浅谈DCS 系统在电厂中的应用

李星华

摘要：随着科学技术的不断发展与进步，工业仪表的发展在经过了电子管、晶体管、集成电路和智能型仪表几个阶段后，形成了今天的 DCS 控制系统。对于电厂企业来说，DCS 系统的应用为电厂热力系统的保护控制与参数调节起着很重要的作用。本文就仪表发展及DCS 系统在电厂中的应用做了简单的阐述,并结合实际控制系统着重分析了 DCS 系统目前在电厂自动控制领域中的应用，供大家参考。

关键词：仪表发展；DCS 系统；电厂；应用分析

中图分类号： TM62 文献标识码： A 文章编号：

前言

近年来,DCS系统在电力生产中得到了广泛的应用,DCS 系统在电厂自动控制上的应用很大程度上解决了传统仪表在控制功能单一、控制精度低及接线复杂的不足。同时，DCS 系统的使用在控制策略的更改及维护工作上也变得简捷和方便。因此，现代化的 DCS 系统逐步取代常规仪表是科学技术发展的必然结果，也是未来仪表自动化技术发展的必然方向。本文作者就仪表发展及 DCS 系统在电厂中的应用问题对仪表的发展历史进行了以下几方面的介绍。

1 仪表发展的历史阶段介绍

随着信息科学技术的不断发展与进步，计算机技术及通信电子技术水平的不断提高为仪表的发展创造了无比优越的条件和环境。从最初的电子管型的仪表在经过了晶体管型、集成电路型、智能型三个时期后渐渐发展成为如今已经很完善的 DCS 控制系统。

我们知道，电厂早期所使用的仪表是常规性的仪表。它对热力参数的监控主要是通过传感器、变送器和仪表线路等将现场参数的变化情况传送到控制室的仪表显示屏上或者是控制器上，相应的工作人员对这些参数进行监视与控制。在七十年代初期，小型机开始得到应用，原有的用来集中安装的模拟仪表控制被逐渐取代。小型机既可以用来作为控制器，同时又可以将连接小型机的 CRT 做为显示装置。由于小型机同模拟仪表一样，要连接的电缆比较多，完成同路的运算量也较大，一旦出现危险就会很集中，而且控制与显示也会因小型机的损坏而失去作用，这样也就很难达到数字控制的目的。为了弥补和改善这种危险集中的缺陷，人们提出危险分散的思想，将一台小型机的风险分担给数台，并将控制与显示分开管理。通过一台计算机实现控制计算，另一台完成显示工作。同时，将原来由一台小型机单独完成的运算工作分配给几台甚至是几十台来共同完成与实现。这样其中的任何一台出现故障就不会影响到整体的控制。随着技术的不断发展，显示、操作、打印等一系列的功能逐渐被集成到一起，形成一种高效的便于管理的集散系统。近些年来，计算机通信技术的飞速发展，使计算机的运算能力和存储容量大大增加，可靠性和安全性大有提高。加上控制器与网络等冗余技术的不断发展，就逐渐形成了今天我们都比较熟悉也是比较常用的 DCS 系统，DCS 系统是相对于集中式控制系统而言的一种新型的计算机控制系统。

2 DCS 系统在电厂自动控制领域的应用分析

DCS，即 DIs_TRIBUTED CONTROL SYSTEM 的英文简称，在我国自控行业中称作分散控制系统。它是在传统的集中式控制系统的基础发展和演变而来的。其含义是控制并分散危险，集中进行管理和显示等，它综合了计算机网络，通信、显示和控制等技术。在此，笔者选取某公司 XDPS-400+系统就主汽温度自动调节系统为例，从以下几个角度对 DCS 系统在电厂 300MW 机组中的应用做一下简单的介绍和分析。

（1）汽包水位自动调节系统：通常会采用串级系统或三冲量系统，而且在一些大型的单元机组中会进行全程调节设计，所以才会有三冲量和单冲量的切换逻辑。

（2）燃烧调节系统：该系统所选用的送风系统一般是风煤比加氧量矫正，送风系统与炉膛负压系统两者之间进行动态联系。在有增加负荷时，会先加风再加煤；减负荷时，会先减煤后减风。而且送引风的调节机构也由原来的调节档板更换成了制造精密的静叶与动叶。

（3）主汽压力调节系统：作为一种多容环节调节对象，主汽压力的调节系统一般是串接系统。大机组的话，通常是直吹制，其纯迟时间与时间常数相对较大，可控性能也相对比较差。

（4）主汽温度调节系统：该系统通常以减温水调节为主，以燃烧器角度调节或尾部烟道档板调节为辅。我们知道，汽温调节对象是一个多容环节，所以该系统的时间常数和纯迟时间相对都较大，也是一种可控性能相对比较差的系统。

（5）机炉负荷协调控制：该控制结构对于一些大型的单元机组来说都会有设计，通常其设计的方式主要有基本方式、汽机跟随方式、锅炉跟随方式和协调方式等几种。基本方式就是由于汽机在自动调节系统上存在问题，汽机跟随方式是锅炉主控因故在手动方式，协调方式是锅炉主控与汽机主控都在自动方式，锅炉跟随方式是汽机主控在手动方式。因此，在协调控制方式下，机组的负荷指令同时加给锅炉主控和汽机主控，锅炉汽机它们相互协调地来改变机组的负荷，同时又能够保持机组的运行参数。

3 结语

随着现代科学技术的不断发展，仪表的发展与更新换代越来越快。作为一种新型的控制系统，DCS 系统目前在电厂自动控制领域中得到了较广泛的应用。DCS系统将全面取代传统的控制回路，但是现阶段的DCS系统在应用中仍然有一些重要的问题需要解决。，因此我们要在日常工作中不断积累、不断总结，提升自身的专业素质。 ，使DCS系统在电厂的应用达到新的境界。

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