热电厂自动化的控制技术运用及发展

孟令帅

（天津热电有限公司规划发展部 天津市 300000）

在科学技术快速发展的情况下，热电厂技术控制要求变得越来越严格，为了确保企业稳定健康发展，那么就要对传统的控制方法进行优化以及革新，从而才能提升热电厂发电效率，同时还能确保自动化系统朝着科学化与智能化的方向发展。另外，热电厂手动控制模式改革还能提升电能生产的安全性，以往的手动控制需要通过人为操作的方式进行，若是操作不当的就会发生危险，通过自动化控制技术的使用不光的可以解决操作不当等情况，而且还能完成自动化管理，为热电厂安全生产、效率生产提供了良好基础，从中可以看出，对热电厂自动化控制技术应用和发展进行研究有着重要意义。

1 热电厂自动控制技术

目前热电厂已经不再使用传统的继电控制系统，在控制模式和常用仪表等方面都进行了创新，根据目前的实际情况来看，当下热电厂控制主要使用PLC 控制系统和DCS 控制系统。

1.1 DCS技术

DCS 技术其实就是利用计算机进行继电分散控制。在DCS 技术中主要涵盖了控制技术、CRT 技术、通信技术等，其具有的主要优势为，在进行数据收集的同时可以完成连续控制、批量控制以及逻辑控制。在DCS 技术中分散控制系统是不可缺少的重要部分，分散控制系统的建立需要将互联网集成系统作为基础，使用具有创新性和技术性的控制方案，在保障信息自动化控制的情况下完成一体化管理。例如，在热电厂的煤气锅炉中使用的就是SERIES DCS控制系统。

1.2 PLC技术

PLC 技术指的是可以实施编程的控制设备，在PLC 技术中主要应用了计算机设计方案，通过逻辑计算的方式进行顺利控制。根据目前的实际情况来看，PLC 技术的应用范围越来越广泛，并且在功能、效率和模块等方面都有着明显优势。PLC 技术存在的主要问题有，在数据量过大的情况下无法进行数据转换和储存，在显示动态参数过程中也就有一定的问题，所以仍然需要对其进行完善，这样才能确保技术应用的安全性和效果。

2 DCS和PLC控制系统在应用中的不足之处

目前市场中常见的DCS 和PLC 产品都是由厂家独立生产和组装的，在结构方面具有互相独立的特点，两种设备之间没有任何联系，虽然在通信方面都是通过网关方式进行运转的，但是无法完成两种设备之间的关联。所以，热电厂若想完成DCS 和PLC 之间的关联，那么就要整体开放软件系统，对控制技术进行重视，在建设过程中还需要投入大量资金，并且还要浪费大量的物质资源和人力，在完成两者关联之后设备的运行效果并且没有明显提升，无法对热电厂实际运行需求进行满足。在一般的情况下，DCS 与PLC 装置需要将大量数据存储在信号卡件中，在信号数据量非常大的情况下，多出的信号数据会聚集在入口阶段，从而造成数据堵塞等情况发生，这种情况对于系统运行安全性和得稳定性而言也会造成很大影响。

3 现场总线控制系统FCS控制系统

在FCS 系统运行过程中，需要数据进行适当处理和清理，这样才能保障数据存储具有安全性。系统中大部分信号传输都是采用一对多的形式开展的，并且属于双向传输过程，在数据传输过程中使用的数字需要具备精确性和稳定性，在这种情况下才能为数据传输提供良好环境。在一般的情况下，设备都会处于自由关联状态，但是用户若想完成设备自由选择，仍然需要在准备阶段对实际需求进行了解，严格按照规定挑选设备型号，从而完成设备自由关联。在FCS 系统中，自由仪表是不可缺少的重要部分，所以一定要对自由仪表进行检查以及维护。其具有的主要功能是，可以帮助设备完成检测、设备选择和计算等操作。根据目前的实际情况来看，FCS 在使用的过程中依然存在着一定的问题和缺陷，其中表现比较明显的缺陷有，没有对通信协议实施具体规定，通信速度存在缓慢和低效率等特点，可以连接的设备数量较少，以上的多种影响因素造成了智能仪表无法进行结合使用等情况发生。热电厂一定要对这种情况进行重视，同时还要更换掉不符合标准的仪表。良好的现场总线可以提升电热厂生菜效率，但是在收益方面却没有良好的效果，所以在总线布置过程中需要使用其他多种设备进行配合，从而完成系统优化[1]。

4 热电厂自动化控制技术的运用

4.1 热电厂无线电控制技术的运用

无线传输的实际含义为，在固定的频率范围中使用无线通信设备，将已经存在的电信号转化成无线数据进行传输，这种传输过程主要通过无线电波完成的。在无线传输过程中，电信号主要在分散控制系统中得到转化，之后需要通过控制系统的方式对无线信号进行接收，通过这种方式可以完成无线传输的控制和监测。选择无线传输技术过程中，一定要对实际情况进行考虑，目前在市场中比较常见的自动控制无线通信技术比较常见的三种类型有：

（1）自动组网控制技术。这种技术主要应用于组织网络中，在网络设备中路由器有着非常重要的作用。在固定网关环境内，设备若是无法完成通信，就需要利用其它开放渠道实施信号传输。通过这种方式相当于为信号传输提供了更多渠道，同时也能系统传输更加具有稳定性和安全性。在网络环境出现改变的情况下，一定要做好网络和设备协调工作，这样才能在保障数据顺利传输的情况下降低实际功率；

（2）蜂巢网络技术。在使用这种技术的过程中，数据信号需要在发射塔之间互相传输，从而完成数无线数据通信。使用可以对发射塔优势进行合理应用，从而提升实际的服务面积。另外，在部分偏远地区无法建立范围性的通信装置，所以只能通过无线通信的方式进行网络覆盖；

（3）以太网无线技术。以太网和其他无线通信技术存在一定的区别，因为其可以通过有限的方式完成数据通信。无线以太网信号传输可以直接穿透障碍物，例如穿透墙壁等实体物。在传输距离较远的情况下，无线以太网传输技术依然可以保障数据传输的效果。另外，目前无线以太网控制技术在现场网络控制、数据收集以及控制室等部分都得到了全面应用[2]。

4.2 热电厂自动化控制功能的运用

在应用热电自动控制功能时，需要使用计算机终端指令和控制技术完成操作，在控制指令发出后，设备会接收到相应的指示信号，从而完成热电厂的整体控制。在对热电厂进行控制时，主要包含了接口变压调节、传送过程控制以及开关控制等部分，需要对每个部分进行分别调节，这样才能发挥出控制功能的全部效果。实施设备监控过程中，一定要保障设备和与监控画面互相对应，但是需要注意的是一定要预防出现计算机数据处理量过大的情况发生，这样才能保障系统稳定健康运行。此外，在接收到计算机控制指令后，需要对指令信息实施合理划分，之后要求工作人员按照划分步骤依次完成。在控制系统运行过程中，相关的操作人员需要使用特殊方式完成操作指令要求，使用创新技术确保系统稳定运行，在日常工作角度来讲，工作人员一定要降低发生操作失误的概率，为安全工程提供保障[3]。

4.3 热电厂自动化控制技术的自我诊断与恢复功能

在系统需求方面来讲，热电厂自动控制系统不光需要自我修复能力，而且还需要进行自我诊断。热电厂检测系统主要针对软件和硬件进行设计的，在检测功能上比较多元化。在热电厂应用检测系统过程中，若是出现了异常情况，计算机需要自动发出警告，在发出警告后还需要对内部构造进行主动修复，只有这样才能降低数据丢失的概率，对于重要文件系统还需要自动进行备份和上传，降低数据丢失方面的损失。另外，还需要预防出现违规操作等情况发生，工作人员需要严格按照标准进行操作，从而为系统运行提供良好环境。自动控制技术恢复功能和诊断功能具有的其他优势为，可以在不需要断电的情况下进行操作，同时也能保障操作过程更加具有安全性和便捷性[4]。

5 热电厂自动化控制技术的发展趋势

在热电厂自动控制中需要合理应用测量、监控技术，而且还要将这几种技术进行有效结合，从而才能实现一体化管理的整体效果。控制系统中主要使用了集中控制系统和分散控制系统，通过这两种系统的合理应用确保了热电厂稳定运行，同时也能将热电厂具有的优势发挥出来。在现代技术快速发展的背景下，热电厂自动控制系统的稳定性和安全性都有了全新标准，一定要加强自动控制系统的保护与控制，这样才能提升系统运行的效果。根据实际情况来看，自动化系统中在报警程序上存在问题，只有完善和修复报警系统，这样才能发挥出报警系统具有的实效性。一定要对自动化控制技术进行合理应用，这样才能为群众创造更好的生活条件，帮助社会稳定健康发展[5]。

5.1 应用技能环保高压变频技术

在经济快速发展的情况下，市场结构发生了很大改变，市场中具有的行业竞争力也在不断提升，热电厂若想在竞争激烈的经济市场中站位脚跟，那么就要对节能环保性能进行考虑，全面应用变频技术，确保发展符合时代需求。根据现阶段实际情况来看，变速驱动主要通过变频技术完成的。目前，市场中比价常见的是容量较大的串联变频设备。对变频设备进行合理应用，不光可以保障生产质量，而且还能对厂家日常生产需求进行满足，保障了电力企业技术应用具有广泛性特点。

5.2 电气热工一体化控制

以在线机组运行的实际情况来讲，DCS 是不可缺少的控制系统之一，但是此系统在监测和执行指令过程中需要使用到大量的模拟信号，所以在很多阶段依然存在着弊端。在未来自动化控制系统过程中，需要将FCS 和DCS 进行合理应用，这样自动化控制系统不光具备传统的设备功能，同时还能完成一体化管理和有效控制。通过现场总线和DCS 结合的方式，完成了智能设备优化，而且还要在智能设备中加入传感设备、执行设备以及控制设备，这样才能预防出现信息量过大和电缆使用功能弱等情况发生。另外，还需要对仿真一体化技术进行全面应用，通过这种方式可以为性能分析以及运行指导提供良好环境[8]。

5.3 三维技术与协同设计相结合

在热点控制技术中还需要对三维技术和协同技术进行结合，加入现代化管理理念，通过这种方式可以为热电厂数字化发展提供良好环境，同时也能保障平台管理的效益。通过对热电厂三维模型进行观察可以看出，将三维技术和协同技术进行应用能够完成可视化操作，促使日常管理朝着数字化的方向发展，例如，可以将热电厂中的管道参数、坐标以及设备和MIS 进行有效结合，从而完成设备管理可视化操作，同时也保障了热电厂数据化处理具有精确性。

6 结论

综合所述，在经济快速发展的情况下，我国用电量有着明显提升，在这种情况下热电厂具有的重要性越来越明显。在热电厂使用自动化控制技术过程中，需要结合多种技术和知识学科，在使用时还需要对生产要素进行了解，根据实际需求提升应用效果。另外，在使用自动控制技术时还需要对其中存在的问题进行分析，从而才能发挥出自动检测的全部效果。通过以上的介绍可以看出，对热电厂自动化技术进行研究有着重要意义，其不光可以增加供电的稳性和安全性，对于我国经济发展良性循环也有着很大帮助。同时，热电厂自动化技术设备的应用也给居民的用电提供了方便。