湿法脱硫方案。
厂 用 电 (包 括 起停 /公 用 变 )等 的监
整体 解决小至一台大型设备 (锅炉 )、
DCS控制系统在火 电厂中的应用
王 瑛 (山西省 工业设备 安装集 团有 限公 司 太原 030032)
摘 要 :随着 电子信 息技 术和 网络技术 的发展 ,Dcs控 制 系统 的性 能不断提 高,价格 逐年 下降 ,应用 范 围越来越广 ,并逐 步开 始在 小型 电厂广泛应用 。本 文结合 实际着重分析 了DCS系统在 某 电厂 自动控制 系统的配 置 与 应 用 。
通 讯 故 障 、失 电或 操 作 员站 全 部 故 少有60%外存余量 ,30% ~40%电源 和组态修 改 ;处于备用状态 的处理器
障 时 ,可通过 安装在操作 台上 的少数 余 量 。
模 件 ,应 能 不 断更 新 其 自身获 得 的
独 立 于 DCS的硬 按钮 :主 燃料 跳 闸
断提高 。价格 逐年下 降 ,DCS控制系 在 集 中控制 室 以各操作 员站 的LCD及 通讯接入 DCS系统。
统 的应用 范围越来 越广。 目前 ,我 国 大尺寸液 晶显 示器 为监 控 中心 ,在少
锅炉 吹灰系统 、火 检系统采 用硬
新 建 的 火 电 厂 普 遍 采 用 了 DCS控 制 量 就地巡检人 员 的检查 和配合 下 ,实 接线 方式纳入单 元机组DCS系统 。炉
现上位机 集中监视。
工 、纺织 等行业大 型企业 的 自备电厂 2.1 机 组 DCS系 统 构 架
火电厂电气控制与DCS系统
火电厂电气控制与DCS系统【摘要】本文阐明了DCS系统和电气系统的特点,对使用DCS系统的目的进行了说明,对相关控制方法和其中要注意的若干问题进行了深入探究。
【关键字】电气控制、DCS系统前言火力发电在电力建设中扮演了重要的角色,随着科技不断发展,人们对火电厂电气控制的要求也逐渐变高。
因此更要对电气控制的方法进行探究,提高可行性和科学性。
DCS系统和电气系统的特点1.DCS系统的特点DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
DCS系统具有高可靠性、开放性、灵活性的特点,下面逐个进行说明。
(1)高可靠性。
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。
此外。
由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
与此同时还省去了大量的操作终端,避免了接线、开关、按钮等引起的鼓掌,由于内部构成有联动逻辑,设置了操作闭锁检查逻辑,减少了人为误操作的可能性,在很大程度上加强了可靠性。
(2)开放性。
DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连人系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。
(3)灵活性。
通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库中选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
电气系统的特点电气系统与热工自动化相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为:电气设备相对热工设备而言控制对象少,操作频率低,有的系统或设备运行正常时,时常几个月或更长时间才操作一次。
火电厂电气控制与DCS系统
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用浅析
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用浅析摘要:目前,国内新建大型火力发电厂均采用“主辅一体化”的设计理念,越来越多的辅助车间采用DCS控制系统进行控制。
火力发电厂的辅助车间应用DCS取代可编程逻辑控制器(PLC),简化了备品备件库,为日常维护带来了极大的便利。
本文章从火电厂热工自动化内涵入手,分析了火电厂热工自动化DCS控制系统的应用,以期为业内相关工作人员提供一定的参考。
关键词:火电厂;热工自动化;DCS控制系统;应用浅析引言当前火电厂的热控系统主要是利用DCS系统对汽轮机、各类仪表、锅炉装置,以及相关的介质管道等进行自动控制。
DCS系统根据机组实际运行要求,采用分级子系统的形式对火电厂的设备进行自动化控制,确保火电机组安全运行,其主要分为现场控制单元和操作站单元。
在现场控制单元中,各个支路和总线的物理连接是通过插板箱来实现的,这样也就实现了子系统和控制中心的信息通信。
现场控制单元中的微机保护系统根据火电厂设备运行的实际需求,配置相应的CPU插件、二次回路电源、I/0输入输出接口插件、通信插件等。
操作站单元主要用来提供人机交互操作接口和显示子系统单元设备的运行状况,并显示其运行数据。
设备运行参数的调整、设备工况报表的打印,以及异常工况的预警等都需要利用操作站来完成。
1火电厂热工自动化内涵火力发电厂分散控制系统(DistributedControlSystem,简称DCS)是一种基于计算机网络技术的工业自动化控制系统。
它将整个火力发电厂的各个子系统(如锅炉、汽轮机、发电机等)进行集中管理和控制,实现对生产过程的全面监控和调度。
DCS系统具有系统可靠性高、功能强大、灵活性好等特点,被广泛应用于火力发电厂的自动化控制领域。
火力发电厂分散控制系统是指由多个控制单元组成的分布式控制系统,用于协调和管理火力发电厂各个子系统的运行。
火力发电厂分散控制系统是一个大型的自动化控制系统,其主要特征包括:1)分布式结构:火力发电厂分散控制系统是由多个控制单元组成的,这些控制单元通过网络连接起来,形成了一个分布式的控制系统。
火电厂DCS控制系统可靠性分析及优化措施
火电厂DCS控制系统可靠性分析及优化措施摘要:火力发电厂为了保障机组能够顺利有序的运行,全部使用了DCS控制系统,此系统对机组的正常运行具有极其重要的作用。
然而因为种种因素的影响,导致该系统在机组正常运行中时常发生一些故障问题,直接对机组的正常运行造成了恶劣影响。
基于此,文章主要探讨了火力发电厂DCS系统可靠性分析的相关问题。
关键词:火力发电;DCS;故障;措施一、DCS控制系统简介集散控制系统(DCS)又名分布式计算机控制系统,是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、CRT技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。
DCS既不同于分散的仪表控制,又不同于集中式计算机控制系统,而是克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。
它具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点,能提高生产自动化水平和管理水平,降低能源消耗和原材料消耗,提高劳动生产率,保证生产的安全,创造最佳的经济效益和社会效益。
DCS是分散控制系统( Distributed Contro System)的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机( Computer)、通讯( Communication)、显示(CRT)和控制( Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活组态方便。
从结构上划分,DCS包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。
二、火力发电厂DCS系统运行中的常见问题分析1,热工元件故障热工元件是热工保护中进行信号采集的重要组成部分,热工元件能否安全可靠地运行,直接关系到热工保护的安全性和可靠性。
火电厂的DCS系统
DCS系统的研究背景及意义
• 由于 DCS 的可靠性高,运转效率高,能有 效降低煤耗,火电厂为改造传统产业和产 业结构,提高自动化、智能化、信息化水 平,增强企业竞争能力,因而在火电厂迅 速得到推广,之后新建的大型机组全部都 采用了 DCS 控制。
DCS系统的研究背景及意义
• 在大型火电厂,DCS是计算机系统与发电机 组控制模式结合的控制系统,与传统控制 系统有本质区别。DCS具有通用性强、系统 组态灵活、控制功能完善、数据处理方便 、显示操作集中、调试方便、运行安全可 靠等特点,在大型火力发电厂的生产过程 中,能提高发电技术的自动化水平,减少 不必要的人员浪费,增强系统的安全系数 。
其他功能站
• 在先进的集散控制系统结构中,除了操作 员站、现场控制站和工程师站以外,还有 许多完成特定工作的功能站,如运算各种 高级控制策略的计算站,完成数据日志记 录的日志记录站等。通过这些站的工作, 集散控制系统的结构更加稳固,功能更加 强大。
• 集散控制系统已经发展到具有很强的功能 特性的阶段,其体系特征表现为功能的层 次化。按照功能分层的方法,可以将集散 控制系统的功能分为四级。
工程师站(Engineer Station)
• 对DCS进行进行离线的配置、组态工作和在 线的系统监督、控制、维护的网络接点。 • 主要功能:提供对DCS进行组态,配置工作 的工具软件,并在DCS在线运行时实时地监 视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统 工程师可以通过工程师站及时调整系统配 置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在 最佳的工作状态之下。
什么是DCS系统
• DCS具有以下特点:①高可靠性;②开放性 ;③灵活性;④易于维护;⑤协调性;⑥ 控制功能齐全。在火电厂的 DCS 项目一般 包括数据采集系统 DAS、模拟量控制系统 MCS、炉膛安全与监控系统 FSSS、顺序控制 系统 SCS、厂用电监控系统 ECS、汽轮机紧 急跳闸保护系统 ETS 以及数字电调系统( DEH)等。
火电厂主辅系统DCS一体化控制改造分析
火电厂主辅系统DCS一体化控制改造分析摘要:近年来,随着社会的高速发展,各个企业对电力项目的需求也在不断增加,越来越多的用户受益于火力发电。
因此,本文就火电厂主、辅控制系统DCS一体化进行阐述,并结合目前 DCS系统的实际情况,给出具体的实现策略和建议。
火电厂主、辅控制系统 DCS一体化是火电厂实现全自动化系统应用的必然趋势,也是提高电厂整体监控水平和提高企业综合竞争能力的必然选择。
关键词:火电厂;主辅系统DCS一体化;控制改造分析前言:火电厂集成了电力工程与机电一体化的综合控制技术,随着信息技术的迅速发展,火电厂主辅系统DCS一体化控制利用效率越来越高,并且使得火电厂的核心装置操作水平,以及经济效益显著提高。
1 DCS相关概述DCS是一种分布式控制系统,对于集中式控制系统而言,是一种新型计算机控制系统。
分散型控制系统推动了大规模集成电路技术取得了巨大的进步,而在火电厂中,也发生了革命性的变革。
同时也引进了分布式控制系统技术。
并且经过我国的不断的研究,以及各个行业的市场需要和对产品的市场定位,很多企业都了解了分布式控制系统技术,并运用在监控系统中[1]。
2 DCS系统在火电厂应用的必要性DCS系统(分散控制系统)是现代化电力工业的一个重要的控制系统,也是现代化火电厂不可或缺的一部分。
通过集成化的自动化管理,DCS系统能够在火电厂的集中监控、分散控制方面带来巨大的优势。
工艺系统的纳入DCS一体化能够有效地提高火电厂的自动化水平。
DCS系统在大规模生产的电力工业中必不可少,将工艺系统与DCS系统相结合,可以更好地实现各种生产工艺的机器化和自动化控制。
DCS系统带来的数据统一、集中监控、分散控制不仅可以大大提高生产效率,还可以实现快速响应和准确的控制。
DCS系统能够收集、处理、传输和保存各种相关数据,从而有效地优化生产流程和操作控制。
集中控制和运行人员大集控也是DCS系统的一大优势。
生产过程中,DCS系统能够对各种设备、测量仪表等进行多点控制和集中管理,同时通过大数据的分析和处理,为运维人员提供实时的监测和报警机制,以便于及时地响应和处理各种故障。
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用浅析
中国设备工程 2023.07 (下) 53
Research and Exploration 研究与探索·生产管理与维护
机组均应用了注意控制系统,这一系列的创新均标志着 我国电厂热工自动化已实现了高水平的发展。目前,自 动化仍是各个企业发展的主流方向。在电力企业生产过 程中,热工自动化控制系统的应用为电力事业提供了新 的发展平台。
提高 DCS 控制系统输入信号的稳定性与可靠性,才 能够确保控制系统运行的精确性。首先,应提高控制系 统的电气设备及零部件可靠性,避免受零部件故障因素 影响,造成信号传输故障发生。其次,应加强主界面功 能模块更新及优化,丰富控制系统功能,使控制系统能 够更加高效准确的获取个性化需求。 3.3.2 优化预警系统
关键词:水力发电厂;电气设备;设备维护;安全运行 中图分类号:TV737 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2023)07(下)-0055-03
相较其他生产类建筑工程,水力发电厂需要保障生 产的稳定性,避免影响地区电网系统。电气设备是水力 发电厂体系的重要组成部分,需要保证电气设备的正常 运行,间接性控制水力发电厂的稳定运营。因此,本人 在查阅大量相关资料后,决定从维护、安全运行 2 个角度,
探测结果准确性高,适用性强
除此以外,建筑消防设备维护管理还可以加强信息 化技术的应用,发挥信息化技术优势针对建筑内部各 类型消防设备构建完整的数据信息系统,整合设备运 行信息并对其性能与状态进行检测,一旦识别异常可 在第一时间进行处理。由此可见,信息技术的应用可 以为建筑消防工作智能化建设提供技术支持,在保证 使用质量的基础上提升维护与管理工作效率,最大限 度地发挥出消防设备的价值与作用,实现建筑消防管 理水平的提升。
中国设备工程 China Plant Engineering
火电厂的电气控制与DCS系统
浅谈火电厂的电气控制与DCS系统摘要:火电厂的电气控制方式与dcs系统的关系十分密切,dcs 应用在火电厂发电机组控制中已经有近1 0年的历史。
它在火电厂的电气控制过程中应用的方面也越来越广,它的应用技术也越来越成熟。
dcs系统是在以计算机局域网的研究开发基础上发展的一种相对于计算机集中控制系统而言的计算机(或微机)控制系统,它具有把局域网变成实时性强,可靠性高的网络控制系统的特点。
可以应用于过程控制系统。
本文将简单解析dcs系统在火电厂的应用。
关键词:火电厂;电气控制;dcs系统电气系统的自动化水平高低是决定整个火力发电厂的运行水平的。
在发电厂中引入dcs系统来对电气控制系统进行监控,是火力发电厂提高自身机组运行的可靠性与经济效益所采用的一种控制模式,由于dcs控制系统利用高端的计算机技术集中控制生产过程的操作、管理、监管及分散控制等方面。
所以dcs系统既完全等同于集中式控制系统,也不等同于分散的仪表控制系统。
由通信网络技术、计算机技术、信号处理技术、测量控制技术等相互渗透发展成具有集中操作、配置灵活、分散控制、分级管理、组态方便的特点的dcs系统。
一、发电厂电气控制纳入dcs控制系统的作用(一)机组完全集控运行dcs将涵盖全部电气系统的监控和操作,还将与机组控制系统共同构成综合自动化系统,在任意dcs的终端运行人员都可以对整个机组进行监控和干预,因而达到对所有单元机组运行监控的真正意义上的集中控制。
(二)提高电气控制的可靠性。
dcs系统是具有较高可靠性的特点的系统。
dcs系统不仅可以将原有的继电器和固态逻辑用配置冗余等形式的控制系统来取代。
在提高控制的可靠性的基础上来减少一部分操作终端。
由于自身的具有联动逻辑,并设有操作闭锁和操作准许检查逻辑,因而减少了人为操作的失误几率。
(三)完善电气系统的运行监控能力将所有的发电机组都采用最先进的监控工具来达到高水平效果,在达到这一目标后,将有利于发展整个发电机组的综合自动化,提高现有管理水平。
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析火电厂的DCS(分布式控制系统)是一个关键的控制和监测系统,对火电厂的运行起着至关重要的作用。
为了确保火电厂DCS系统的安全性和可靠性,需要对其进行分析和评估。
火电厂DCS系统的安全性是指该系统在面临各种安全威胁时能够保证系统的功能完整性和数据的保密性。
为了确保火电厂DCS系统的安全性,可以采取以下措施:1.物理安全:对DCS服务器和相关设备进行严格的物理保护,如实施严格的出入管理、安装安全监控设备、防火措施等。
2.网络安全:确保DCS系统与其他系统和网络的隔离,采取防火墙、入侵检测系统等网络安全设备,以避免未经授权的访问和攻击。
3.访问控制:建立严格的权限管理,限制只有经过授权的人员才能访问和操作DCS系统,同时记录所有的访问和操作日志。
4.数据加密:对DCS系统中的数据进行加密和保护,确保数据在传输和存储过程中不被窃取或篡改。
5.灾备方案:建立完备的灾备方案,包括定期的数据备份和紧急恢复计划,以应对可能出现的硬件故障、自然灾害或人为事故。
1.硬件可靠性:选择高质量的硬件设备,如服务器、传感器等,并定期进行硬件检测和维护,及时更换老化或有故障的硬件设备。
2.软件可靠性:选择稳定可靠的DCS软件,并定期进行软件更新和升级,修复已知的漏洞和问题。
3.备用系统:配置备用的DCS系统以备份主系统,确保在主系统发生故障时能够快速切换到备用系统,以保证火电厂运行的连续性。
4.监测和维护:建立监控和维护机制,对DCS系统进行实时监测,及时发现并处理可能的问题和故障。
5.培训和素质提升:对DCS系统的操作人员进行系统培训,提高其操作技能和应急响应能力,以确保能够正确操作和处理DCS系统。
火电厂DCS系统的安全性和可靠性对火电厂的运行至关重要。
通过物理安全、网络安全、访问控制、数据加密、灾备方案等措施确保DCS系统的安全性,通过硬件可靠性、软件可靠性、备用系统、监测和维护、培训和素质提升等措施保证DCS系统的可靠性。
火电厂DCS系统在线组态修改的注意事项及实例
火电厂 DCS系统在线组态修改的注意事项及实例摘要:在火电机组调试运行过程中,经常因为某些方面的原因,在机组调试运行的时候需要修改逻辑组态。
不同的DCS系统在线修改组态的要求不同,有的DCS支持在线修改在线下装,有的DCS系统却不支持在线修改,需要等到机组停运才能修改下装。
修改组态需要非常慎重,否则可能会引起机组跳闸,造成设备损坏。
关键字:DCS,组态,注意事项,实例正文:1、DCS系统介绍DCS是分布式控制系统的简称,全称为Distributed Control System。
国内一般习惯称为集散控制系统或分散控制系统。
简单讲,它就是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
一套成熟的DCS系统一般主要由现场控制站、数据通讯系统、人机接口单元、机柜、电源等组成。
系统具备开放的体系结构,可以提供多层开放数据接口。
硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。
根据不同的工艺可以选用不同的DCS厂家及系统。
国际品牌的厂家主要有艾默生、ABB、AB、福克斯波罗、横河、霍尼韦、西门子,国内品牌主要有和利时、浙大中控,浙大中子。
在火电厂中常见的DCS系统有艾默生、ABB、福克斯波罗、西门子、和利时等。
不同的DCS系统,逻辑组态修改有所不同。
2、DCS系统在线修改组态的注意事项DCS组态包括硬件组态和软件组态两种,其中硬件组态包括工程师站、操作员站的选择及硬件配置、现场控制站的选择等。
软软组态包括基本配置组态和应用软件组态,基本配置组态是给系统一个配置信息,应用软件组态包括控制算法软件组态和图形软件组态两大部分。
软件组态的内容比较丰富,是指在系统配置了组态软件的情况下,用户不需要编程就能方便地设置控制参数、选择控制策略、构成控制系统、绘制显示图表、建立有关数据库等,从而生成所需要的应用软件。
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? 现场仪表标准之战结束,进入工程实践阶段,多 种总线并存的局面已经形成。 FF基金会现场总线 技术主动融入 DCS系统中,或者称:经过互操作性 认证的DCS系统是FF的主系统。目前已注册的有 11 个公司的20个主控系统,涵盖了世界上大部分 DCS 系统。
? 这种理念已经得到工程实践的考验,而且形
仪表系统(SIS)和流程工业安全完整性等级
(SIL)认证体系正在形成。SIS和DCS融合或 兼容的趋势也逐渐形成。
? EDDL设备描述语言和系统集成技术以及在 此基础上形成的设备管理系统(AMS)已经成
为基础自动化不可分割的一部分,而且逐 渐扩大资产管理范围,包括设备信息平台 、智能设备管理系统、机械设备管理系统 、性能检测系统等。目前资产管理系统在 世界上已应用了1000多套,全生命周期的
? SPPA—T3000基于优秀的SIMATIC平台;遵循 全集成自动化理念,可完成过程工业领域 的所有控制任务;通过PFOFIBUS实现真正 的分散结构,易于与FF仪表的集成;非常灵 活的可伸缩性,从小型,可控制100个I/O电 的PCS 7 BOX,一直到控制100000点,基于 客户机/服务器架构的大型系统。
ABB系统架构
? 主要节点类型有现场控制单元 (HCU),人机系统接 口操作站PGP (Power Generation Portal) ,系统组态 和维护工具 (Composer),计算机接口 (ICI),网络接 口单元(1IL)。网络接口单元 IIL提供了多个控制网 络间数据交换能力:一个控制器模件可以控制上 百个回路,监视上千个过程变量控制层网络以 10mbps的速度可在 62500个节点之间传递信息, 并仍具备“例外报告”等传递形式,发挥了智能 数据链传输数据的优势:模块化结构可以按照工 艺过程来配置 DCS,保证被控制对象的独立性,完 整性;
优缺点
? 优点:系统可靠,在中国电力方面用户多达 200多个,新系统和老系统兼容,这有利于 以后的设备改造更新。图形化组态 ,方便 于机组运行中查找维护。
? 缺点:不能在软件中进行强制。 PS:省内电厂使用该系统的有大唐洛河电厂。
西门子
? 在全世界已有超过1500套控制系统装置, 是成功的电力和I&C系统供应商。在我国电 站中采用西门子的Teleperm系统较多。近年 在“全集成自动化”的架构下,西门子推 出SPPA—T3000系统,已经在国内电厂项目 陆续使用。现就SPPA—T3000系统作一介绍 。
艾默生(ovation)
? Ovation是其前身西屋过程控制公司于1997 年推出,是WDPF的更新换代产品,在电厂 获得了广泛的应用。目前600MW及以上新 上机组, ovation占据的市场份额是最大的 。
火电厂用DCS的特点
? 大型火电厂用DCS除去上述趋势共性外,还 有它固有的个性:汽机、锅炉等控制及安 全要求复杂,燃料、水、灰等相关辅助设 施庞大,产生的电能受电网调度要求高等 ,造成用于电厂的DCS应具有回路反馈控制 、顺序控制、混合控制等复杂控制功能, 具有驱动多种执行机构的要求,完成复杂 计算能力及先进控制(APC)功能。
国外DCS系统现状
? DCS系统进入21世纪,在通信和信息管理技 术、集成电路技术的进步以及工艺设备大 型化的影响下,在节能环保和提高生产效 率的需求下,形成了新一代的DCS,或称为 第四代DCS。在电厂方面,我们重点介绍 ABB、西门子、艾默生(ovation)FOXBORO 和日立五家相关产品,这五家也是现在电 厂DCS的主流厂家。
ABB
? ABB在“IndustrialIT”的架构下,由ABB贝利 Infi900pen形成的Symphony.系统基础上, 进一步开发了800系列的新产品,推出 IndustriallT Symphonv最新的DCS系统。
? 其中,800XA系统通过了现场总线基金会的 互可操作性测试(在扩大范围的程序下的 HIST测试)。800XA已有用于大型电厂的业绩 。
? 系统中最基本的电缆、端子单元、电源模 块,到最高层的控制模件、系统接口、通 信网络、都可以冗余配置,使系统具有高 可靠性;系统分层划分合理,控制与I/0分
开的控制方式,提高了系统的可靠性;有 先进而实用的工业控制算法,保留了积累
多年的200多种功能由于FSSS对作为事件顺序的操作记录的要求 很高,而且可能是多系统组合来完成该项 功能,所以SOE的带有时间戳的开关量输入
设备及相关功能是必须具备的。在时间同 步方面,除了DCS系统内时钟同步方式,还 有目前正兴起的GPS卫星时间同步方式。
? 由于电厂的主要产品“电能”的特殊性及 电网调度和电业管理的要求,电厂已推行 “火力发电厂厂级监控信息系统技术要求 ”(SIS),现在也基本上做到很好和DCS之 间的衔接问题。
企业资产管理和工程管理的理念正在形成 。
? 管控一体化和仪控、电控一体化正在统一 构架下逐步实施,EPR/MES/PCS三层结构
已形成共识,逐步实现基础自动化与企业 信息管理的无缝集成。马达控制中心(MCC)
及企业用电的配电系统等在基础模块智能 化及采用现场总线技术的基础上逐步纳入 以温度、压力、流量等信号为主的仪控系 统中。
成共识,国内外已有在电厂采用现场总线的
工程业绩。
? 与信息技术(IT)融合。按照COTS(商业现货技 术commerCial off—the-sheIf-Technology)的原 则,采用快速以太网技术
? (包括TCP/IP等)作为厂级系统的主要网络
? 架构。
? 系统功能安全技术在实际流程工业的自控 工程中已成为不可或缺的一部分,安全
优缺点
? 优点:系统可靠,在全世界有1500多套的控 制设备;图形化组态,方便查找和运行中 维护。
? 缺点:整个网络以服务器为架构基础(以2 台服务器冗余使用),所有的数据读取都 需要通过服务器的来进行。所以服务器需 要定时清理内部软件和外部设备清洁,否 则会造成系统变慢。
? PS:省内电厂使用该系统的有国投宣城电厂 。