热电厂自动分散控制系统的应用
火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析

火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析摘要:热电厂火电设备自动化技术水平的不断稳步提高,是加快实现当前我国现代电力工业生产设备现代化的必要技术保障。
但由于热工设备自动化工程设备生产管理及其他相关热工技术的操作复杂性,在日常热工设备的生产使用中难免会容易出现各种安全事故。
安全性和连续性都会产生不利影响。
因此,对火力发电厂热控保护技术进行了研究,提出了实施要点,以保证火力发电厂的良好运行和经济效益。
关键词:火电厂;热工自动化;控制1热工自动化控制系统概述热工运行自控传动系统控制是我国火电厂大型锅炉设备热工运行过程控制的一个核心技术环节。
包括加热锅炉、锅炉供热协调控制、锅炉蒸汽燃料总热量、汽包压和水位、过热量和蒸汽燃烧温度、再热量和蒸汽燃烧温度。
在事故发生时,自动控制系统能够自动切断线路,确保线路和设备的安全。
(1)分散控制管理系统(Dcs)。
Dcs软件是现代计算机操作系统的一个核心部件。
发电厂的各个部门都需要有一个大的分布式控制管理系统。
电厂两台通信机组之间的互联数据线一般定义为通过公网通信系统与供电线路间的连接,实现各电台机组间的数据互联,保证数据的正常传输连接。
在每台机器的每个操作台上方有设置机器Dcs和机器Deh两个操作台的按钮,方便系统管理员正常进行工作,缩短了机器系统日常故障上报处理工作时间,保证了系统集散式微控制器在系统发生故障时的自动正常运行。
(2)辅助过程控制管理系统。
这不仅是同时保证系统正常运行工作的重要物理条件,也是同时实现监控系统无人运行的重要技术条件。
一般系统采用视频受控式微编程器自动完成设定集中控制,通过视频数据信号切换等多种数据传输接口,保证系统平稳运行,数据信号传输全面,中控室自动完成对系统的集中控制,最终实现系统自动化运行。
(3)远程监测系统。
当火电厂设备发生重大故障时,实时故障监控管理系统通常能够自动停止运行并及时进行故障报告。
本监控系统主要功能包括两种实时自动监控系统信息采集管理控制系统。
SUPMAXDCS系统使用情况介绍
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SUPMAX DCS系统使用情况介绍一、山东章丘发电有限责任公司简介山东章丘发电有限责任公司坐落在龙山文化的发祥地和著名女词人李清照的故乡,厂区地势平坦,运输方便,资源丰富,地理位置优越。
2001年12月,山东国际电源开发股份有限公司、章丘市供电公司、济南鲁源电力工程有限公司、济南市能源投资有限责任公司分别以70%、15%、10%、5%的出资比例成立“山东章丘发电有限责任公司”。
公司规划设计容量3270MW。
一期工程2×135MW燃煤凝汽式发电机组分别于2002年9月27日和2002年12月31日移交试生产,创下了山东电网同类型机组一年双投的新记录;取得了全国同期同类型机组工程总造价和单位千瓦造价最低的好成绩,跨入了人均拥有容量和单位千瓦机组创利税最高的先进行列,达到了机组投产与厂区绿化、竣工决算、环保验收同步的标准要求。
目前公司正在进行二期工程2×300MW机组的筹划和三期4×600MW机组的前期规划工作。
2002年12月29日,中国华电集团公司成立,山东国际电源开发股份有限公司移交中国华电集团公司管理,山东章丘发电有限责任公司因此成为中国华电的控股企业,公司的生产经营由山东国际电源开发股份有限公司负责管理。
二、一期工程SUPMAX分散控制系统运用概况公司规划设计容量3270MW,一期工程两台135MW燃煤凝汽式发电机组于2002年建成投产,二期工程两台300MW机组计划于2005年底和2006年7月投产发电,三期工程4台600MW机组计划“十一五”建成投产,其中一期DCS系统采用上海自动化仪表股份有限公司DCS公司自行研制开发的SUPMAX分散控制系统。
三、SUPMAX分散控制系统简介该厂应用的SUPMAX DCS控制系统大致可分为七个控制功能组,其中包括协调控制系统、锅炉保护系统、顺序控制系统、电气控制系统、数据采集系统、汽轮机电调控制系统以及吹灰程控系统。
该分散控制系统不仅包括DCS的基本功能DAS、MCS、FSSS、S CS,还将DEH系统、循环水泵房系统、吹灰系统、电气系统全部纳入DCS系统监视范围,控制领域几乎涵盖了机、电、炉所有核心设备的控制,特别是将电气设备的操作纳入DCS进行控制,在国内135MW机组中尚属首次。
火力发电厂中的热控自动化技术
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火力发电厂中的热控自动化技术摘要:当前科学技术不断的进步,自动化控制系统广泛应用到实践中,对于工业生产以及经营产生积极的作用,可以切实提高火电厂热工运行效率,促进综合效益的提升。
为了能够更好的发挥出电气自动化控制系统的优势,结合目前的火电厂热工系统的管控要求,寻找全新的发展道路。
因此,本文主要研究火力发电厂热控自动化技术,为我国的火电厂全面的发展和进步产生积极的促进作用。
关键词:火电厂;热工自动化;应用引言:火电厂在热工自动化系统中安装智能化的控制系统,采取分层递阶的控制性措施、模糊控制措施以及神经系统控制系统,考虑到热工自动化系统的运行特点以及要求,采用专业性的智能化控制方式,确保整个系统可以稳定的运行。
随着现代科学技术不断发展,智能化发展加速,智能控制技术在火电厂热工自动化控制的作用日益显现出来,提高自动化控制水平,对火电厂的全面发展产生积极的意义。
1 热工自动化技术概述随着当前科学技术不断发展,火电厂机组的建设速度加快,要想进行全面的内部控制,确保发电机组可以正常的运行,发挥出各个机组的运行性能,就要采取必要的措施进行发电机组的有效控制。
发电厂的热工自动化技术就是通过使用自动化控制系统以及自动化仪器进行发电厂的自动保护、自动报警以及自动控制。
在发电厂的热工自动化技术应用之下,可以有效的节约人力、物力以及劳动强度,还能提高机组的运行效率,保证发电厂的供电质量合格。
2.火电厂热工自动化对自动控制技术的应用2.1热工自动化技术自动控制理论的合理应用,就是在生产环节应用外加设备的方式提高生产设备运行状态,并且按照规定的设计参数开展自动生产。
而热工自动化技术应用下,通过可控化理论、信息技术、电子信息等技术进行火电厂参数的控制,而可以生产阶段参数的调整,达到自动化生产安全性要求,使用较少的资源可以生产更多的电能。
自动控制理论在投入使用后,确保火电厂的汽机、辅助设备等生产系统可以稳定的运行,达到高效、安全性标准,给企业带来较高的经济效益,也会产生较高社会效益。
热电厂自动控制中分散控制系统的应用探析
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科 学技术 的 日益革新 ,在 多个领域行 业和领域 都开始广 泛 的应 用先进 电子计算机技 术。在热 电厂 自动控制 中,开始 应用分 散控制系 统,这种系统可 以有效 的监 视和操作过 程控 制集 中站,利用 的数 据通信系统 以及 中央控 制系统来 实现 。 过程控制采 集站可 以有效 的监视 和操作生 产过程 ,有很 多个 微 处理器存在其 中。 分 散 控 制 系 统 的 特 点 相较 于传统 的监 控操作系统 ,分散控制 系统具有一 系列 的优点 ,具体来讲 ,包括这些方面 的内容 : 是分别分 散控 制:分散性是分散控制系统 的一个特 点, 这 样可 以促 使其足够 的安全和可 靠,因为通过 系统可 以分散 这 些危 险和 障碍 ,分 散包括很 多种类型 ,比如地域分散 、人 员分散、功能分散等等诸多方面 。 二是分 阶梯分散 控制:分散控制 可 以分 阶梯来进行 ,这 样 可 以有效 地协调不 同的等级 ,不 同的分级在 工作范 围也是 有 差异 的,他 们通过彼 此之 间的协 调和配合 ,来避免有摩擦 出现 于不同的设备之 间,从而更好地利用设备 。 三是 自动和相互 协调性 :本系统 在集 中监 视和操作 各个 过程 时 ,利用 的是 中央控制系统 ,借 助于 数据 通信系统 ,通 过 过程控制 采集站可 以对各个生产 过程进行控 制,解决 出现 的一系列 问题,它利用 的是若干个微 处理器 。在 处理一些 比 较 复杂数据 的时候 ,利用 就是不 同组 成部分 的相 互协调和配
一
、
一
合。
二 、分散控制系统在 热电厂自动控 制中的应 用 通过上 文的叙述 分析我们可 以得 知,相较 于常规 的监控 操 作系统 ,分散控制 系统具有一系 列的优势 ,不仅功能更加 强大 ,还具有其 他的一些特点 , 因此被广泛应用于热 电厂 中。 但 是, 目前 因为热 电厂具有不 同的情 况,人们在 认识层面上 存 在着差异 ,因此 ,在热 电厂上应用 情况也不 同,有着差 异
DCS集散控制系统在锅炉热电行业的应用
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徽 某 火 电厂 2X 5/ th水煤 浆锅 炉 + M 机 组为 例 , 论 D S集散 控制 系统在 锅 炉热 电行 业 的 3 2X W 6 讨系统 ; 煤 浆锅 炉 ;管理 网 C 水 中图分 类号 :K 2 . T 23 7 文献 标识 码 : B 文章 编号 :0 1— 8 4【0 6 0 0 5 0 10 0 7 2 0 ) 3— 0 4— 4
L U an I Li g
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Ab ta t T e p p r u e d a c d DC e taie / e e t l e o t l s se i se d o h r i a i i s rc : h a e s s a v n e S c n r l d d c n r i d c n r y tm n ta ft e o gn ld g t z az o i l a
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热电厂DCS热控自动化技术的智能应用研究
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热电厂DCS热控自动化技术的智能应用研究摘要:火力发电厂的热工控制系统虽然能有效地提高机组的工作效率,但是在实际生产中,若发生故障,不仅会对机组的运行造成不良的影响,而且会对整个机组的经济效益造成一定的影响。
但是,将智能控制技术引入到热工自动化系统中,能够有效地提升系统的整体性能,保证系统的稳定运行。
所以,将智能控制技术用于火力发电厂的热工自动化是非常必要的。
基于此,文章首先分析了智能控制的原理,然后对其在电厂热工自动化控制中的应用进行了研究,以供参考。
关键词:智能控制;电厂;热工自动化1热电厂DCS热控自动化技术的原理DCS热控自动化技术的工作原理基于实时数据采集、信息处理及精准执行。
它通过监测设备采集热电厂的运行参数,然后将这些参数转换为电信号,接着通过分布式控制系统进行数据处理和决策分析,最后将生成的控制命令发送给现场设备,以实现对热电厂的精准控制。
此过程可以分为四个层级。
在基础层级,现场一次仪表(如变送器、执行器、开关和电磁阀等)负责采集数据并转换为电信号。
接着,电子设备间的过程控制单元(PCU)接收这些电信号并进行处理。
处理后的数据通过系统网络(SNET)发送到上一层级,即马达控制中心,在这里进行数据处理和决策分析,生成相应的控制命令。
最后,这些命令通过电子设备间返回现场,由执行设备来执行。
在顶层,集控室通过操作站(OS)和工程工作站(EWS)实时监控和管理整个过程。
2热电厂DCS热控自动化技术的优势分析在实际运行中,DCS热控自动化技术显示出显著的优势。
在效率、可靠性和安全性方面,这项技术都取得了良好的效果。
(1)从效率方面看,DCS系统能够全面监控热电厂的运行状态,实时收集各类设备的工作数据,自动进行数据分析和处理,生成精准的控制命令,然后将命令发送给现场设备进行执行。
这种自动化的工作方式大大减少了人力的投入,同时也避免了人为操作的错误,提高了工作效率。
(2)从可靠性方面看,DCS系统采用的是分布式架构,每个子系统都可以独立运行,互不干扰。
自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究

自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究发布时间:2021-06-24T16:17:15.283Z 来源:《中国电业》2021年2月第5期作者:赵尚钧[导读] 现阶段,我国经济在快速发展,随着科学技术的不断发展赵尚钧黄河西宁热电有限公司青海西宁 810000摘要:现阶段,我国经济在快速发展,随着科学技术的不断发展,火电厂热工自动化技术也在快速发展。
在火电厂自动化中应用自动控制理论,能够有效促进热工自动化技术的智能化发展,更好地分析和处理火电厂运行过程中存在的问题,提高火电厂生产作业质量和效率。
本文对自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用情况进行了研究,以供参考。
关键词:自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用引言随着我国自动化技术的不断发展,由于其具有提高工作效率的能力,进而被广泛应用。
但目前火电厂热工自动化系统在发展的过程中,存在一些问题,影响发电效率,对人们的正常用电有一定的影响,为了改善这一现象,需要在其中应用自动控制系统,使火电厂能够提高运行效率,并减少污染物的排放量,提高资源利用率,促进发电厂进一步发展。
1自动控制理论简介自动控制理论在目前已经成为自动控制科学的核心,经历了现代化控制理论到智能控制理论的发展过程,可以将自动控制系统根据不同的条件进行有效分类。
根据控制装置的差别可以将自动控制系统分为模拟式的常规控制以及计算机控制两种。
从自动控制理论是否有反馈方面,可以将之分为闭环和开环两种控制系统。
另外,从设定值是否固定的角度可以将自动控制理论分为随动控制系统以及定值控制系统。
2自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用2.1热工仪表非线性特性校正方面的应用在火电厂自动化发展过程中,应当保证所使用热工仪表精度性能的可靠,使用高精度热工仪表才能有效火电厂的生产效率。
在应用相关仪表过程中,一些热工仪表的非线性热性,很容易影响相关仪表的精度,比如,节流式流量仪表与差压之间的关系,以及热电偶温度仪表相应的热电势与温度之间的关系等,都属于非线性热性。
PLC与DCS的特点及在热电厂中应用分析
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浅述PLC与DCS的特点及在热电厂中应用分析热电厂自动化控制系统中应用最多的是DCS(分散控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器),这里根据这两种自动控系统各自的特点简要叙述并优缺点对比,目的不是要证明DCS与PLC谁优谁劣而是要发挥各自的优点为生产服务。
并对DCS与PLC 在热电厂中实际应用进行分析。
一、DCS与PLC的特点DCS 是英文Distributed Control System的缩写,称为分散控制系统,通常称为集散控制系统。
DCS一开始应用就是为替代从传统的仪表盘监控系统。
因此,仪表的控制是DCS控制的重点,是由过程监控层及控制层组成的,通过网络通信平台连接的多层计算机系统,是一种综合了计算机技术、通讯技术、显示方式和控制输出等多项技术的控制系统。
DCS控制功能主要擅长处理模拟量信号输入输出、PID回路调节、各种设备状态显示等方面。
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系统的CPU一般采用冗余设计当CPU出现问题时能切换至备用而不影响系统正常运行。
各台计算机控制功能和控制的范围分工明确。
当某台计算机出现问题时也不会造成这台计算机控制部分控制功能的丧失,其控制可由其他计算机代替完成,从而不会对系统运行造成影响。
DCS 系统是开放式结构,给系统扩容留下足够的空间,不同的制造商都有自己标准的通用扩展模块、通讯协议和系列化设计,各台计算机与局域网连接通信,实现信息传输共享,需要增加计算机时装载必要程序连接到网络即可运行,不影响其他计算机工作。
PLC是英文Programmable Logic Controller缩写称为可编程序控制器。
PLC的产生以取代继电器回路的数字运算操作的控制系统。
PLC用采用物理装置代替硬连线逻辑,并借助于中央处理器来阅读所有的输入值,并执行程序。
存储器是可编程序的,通过内部储存执行各种操作指令包括顺序控制、逻辑运算、计数、定时和数值运算等指令,并通过数字量、模拟量输入和输出、控制各种设备设施生产过程。
DCS系统在热电厂锅炉中的应用
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DCS系统在热电厂锅炉中的应用摘要DCS系统在热电厂锅炉中的应用,可以使控制更加易于实现,可靠和方案优化。
便于故障的查找,分析和处理。
提升企业的信息化,便于管理。
关键词DCS系统;控制方案;系统配置;监视;管理所谓集散控制系统(即DCS,英文名称为Distributed Control System),其含义是利用微处理机或微型计算机技术对生产过程进行集中管理和分散控制。
是4C技术的产物。
4C技术就是控制技术(Control),计算机(Computer)技术,通讯(Communication)技术和CRT(Cathode Ray Tube)显示技术。
整个装置继承了常规仪表控制系统和计算机集中控制系统的优点,克服了单微机控制系统危险性高度集中以及常规仪表控制功能单一,人/机联系差的缺点,可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理,在电厂锅炉流程自动化领域的应用已经十分普及。
1 锅炉控制方案锅锅炉控制方案:常用的有燃烧自动控制,汽包水位自动控制。
1)锅炉燃烧系统控制可分散成:给煤控制,送风控制,炉膛负压控制(1)给煤控制原理说明:采用三冲量单级调节,以锅炉出口蒸汽压力为被调节变量,主汽流量信号和汽包压力信号为补充信号,PID调节作用为反作用。
即锅炉出口蒸汽压力大于给定值时,减少给煤量,汽包压力经分流后正方向接入。
主汽流量信号经分流后反向接入。
(2)送风控制原理说明:采用串级调节。
以烟气含氧量信号为主调变量,经主调节器运算后作为副调节器的给定信号。
主汽流量信号为补充信号,从而改变送风量以适应氧量及主汽流量的变化。
(3)炉膛负压原理说明:采用单冲量调节。
以炉膛负压为被调节变量。
锅炉燃烧自动控制在以往二型,三型仪表时代在实际应用中很难投入,利用集散控制系统强大的控制功能和灵活的组态方式,超前及延时功能。
在实际应用得以实现。
方便了锅炉的运行调整。
提高了锅炉运行的稳定性燃烧经济性。
2)汽包液位控制锅炉给水自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量,并使汽包液位保持在工艺允许的范围内。
热电厂自动分散控制系统的应用
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而造成一些故障 ,另外电源的插座也会 由于接触 不 良造成一些 问 题。因此对于插座可以使用端子排进行可靠性 的保障。另外 电源 由 于长期使用 , 空气开关的整定值会发生变化 , 因此对于空气开关应 当进行定期 的校验 。诸如三炉两机的分散操作系统 , 在操作员站 的 供电主要 由冗余切换进行 电源的提供 ; 而服务器 的运行 中, 电源 主 要 由 厂用 电源 以 及 U P S记性 供 电 ; 对于 I / O控 制 站 , 主要 将 电源 分 配给两个模块进行电源的供给 , 经过输出 , 对主控单元 或者是控制 站模 块 进行 供 给使 用 。实 际的 应用 中 , 现 场 系统 的 电源供 给 并 不提 供相 应 的 电 源柜 以及 双 路 电源 , 因此 系 统 的稳 定 运行 应 当保 证 U P S 电源有一路是通畅的。 另外系统的运行电源供给 由单独的电源段进 行供 电, 该路电源段不能对其他荷载设备进行供 电, 尤其是大负载 的设 备 供 电 。 1 . 5系 统 的干 扰 问题 接 地 问题 是 干扰 问题 产 生 的 主要 原 因 , 而 干扰 的主要 来 源 是无 线 电设 备 的使 用 以及 电源 切 换 时产 生 的干扰 。 另 外 分散 控制 系统本 身 具 有信 号 干 扰 , 因此 系 统 接地 具 有 着 极 为严 格 的规 定 , 厂 家 对 于 该类 问题及其重视。 D C S接地的主要作用是当系统电源 以及设备和 进入信号出现问题的时候 , 设备能够通过接地系统将过载电流及时 导人 大地 , 避 免过 载 电 流 由于 设备 承 受 不住 而 发 生损 坏 。另外 接 地 系统对于 I / O还能够提供 良好的信号屏蔽 , 消除 由于无线 电设备而 产生的电子干扰 , 方式设备出现静电, 而对人以及设备造成损坏。 因 此, 分散操作系统的安全运行以及稳定运行 的保证关键是可靠 良好 的接地 系 统 。 2分 散控 制 系统 的维 护 管理 方 法 2 . 1做 好 备份 工作 为了避免数据库信息丢失 , 影响到后期管理 。在对应用软件进 行 改 动时 , 必 须要 及 时 对 其作 出备份 处 理 。对 于 非 常小 的改 动也 可 以只 做改 动 记 录 。但 若 对 数据 库 信 息 进行 更 改 , 则 必须 要 在 工程 师
马钢热电总厂1#汽轮机组DCS控制系统的应用
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( a s a ot e Co t )
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tal ed c tol It ie oi san o rsea unt n er l d a sh ig i h a th e be eal e r i onr al h fv b l df u t m i a d ov a I at- arn nt e pln av en r i d. Th z of e er s z e
主 机 电源
20 0 6年第 2期
操 作 台 , 其重 新 布 置 规划 成 为 电 子设 备 问 , l 将 将 机 D S机柜 和 MC C C操 作 柜布 置在该 电子 问 。抽掉 老 的 电缆 , 拆除 老 的桥 架 , 新 敷设 新桥 架 , 新放 重 重
1 3 D S控 制 系统的确定 . C 结合本 厂实 际 , 进 行 广泛 调 研 的基 础 上选 择 在 合适 的 D S控 制 系 统 。我 厂 选 择 的 是 南 京 科 远 C D S控 制系统 , C 该控制 系统尤 其对 小机组 DC S控制 十分 成熟 稳定 , 择科 远则具有 较好 的性能价 格 比 。 选
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20 0 6年第 2 期
安
徽
冶 金
1 7
马钢热 电总厂 1 汽轮机组 D S控制 系统的应用 # C
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喻 中武
分散控制系统在热电厂自动控制上的应用
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分散控制系统在热电厂自动控制上的应用【摘要】分散控制系统的出现是基于计算机科学和自动控制领域的发展。
分散控制系统的出现是控制领域的一大进步,在热电厂的应用,它将管理监控、实时控制、数据采集、效益计算在统一平台上运作,大大提高了电厂的自动化水平,提高了设备运行的安全系数。
本文我们将简单介绍分散控制系统在热电厂自动控制上的应用。
【关键词】分散控制系统;热电厂引言分散控制系统(distributed control system)简称dcs,自上世纪七十年代问世以来逐渐成为各国工业所采用的控制系统,它的出现使自动控制上升到新的水平。
现在,我国的大型电力企业都是采用该控制系统,它秉承了集中管理、分散控制的原则,可以将管理监控、实时控制、数据采集、效益计算在统一平台上运作,显示操作集中,人机界面友好,大大提高了系统的安全可靠性。
本文将讨论dcs系统的软件部分、硬件维护,如何检修等问题。
1 分散控制系统的特点分散控制系统问世三十多年来,在基本的组成结构上并没有太大的变化,但是在部分组成单元的改进方面取得很大成绩。
另一方面,得益于自控理论的不断完善,自控系统在算法上也在不断完善。
与常规监视设备相比,分散控制系统具有以下优势:首先,dcs系统是一种分级递阶控制,在不同的级别之间都有各自的分工范围,相互之间协调统一,这种协调是由上一级来控制的。
其次,分散控制,这种分散包括人员分散、功能分散、地域分散、设备分散和操作分散,根据地域条件划分功能块,最后把人员分散在各个岗位,同时,把系统的危险分散,降低危险系数,提高设备的使用寿命。
分散系统的原则是各自为政,区域自治。
它完成从数据采集到信号处理的工作,然后其余工作交给计算机完成计算控制。
这是该系统能够实现分散控制和递阶控制的基础。
最后,dcs 是一个开放的系统,它是遵照规范化和实际存在的接口标准建立的计算机系统,基本特征有:可移植性、相互操作性、可适宜性以及可用性.它具有开放系统的所有特征,使分散控制系统的应用,选择、产品的更换等变得方便。
热工仪表中的自动化控制及其应用
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热工仪表中的自动化控制及其应用摘要:不论是自动化的仪表还是进行自动化控制的技术,在当前发展中都渗透到了多个领域当中。
单单的从具体的实际情况来看,在相关的发展层面还存在着一些缺陷。
所以,相关的研究人员要继续进行研究和分析,对不足之处进行不断的改进,全面的提升设备和技术的应用效果,提高企业的综合水平,从而来进行推动这个行业的进步和发展,极大地改善人民群众的生活水平。
关键词:热工仪表;自动化控制;应用引言自动化控制技术在热工仪表之中的应用,不仅是显示的需求,同时也是必然的选择,只要能够把握应用要点,才能够有目的、有计划的应用自动化控制技术,进而彰显出热工仪表自动化的优势,不断的提升运行效率,改善系统的性能,这样就能够实现安全、可靠的生产,为企业的经济效益和社会效益的提升奠定良好的基础条件。
1热工仪表自动化概述对于日常使用的热工仪表,其包含的设备有程控仪、地表计、管路仪表等,搭配上电缆连接,就会形成同路或者是系统,从而测量生产过程中的温度、流量、压力等对应的热工参数,一般使用在设备情况的检查以及工艺状态的监测之中。
在实现自动化处理中,其又包含了计算机管理技术、电子技术、信息技术、智能仪表、精密元件和热能控制技术等。
所以,其本身也呈现出技术性和智能化的特点,能够完成设备的动态监测,同时也能够针对监测范围加以识别,这样就能够将热工曲线参数提供给相应的人员,还能保证其真实性和可靠性,从而发出预警提醒生产设备或者是辅助设备出现了运行异常,从而通过自动化控制来适应变化的工况,这样不仅可以保障经济生产与安全,还能够实现生产效率与质量的改善,最终确保企业能够朝着更加稳定的方向不断的发展。
2对于自动化技术的使用情况2.1自动化系统的调试只有进行合理规范的设计,火力发电厂的热工自动化系统才可以最大程度的发挥出自身的价值。
在火力发电厂安装完成后,要对热工自动化系统各个环节的仪表进行调试和检验,依据仪表在运行过程中的数据来检验自控系统能不能满足设计方案当中的要求,还要对数据进行评估。
浅谈DCS系统在热电厂自动控制上的应用
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鍪黼浅谈D C S系统在热电厂自动控制上的应用李刚(哈尔滨热电有限责任公司李万成黑龙江哈尔滨150000)中图分类号:T P3文献标识码:A文章编号:1671--7597(2008)1010127--01D C S是分散控制系统(D i s t r i but ed C on t r ol Sys t e m)的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。
D C S自1975年问世以来,已经经历了二十多年的发展历程。
在这二十多年中,D CS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变,但是经过不断的发展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高。
现在的D CS系统具有通用性强,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,运行可靠等优点。
在此就D CS系统软、硬设备的管理维护工作,热控人员如何改变原有的检修维护方式以保障D C S系统的稳定运行等有关问题进行分析探讨。
一、硬件维护D CS的构成方式十分灵活,一般由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。
处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制,并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。
生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。
(一)过程通道。
I/O模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断,用更换模块的方法处理。
至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常,一般热控人员不好判断。
原则上1/o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平,不能像检修常规仪表那样得心应手。
并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术,I/O模块基本趋于一体化设计,因此i/o模块的备件一定要充足。
具了解这种i/o模块的故障大多出现在调试和运行初期,其原因有设备本身质量不过关,也有维护人员素质差等。
发电厂DCS调节控制的优化和改进
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发电厂DCS调节控制的优化和改进528000摘要:随着国家综合国力的强劲增长,能源需求也逐年增加。
热力发电厂,通过燃烧煤炭将热能转化为电能进行发电,同时利用作过功的蒸汽向发电厂周围用户供热,实行热电联合生产,满足当地经济生产过程中的能源需求。
随着科技的进步,对自动化水平要求的提高,先进的控制技术—DCS(distributedcontrol systems,简称DCS)集散控制系统已广泛应用到发电厂。
DCS作为典型的控制系统,是大型发电厂提高控制能力和经济效益的理想选择。
因此,以我厂DCS分散控制系统为基础,通过对我厂主要控制功能的分析研究,以及通过在实际运行中的效果反馈,对我厂DCS调节控制不断进行优化和改进,有效提高了电厂的自动化水平,提高了电厂运行的安全性和经济性。
关键词:发电厂;DCS调节控制优化;一次调频;协调;汽包水位引言现阶段,我国电力体制得到了不断深入改革发展,使得发电企业面临更为激烈的市场竞争,电厂若想不断提升自身市场竞争实力,实现可持续发展,不仅要保证发电机组的良好运行,还应通过多样化的手段减少自身运营成本。
当前,电厂自动化运行过程中,仍存在较大的优化空间,因此,发电企业应将重点放在电厂DCS调节控制的优化与改进上,进一步提升生产效率,提高安全生产管理能力。
唯有结合自身的实际情况,汲取同行的经验教训,不断对DCS控制进行改良,才能使发电企业在面向市场时更具竞争力。
1DCS系统概念和特点DCS集散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。
即把电厂各个系统、工艺、设备分配到若干个控制站,分散进行控制,再通过工控机、人机接口对整个流程进行集中运行、监控和管理。
DCS系统通过现场的各种表计、变送器、传感器等采集现场的温度、压力、位置、电流、开合等开关量及模拟量信号,主控制器(DPU)对这些输入的数据进行综合的处理分析、逻辑运算等,最终生成控制指令以开关量或模拟量信号的形式,输出到现场设备,控制现场设备,比如阀门、水泵、风机、电气开关、电液伺服阀、变频器等,他们既是工业现场的基本设备,也是DCS的基础。
火电厂分散控制系统(DCS)的应用发展概要
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火电厂分散控制系统(DCS的应用发展郑慧莉许继刚(中国电力工程顾问集团公司,北京 100011关键词:火电厂分散控制系统(DCS应用长期以来,中国的电站建设一直以火电建设为主,火力发电厂的总装机容量占全国电力总装机容量的75%以上。
除少数燃气、燃油等其它形式的火电厂外,火电厂的建设又以燃煤电厂的建设为主。
在国民经济快速发展的今天,一大批高参数、大容量的燃煤火电机组正在设计和施工。
作为机组主要控制系统的分散控制系统(DCS,一方面已在常规燃煤火电机组的控制结构和控制范围上发生了巨大的变化,另一方面随着空冷系统、脱硫系统、脱硝系统、大型CFB锅炉等新工艺的产生也相应发生了变化。
本文将围绕DCS与电气控制系统、汽轮机电液控制系统(DEH、汽轮机危急跳闸系统(ETS、空冷控制系统、脱硫控制系统、脱硝控制系统、大型循环流化床(CFB锅炉控制系统等的控制关系,针对国内近期大型燃煤电厂DCS的应用发展进行重点讨论。
1电气控制系统与DCS的关系DCS最初在国内燃煤电厂应用时,其功能覆盖范围仅包括数据采集与处理系统(DAS和模拟量控制系统(MCS,然后扩展至顺序控制系统(SCS与锅炉炉膛安全监控系统(FSSS。
作为DCS 的主要子系统,以上4项功能目前在国内的应用已相当成熟,是原电力规划设计总院颁发的标准G-RK-95-51《火力发电厂分散控制系统(DCS技术规范书》的主要功能子系统。
应原国家电力公司的要求,电力规划设计总院组织有关单位对《火力发电厂分散控制系统(DCS技术规范书》进行了修订,在新修订的标准(目前为中国电力工程顾问集团公司技术标准Q/DG1-K401-2004中,经过全国各方面专家的反复讨论,仍然将以上四项功能作为DCS的主要功能子系统。
但实际上近几年DCS的应用范围已发生了很大变化,其中最主要的一个方面是电气控制纳入DCS已得到普遍推广应用。
大家知道,由于中国采用前苏联的专业分工模式,故在电厂的设计中,热工自动化与电气自动化是两个不同的专业。
解析分散控制系统在热电厂自动控制中的应用
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管理 的 对策 两 方面 展 开讨 论 。
【 关键词 】 分散控制系统 ; 热 电厂 ; 自动控 制
2 分散控制 系统在热 电厂 自动控制 应用 中的 问题 分析
分散控帝 『 系统 在 热 电厂 自动 控 制 应 用 中 ,其 硬 件 设 备 如 接 地设 备 、 过程通道、 鼠标 、 键 盘、 电 源等 常 常发 生 故 障 。 具 体
如下 :
阙瞿
2 . 1 分散 控制 系统 的硬 件设 备故 障 问题
分 散 控 制 系统 出现 干 扰 问题 主 要 是 由对 讲 机 或 手 机 等 大 功 率 无 线 电设 备 、 分散 系统 本 身 的 干 扰 信 号 、 切 换 备 用 电 源 以 及 接 地 问题 等 引起 的 。 就 分 散 控 制 系统 的接 地 而 言 , 其主要 目 的 是 当供 电 电 源 、 系统 自身 设备 的 信 号 发 生 问题 的 时候 , 接 地 系统 能 够将 过 载 电流 有 效 地 导 入 大 地 之 中。同时 , 分散控制 系 统 的 接 地 还 能 够 防 止 电 子 设备 外 壳 的 静 电 积 累或 带 电 ,并 消 除其噪声干扰 。 从 而 避 免 人 体 触 电并 防止 设 备 的损 坏 。 此 外 , 分 散 控 制 系统 的 接地 不 良 . 导致 系统 死机 的概 率 非 常 大 , 因此 , 为 保 障分 散 控制 系统 稳定 可 靠 运行 , 必须 实施 正确 的接 地 。
对 于某 些 电热 厂 性 能 较 高 的 分 散 控 制 系统 而 言 ,除 包括 顺 序
智能技术在热电厂电气工程自动化控制中的应用
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智能技术在热电厂电气工程自动化控制中的应用摘要:人工智能技术,是伴随着计算机技术的发展所诞生的。
其根本目的,是实现对人类大脑的模拟,使机器具备有对事物进行判断与思考的能力,并且能够在实际应用的过程中伴随着经验的累积进行自我学习。
而在电气自动化控制技术中,人工智能被主要于生产设备的智能控制,同时也取得了明显的成效,大幅的提升生产设备的自动化水平,降低了对人力资源的需求。
并且电气自动化控制技术本身在很大程度是得益于人工智能技术的发展才得以实现的。
关键词:智能技术;电子工程;自动化控制引言随着我国科技的飞速发展,智能化技术发展取得很大的成果,被应用于众多领域。
在电气工程自动化控制中适应智能化技术成为新的趋势。
智能化技术在电气工程自动化控制中提高工程质量等方面产生了显著效果。
简要介绍智能化技术特点,论述分析智能技术在热电厂电气工程自动化控制中的应用。
1在电气自动化控制系统中应用人工智能技术的优势在电气自动化控制系统中应用人工智能技术,首先能够起到对系统整体工作状态进行监督与控制的作用,并且实现对相应情况的实时确认。
利用将对当前电气自动化控制系统中各项数据的模拟计算,帮助工作人员对当前系统的实际工作状态进行确认,使得系统能够处于一个长期稳定的工作状态当中。
其次,人工智能技术在自动保障系统中的应用过程中,能够通过大幅优化系统维修工作的效率,实现对系统开关的自动控制,让整个系统的在运行过程中的安全状况能够得到保障。
再次,其能够实现对电气自动化控制工作的简便性的不断提高。
这是由于在实际应用的过程中,利用人工智能技术能够确保系统长期处于相对稳定的工作状态中,使工作人员更加轻松,逐渐实现了无人化操作,并且通过相应的操作,使整体系统的稳定性进一步提升。
最后,其能够实现对系统故障问题的自动化处理水平大幅提升,利用人工智能技术,可以实现对当前系统中,所采用的操作管理模式进行顺利转变,并且借助于对模拟技术的应用,实现对当前工作中自动化控制故障的录波,并结合波形的实际顺序,来合理设置和记录波形顺序,使系统的自动故障录波能力得到显著提升,充分展现出电气设备的智能化优势,为电气自动化控制工作的提升创造有利条件。
热工自动化技术的现状与发展
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热工自动化技术的现状与发展1前言近20年来热工自动化专业发展非常快,无论是测量技术控制理论,还是仪表设备控制装置以及控制系统的构成,与20年前相比,都已有了很大的变化,以新原理,新材料,新工艺生产的各种传感器,变送器,不断地被开辟出来,控制系统、控制装置也是日新月异。
到80年代初期,由于大规模集成电路以及电子计算机技术的发展,以及通讯理论和技术的发展,国外在对局域网的大量研究的基础上,推出了用于过程控制的网络型分散控制系统,即我们通常说的DCS。
国内在80年代中期也引进DCS用于火力发电厂单元机组控制系统中。
现在DCS系统已在我国大型火电厂中普遍应用。
此外,控制理论发展也很快,在经典的控制理论和现代控制理论的基础上,新的控制理论和控制策稍不断涌现,并且在生产实践中得到应用。
如专家系统,模糊控制,神经元网络控制技术等等。
以现代控制理论为基础的自适应最优控制,具有状态变量观测器的状态变量控制以及预估算法控制等都得了广泛的应用。
2 现状2.1热工测量技术方面(1)温度测量。
火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器(SENSER),采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件。
变送器及二次仪表中,DDZ-2型的温度变送器配小条形指示仪表和长图型记录仪表在125 MW以下机组中仍在使用,二次仪表也有数显仪表或者数字化的无纸记录仪表,300 MW以上的机组普通是热电偶热电阻信号直接进入电子室,由DCS系统中专门的信号调整模件转换成合用于控制系统的信号。
热电偶的冷端补偿,依据控制系统的不同而采用各种不同的方法现用通常采用的方法有:冷端补偿器,恒温箱,用热电阻测量接线盒中的温度然后在软件中进行修正,补偿导线直接进入电子室由DCS系统的信号调整模件进行补偿处理。
(2)压力(真空)测量。
传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或者电阻电容检测原理,(4~20 mA),二次仪表以数显为多。
DCS系统在热电厂自动控制上的应用研究
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软件 的实现 ,DC S系统 的可靠性都非 常高。在系统设 计方面 , 该 系统采用冗余 、容错技术 ,过程 处理器 、电源和通讯 总线。 般 的冗余配置 , 当单项 出现故 障时不会 影响系统的整体运行 。 重要 的输 出输入 通道冗余设置分配 在不同的模件上 ,各操作站 之间互 为备用 。 14 组 态 灵 活 。便 于 扩 展 . DC S的操作系统具有开放 的网络结构 ,组态直观灵活 ,方 便 扩展 , 这些特点用在热电厂的改造和扩建 中,可以缩短工期 , 减少投 资,节省 了工程 的成本 。 15 自动 调 节 功 能 . DC S系统的控制策略和控制理论较先进 ,对 于常规仪表无 法实现 的 自动调 节功能 ,它可 以轻 而易举 的完成 ,提高 了 自动 调节 的投入率和 主参数 的控制精度 , 能够节约能源 ,提高效益 。 16 强 大 的 通 信 功 能 . D CS系统各个控制站点通过总线连接 ,不但能实现系统 内
反 应也 非 常迅 速 。 13 可靠性高 . 无 论 是 从 元 器 件 的 选 择 、 电路 的设 计 还 是 系 统 的 配置 以及
每种 D S系统都会或多或少 的出现操作员站死机 的故 障, C 无论 是卡件或者硬盘故 障 ,还是冷却风扇 的工作异 常等 都会 造 成操作员 站的死机故 障。有 时故障也是人为造成 的 ,通 常在下 装软件 、修改控制逻辑 以及 重启 设备时都容易发生故 障 ,轻则 引起设备 异常 ,重则设备停 运。所以运行人员在操作员 站、工 程师站 的操作 时要特别 加强注意 ,以防止发生人为操作故障 。
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热电厂自动分散控制系统的应用
自动管理以及自动控制成为了目前各行业生产的主要发展趋势,而对于热电厂,其生产以及管理的自动化发展已经逐步的得到了完善。
其中分散控制系统在热电厂的自动控制系统中应用效果最佳,因而得到了广泛的认可。
文章主要对DCS(分散控制系统)的具体应用进行了分析,通过对其应用中产生的常见故障的论述,提出了一些较为合理的维护措施、管理措施。
标签:热电厂;自动分散控制系统;应用
1 DCS系统故障
1.1 就地设备
一次元件出現故障而带故障运转以及控制设备的隐藏故障是因其就地设备故障发生的主要因素,对于就地设备进行诊断的方式同设备的普通诊断基本相同,但是由于故障具有隐蔽性,因此需要维修护理人员具有较高的专业诊断水平。
所以,对找出的故障应当及时处理,避免由于就地设备故障对分散控制系统运行的影响。
1.2 操作员站的系统运行故障
分散控制系统在运行中由于操作员站的系统故障而产生的运行问题是常见的系统质量问题,无论是国产系统还是进口系统,操作员站都会出现不同的死机问题。
而这一故障的诱发因素很多,且较为复杂。
冷却风扇的故障以及运行异常、卡件、硬盘的故障或者运行异常。
而认为操作失误造成的系统故障,如在设备的启动以及软件的安装时,是出现人为操作失误故障产生的高发时段。
1.3 外接设备的不正常运行
分散控制系统的操作大多是由鼠标以及键盘进行指令的输入,以此控制整个系统的运行管理,所以鼠标和键盘的使用量较大,所以故障的发生频率较高,是较为容易出现问题的部位。
对于鼠标键盘故障的判断可以通过重启计算机判断,若是重启后鼠标键盘仍旧不能使用,则应当对其进行更换,以避免由于设备故障造成的系统操作失误,影响分散控制系统的正常管理操作。
而系统所用鼠标必须为专用鼠标,普通鼠标无法适应系统操作需要。
而键盘故障中较为常见的就是数据线的连接无效,对于该类故障可以根据实际需要进行处理。
1.4 电源
在现在的分散控制系统中,由于电源故障造成的系统运行问题较少,但在运行初期会出现较多的电源故障,主要是由于保险配置不当造成。
因此系统运行的过程中电源会由于备用电源的无法使用而造成一些故障,另外电源的插座也会由
于接触不良造成一些问题。
因此对于插座可以使用端子排进行可靠性的保障。
另外电源由于长期使用,空气开关的整定值会发生变化,因此对于空气开关应当进行定期的校验。
诸如三炉两机的分散操作系统,在操作员站的供电主要由冗余切换进行电源的提供;而服务器的运行中,电源主要由厂用电源以及UPS记性供电;对于I/O控制站,主要将电源分配给两个模块进行电源的供给,经过输出,对主控单元或者是控制站模块进行供给使用。
实际的应用中,现场系统的电源供给并不提供相应的电源柜以及双路电源,因此系统的稳定运行应当保证UPS电源有一路是通畅的。
另外系统的运行电源供给由单独的电源段进行供电,该路电源段不能对其他荷载设备进行供电,尤其是大负载的设备供电。
1.5 系统的干扰问题
接地问题是干扰问题产生的主要原因,而干扰的主要来源是无线电设备的使用以及电源切换时产生的干扰。
另外分散控制系统本身具有信号干扰,因此系统接地具有着极为严格的规定,厂家对于该类问题及其重视。
DCS接地的主要作用是当系统电源以及设备和进入信号出现问题的时候,设备能够通过接地系统将过载电流及时导入大地,避免过载电流由于设备承受不住而发生损坏。
另外接地系统对于I/O还能够提供良好的信号屏蔽,消除由于无线电设备而产生的电子干扰,方式设备出现静电,而对人以及设备造成损坏。
因此,分散操作系统的安全运行以及稳定运行的保证关键是可靠良好的接地系统。
2 分散控制系统的维护管理方法
2.1 做好备份工作
为了避免数据库信息丢失,影响到后期管理。
在对应用软件进行改动时,必须要及时对其作出备份处理。
对于非常小的改动也可以只做改动记录。
但若对数据库信息进行更改,则必须要在工程师站以外的地方再备份一次,以确保万无一失。
2.2 软件检查与功能试验,要试验全部软件的功能并检查各级权限规范DCS 系统软件和应用软件的管理,软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。
在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。
未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的DCS系统中使用,必须建立有针对性的DCS系统防病毒措施。
2.3 热工保护的投退应严格执行工作票制度检修某一运行设备时,要采取正确隔离措施,以防发生相关设备的联锁反应。
这就要求热工人员了解DCS的控制逻辑。
2.4 当部分操作员站出现故障时,由可用操作员站继续承担机组监控任务(此时应停止重大操作),同时迅速排除故障,若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。
当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。
2.5 调节回路控制器或相应电源故障
应将自动切至手动维持运行,同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。
加强对DCS系统的监视检查,特别是发现CPU、网络、电源等故障时,应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。
2.6 设备的外环境控制
电子设备对于环境的依赖程度很大,因此对于分散控制系统,应当保证设备运行环境符合其要求,以此保证设备能够有效稳定运行。
另外良好的运行环境能够延长热控设备的寿命,从而对系统运行可靠性予以提高。
DCS系统在停机检修时应当对系统进行完善的检查以及检修,排除可能存在的隐患问题,并对设备进行保护实验。
热控元件的选用应当保证其技术成熟度以及可靠性,由于热控元件对于DCS系统的运行稳定性影响较大,因此随着热控自动化程度的加深,其要求也不断的提升,所以,系统需要不断加大热控设备投资。
切忌在热控系统投资中不能有投机思想,节约热控成本,因小失大。
另外结合整体经济状况,以最低的投资选用品质最好且运行状况良好的设备。
3 结束语
热电厂系统运行的重要环节,对分散控制系统的全程管理、全程控制是保证热电厂生产系统能够有效安全运行的基础。
所以分散控制系统运行的稳定性以及有效性确保具有重要意义,针对系统中可能出现的各种故障以及运行问题,应当全面考虑,迅速处理。
避免系统运行过程中,出现带有隐患问题运行以及带病运行的状态,而保证系统的运行需要合理科学的维修护养方法以及经济合理的管理手段。
只有保障分散控制系统能够得到良好的管理、维修、护养,才能使得系统的运行更加流畅可靠、安全高效,才能保证热电厂的生产效率予以提高,为社会提供更优质的服务。
参考文献
[1]张文生.火电厂分散控制系统的发展概况与展望[J].电力建设,2001年12期.
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