DCS在电厂电气监控中的应用

2015-02-11杨俊

通信电源技术 2015年5期

关键词：总线电厂电气

杨俊

（湖北省电力勘测设计院，湖北武汉 430040）

火力发电厂已经开始使用各项自动化技术。电厂逐渐实现了热自动化，DCS监控系统的应用使电厂电气的监控实现了智能化。但是，该系统在使用中还存在一定的问题，本文通过分析电气中运用DSC进行监控的状况，希望能够促进电厂电气监控。

1 DCS的定义和主要特征

1.1 DCS的定义

DCS指的是集散控制系统，是在20世纪70年代研发出来的，该项技术结合了综合控制技术、图像显示技术、计算机技术和通信技术，能够实现自动化的监控，其中央处理器就相当于一个微型的计算机。DCS通过运用计算机控制，实现了对电气功能的控制，能够实现空间上的集散控制，而且能够将信息高效地传输到每一个系统中，实现了系统的分散化管理，从而能够将各个系统上的信息进行整合，进行集中的监测和管理。DCS在设计的过程中，实现了集中监控的效果，而且各个系统能够根据自身的要求进行分级管理，然后将数据汇集到总的线路中，实现综合协调，这样使系统能够完成集中化的管理，又可以实现系统各自的功能，而且能够将庞大的数据库进行分类管理，运用高效的信息通信功能实现数据的传输。DCS系统现在已经被广泛地应用到各类系统中，其能够实现对生产的管理，而且能够对系统的运行状况进行监控，使企业在生产过程中可以获得较为丰厚的效益。

1.2 DCS系统的主要特征

（1）友好性

DCS系统的显示比较直观，操作者能够方便地看到自己所需要的信息，使用流程并不复杂，而且能够在设备运行的状态下进行监控。DCS系统能够对设备的运行进行控制，而且能够形成报表和画面，通过报表和画面使操作者能够更加直观的分析设备的运行状况，而且系统的兼容性比较好，通过增加其他的软件，可以使系统的性能得到扩充。

（2）实时性

DCS系统通过人机接口，能够快速地收集信息，对设备的运行情况进行记录和控制，能够更加直观的展现数据的变化，从而分析设备在运行中的问题，能够实现对组态回路的调整，而且能够对系统的结构进行完善。

（3）独立性

DCS系统的每一个工作站都能够通过兼容性的接口连接，而且能够独立完成各自的监控任务。DCS系统出现局部故障时，不会影响到整个系统的运行，能够降低风险发生的几率，从而能够有效地对系统的负荷进行控制，使系统在使用中的安全性提高。

（4）灵活性

DCS系统的结构比较灵活，其结构呈现积木式，所有的软件都按照一定的模块来设计，都遵从一定的标准，能够在软件进行组态时，通过填写表格改变系统的控制方法，能够较为灵活的处理控制的方案，根据用户的需要来改变监控的流程和方法。

（5）协调性

DCS系统中各个工作站的信息都能够相互传递，运用通信技术将数据及时地传送到各个工作站，对数据进行较为及时地处理，能够实现系统的全面化功能。在运用网络进行数据传递的过程中，可以通过网络协议，提高数据传输的安全性，从而能够对系统进行协调，各个工作站的信息通过网络实现共享。

2 电厂中DCS的应用及存在的缺陷

2.1 热工自动化的应用

发电厂在对老机组进行改造和对新机组进行调试的过程中都需要运用热工自动化，这时就要运用DCS实现分散化的监控，其能够实现对机械设备运行的监控。通过对设备功能的分析，DCS能够收集设备的数据，然后按照一定的顺序对设备进行控制，对设备运行的状态进行模拟，从而确保在整个系统中机组可以正常的运行；在机炉维护的过程中，能够根据不同系统的特点控制、在热工自动化中，能够对旁路的系统进行改造和优化，从而完善电气监控系统。

2.2 电气系统中的应用

DCS被广泛应用于电厂的电气监控中，它能够将运行的数据记录下来，通过反馈的方式，分析电气设备存在的问题，通过越限报警的方式，运用直观的画面显示设备的故障。然而，在实际应用中，DCS运行的状态一般是运用数字或者模拟信号灯的方式来展现的，这就导致其运行的信息不能完全地展现出来，信息不能实现共享。而且，电气系统在运行的过程中只能以专项运行的方式，如果要使用其他的操作方式，还要重新设计开关。现在，电气系统中运用DCS进行监控主要存在数据监控的问题，DCS系统还没有形成统一的数据接口，所以，通信还不是特别稳定，会出现通信中断的问题，DCS的联网自动化功能不强，在接入系统的过程中会存在一定的问题。

2.3 电气监控管理系统中运用DCS

在电气监控的过程中，DCS能够实现信息的共享，使电气的功能更加完善，运用分散式的监控方法，实现自动化的监控。

（1）电气控制中现场总线的运用

现场总线主要是实现控制室和现场的连接，形成互动的控制，实现多站的连接，从而能够实现数字化的控制。现在，现场总线与仪表连接在一起，但是，现场总线处在通信系统的末端，还不能实现互动的通信，而且在通信的过程中变量比较单一。现场总线能够提高通信的距离，而且数据传输过程抗干扰，所以，现场总线通信控制系统已经成为DCS系统的一个重要分支。

（2）电气监控管理系统整体的设计

软件的结构设计要实现对人机界面的设计，人机界面主要由在线部分和离线部分构成。在线部分主要是对子系统运行进行控制，能够传输系统数据，实现对数据的显示，而且能够实现与系统控制人员的互动。离线部分主要是根据系统提供的画面，实现对数据的组态和配置，将系统要定义的界面与信息显示出来，从而更加直观的分析系统的运行状态，通过绘制报表和截图的方式，提供信息的实时查询。在设计子系统时，要实时分析系统，这个系统能够实现各个工作站的互动，实现信息的共享，通过对数据进行监测和处理，能够维护各个站点的信息。设计报表管理子系统时，可以运用数据统计的方法，形成报表存储数据。设计数据库组态子系统时，可以先对电气系统进行整体的表述，然后对电气监控系统的运行状态进行分析，将电气运行状态的数据记录并保存。设计高级应用系统时，可以通过此系统实现与网络的连接，使数据的传输更加便捷。设计硬件结构时，要将现场总线与电气中的子系统联系在一起，通过通信的方式，将数据传输到各个工作站中，强化对数据的管理。电气监控系统的硬件主要由前置机构成，能够管理现场总线。