发电厂电气自动化中对分散控制系统应用[论文]
分散控制系统概论
分散控制系统概论分散控制系统(Distributed Control System)是以微处理器为基础，全面融合计算机技术、测量控制技术、网络数字通信技术、显示与人机界面技术而成的现代控制系统。
其主要特性在于分散控制和集中管理，即对生产过程进行集中监视、操作和管理，而控制任务则由不同的计算机控制装置去完成。
因此也有人将DCS称为集散控制系统。
随着技术的发展，DCS系统自20世纪70年代由美国霍尼威尔(Honeywell)公司推出TDC-2000系统开始至今，30余年间已经经历了四代。
分散控制系统已经在工业生产过程控制中迅速普及，广泛用于电力、石化、冶金、建材、制药等各行业，成为过程控制系统的核心。
分散控制系统的应用大幅度地提高了生产过程的安全性、经济性、稳定性和可靠性。
从电力行业看，我国电力行业在20世纪80年代末期随引进大型火电机组开始应用DCS，到今天DCS已成为电站控制的标准装备。
大到1000MW的主力单元机组，小到几十兆瓦的循环流化床热电联产机组，到处都有DCS在保障其安全运行。
第一节分散控制系统的发展历程分散控制系统是生产过程监视、控制技术发展和计算机与网络技术应用的产物，但它更是在过程工业发展对新型控制系统的强烈需求下产生的。
过程工业的生产组织形式大致经历了从分散到集中的两个阶段。
早期的过程控制系统采用分散控制方式。
当时，控制装置安装在被控过程附近，而且每个控制回路都有一个单独的控制器。
这些控制装置就地测量出过程变量的数值，并把它与给定值相比较而得到偏差值，然后按照一定的控制规律产生控制作用，通过执行机构去控制生产过程，运行人员分散在全厂的各处，分别管理着自己所负责的那一部分生产过程。
这种分散控制方式适用于那些生产规模不太大、工艺过程不太复杂的企业。
我国在单元制机组出现以前，母管制火电机组的运行控制方式就是这种分散控制方式的典型代表。
现在，在大型单元机组中那些比较简单的过程控制领域中仍然使用它们，如轴封压力、燃油压力、高低压加热器水位、疏水箱水位的控制就常常采用这种类型的基地式调节器。
发电厂电气分散控制管理系统分析论文
发电厂电气分散控制管理系统分析【摘要】随着科学技术的飞速发展，发电厂已经广泛采用了分散控制系统(dcs)，本文就发电厂电气分散控制管理系统做了分析，并通过与传统的监控管理系统作对比，对电气分散控制管理系统的实现方法和功能进行的阐述来说明dcs的重要性。
【关键词】分散控制；电气分散控制；发电厂；系统分析0.引言随着电子信息技术和网络技术的发展，发电厂已经广泛采用了分散控制系统(dcs)，提高了发电厂的监控和管理水平，从而提高了电厂的运行和经济效益。
dcs是一种分布式控制系统，由网络监控系统(ncs),电气控制系统(ecs)以及辅助控制系统组成，是在工业现场安装传感器，负责对现场数据的采集和监控，现场的各监控单元和上位机之间用rs485进行数据交换和通信，用来完成监测和控制功能，从而来实现远程监控rs485作为一种结构简申、使用灵活的串行总线，具有支持多节点、远距离传送和接收灵敏度高的特点，在现场具有较高的应用价值。
dcs是一种具有数据采集出来、监视报警、及远程监控等丰富的功能，实现所连接的监测、保护、控制和参数的设置工作可在监控中心完成，无需到现场对每个可连接到监控系统的装置逐一设置，提高了电厂的自动化水平及运行管理效率。
1.传统监控管理系统的问题1.1发电厂公用系统操作存在不方便的问题，因为在大多数发电厂，公用系统是不由机组单元值班人员操作的，所以无法纳入机组dcs系统。
而公用系统的分布位置比较分散，运行人员需要对各个开关进行就地执行操作，而所有开关的操作仍然使用传统的硬操作。
1.2目前，多数升压站断路器的操作仍使用传统的硬操作。
这很容易导致操作失败或者操作失误，这也增加了操作人员的操作步骤和难度，延长了操作时间和降低的效率。
1.3传统的监控管理系统无法实现对现场的继电装置和电气装置的状态信息进行监控，从而无法及时准确的掌握现场情况，监控人员需要到现场对装置进行操作查看，相关的报告需要人工进行处理和保存。
DCS系统在电力行业中的应用
DCS系统在电力行业中的应用DCS（分散控制系统）是指通过网络连接的若干个可编程控制器及其周边设备组成的控制系统，它被广泛应用于电力行业中，为电力发电、输送、配送等环节提供了可靠高效的控制和管理手段。
本文将探讨DCS系统在电力行业中的应用与优势。
一、DCS系统在发电过程中的应用1. 发电机控制电力发电厂中的发电机是发电的核心设备，DCS系统通过实时监测发电机的运行状态，控制调节发电机的负荷、电压等参数。
同时，DCS系统能够自动检测发电机的故障，并进行相应的报警和保护，确保发电机的安全稳定运行。
2. 脱硫装置控制燃煤发电厂中常常需要通过脱硫装置减少烟尘和二氧化硫等污染物的排放量。
DCS系统可以实时监测脱硫装置的运行情况，调整氧气浓度、石膏浆液浓度等参数，以确保脱硫效果的稳定和达标。
二、DCS系统在输电过程中的应用1. 变电站控制电力输电环节中的变电站起着重要的作用，DCS系统能够对变电站进行自动控制和监测。
通过DCS系统，可以实现对变电站中断路器、变压器等设备的状态监测和控制，实时调节输电线路的电压等参数，提高输电效率和安全性。
2. 线路安全控制DCS系统可通过监测输电线路的状态和负荷情况，并实时调整电流的分配，避免输电线路过载和跳闸等问题。
同时，DCS系统还可以及时发现并处理线路故障，防止电力事故的发生。
三、DCS系统在配电过程中的应用1. 配电监控DCS系统能够实时监测配电系统的电流、电压、功率等参数，并根据需要进行相应的控制和调节。
它可以对配电系统进行远程监控，并能够自动控制配电设备的开关状态，提高配电系统的运行效率和可靠性。
2. 供电质量控制供电质量是指电力系统对用户提供的电能的稳定性和可靠性。
DCS 系统能够实时监测供电质量参数，如电压波动、谐波、电力因数等，并通过调节电力设备的运行状态来控制和改善供电质量，保证用户用电的稳定性。
综上所述，DCS系统在电力行业中的应用是不可或缺的。
它能够提高发电效率，减少污染物排放，确保输电安全稳定，提高配电质量，为电力行业的发展和运行提供有力的支持。
火电厂分散控制系统的应用发展
Ｄ Ｓ已可实现对炉机电整套单元机组的 Ｃ
检测、 控制、 报警和保护等全面的控制。
三 空冷控制系统与 Ｄ Ｓ的关系 Ｃ
近几年随着国家对自然资源保护意 识的加强 ，北方缺水地 区如山西、内蒙
通过 Ｄ Ｓ Ｃ ．已可实现单元机组的炉、机、
近几年随着电气控制纳入 Ｄ Ｓ Ｃ 的成功应
用 ，在新版“ 火力发电厂分散控制系统 （Ｃ ） Ｄ Ｓ 技术规范 书 的 Ｓ Ｓ中 已将电 Ｃ 气发变组和厂用电系统的控制作为Ｓ Ｓ Ｃ 的一部分 ，这说 明电气发变组和厂用电 系统的控制纳入 Ｄ Ｓ已相当成熟可靠 。 Ｃ
功业绩。电气发变组与厂用电、Ｄ Ｈ与 Ｅ
展。
的电气控制却仍采用一对一的强电操作。
电气控制系统与Ｄ Ｓ的关系 Ｃ
ＤＳ Ｃ 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 （Ａ ） Ｄ Ｓ 和模拟量控制 系统 （ Ｃ ） Ｍ Ｓ， 然后扩展至顺序控制系统 （Ｃ ） Ｓ Ｓ 与锅炉 炉膛安全监控系统（Ｓ Ｓ 。作为Ｄ Ｓ的 ＦＳ ） Ｃ
１ ８
Ａ ＶｏＩ １０ ０． ． Ｎ ３
传统上都是由汽轮机厂成套提供一套独
立的控制系统。为了消除信息孤岛，于
上世 纪 ９ 年 代初提 出Ｄ Ｈ与Ｄ Ｓ Ｏ Ｅ Ｃ 进行 串
等项目的建设 ，实践证明空冷系统的运
行直接与机组密切相关 ，将空冷控制系 统纳入机组 Ｄ Ｓ Ｃ 是可行的。大同二电厂
维普资讯
件一体化。直到近两年 ．采取 Ｄ Ｈ Ｅ
作 组 控 统 散 系一 已规 火 为主 制 的 控 统方在燃电 机要系分制 ．面 常煤
机组的控制结构和控制范围上发生巨大 变化 ，另一方面随着空冷系统、脱硫系 统 、脱硝系统、大型 Ｃ Ｂ锅炉等新工艺 Ｆ
电厂电气自动化中分散控制系统的应用
电厂电气自动化中分散控制系统的应用摘要：电厂电气自动化下分散控制系统的应用能够提高电厂热工控制水平，有助于电厂生产效率与质量的提升。
文章通过对分散控制系统进行分析，探讨分散系统在电厂电气自动化中的应用。
关键词：电厂电气；自动化；分散控制；控制系统引言DCS控制系统在我国很多地区的电厂都得到了广泛使用，DCS控制系统又称分散控制系统。
采用该系统进行生产能够有效地提高生产的安全性与经济效益。
其对电厂也有很多作用，尤其是管理方面。
一般而言，管理分为分层管理与分级管理，无论是哪种，对可靠性和抗干扰性方面的要求都非常高。
1分散控制系统相关概述1.1分散控制系统的理论和技术分散控制系统(DCS)是一种先进的仪表控制系统,目前其在工业领域中拥有着十分广泛的应用。
分散控制系统在设计中是基于“分散控制,集中管理”的理念,通过运用多结构分级和结构间合作形式来实现分散控制与集中管理的功能。
微处理器是分散控制系统的基础结构,人机接口单元、现场控制站以及数据通讯系统等则是组成微处理器的主要单元。
微处理器的特点是控制功能分散而显示操作集中,这样既可以有效保证自身的管理功能,又能够确保整体的协调。
为了满足实际功能需求,在分散控制系统的设计中引入了多种先进的设计理论,如分散管理理论、集中控制理论、分层管理理论等,以及多种先进的技术,如计算机技术、通讯技术、显示技术、数据控制技术等,这样多理论和多技术的结合使得分散控制系统具有组建配置灵活、可实时监控等优点。
再者在分散控制系统中还加入了自我诊断功能,可使系统基于适当冗余配置及诊断模件级进行自我诊断,这大大提高了系统的可靠性、节约了后期检测维修的时间。
1.2分散控制系统特点首先，可靠性。
由于分散控制系统的控制功能设计分散，其系统结构具有很高的容错率，当一台计算机或一套子系统出现故障时不会导致系统其它控制功能失效。
在保证硬件设备高可靠性的同时，分散控制系统还在硬件功能方面采用冗余设计，当设备出现异常时仍能保证系统功能正常运行，提高控制系统的可靠性。
电厂电气自动化技术论文3篇
电厂电气自动化技术论文3篇第一篇1初探电厂电气自动化系统主要内容构成所谓的电气自动化系统简单来说就是将电厂设备监控和设备检测以及设备的通讯保护等方面的功能综合统一起来的系统，目前我国电厂的电气自动化一般采用集散型的电气控制体系来完成，以往电厂使用的较为传统的、滞后的电气系统根本不能用集散型控制体系完成电厂电气自动化。
通常情况下还是只能用水平较低的半自动相关硬件来和监测仪表进行连接后再进行监控，这种“低水平半自动化技术”只能监控相应的一台设备，并不能同时对多台电气设备进行同时的监控，也就是说不能“一对多”的监控。
电厂的电气自动化系统具体来说主要由三层内容构成：其一，“间隔层”中的设备通常是分层间隔，一般在开关层放置“电保护测控装置”从而减少各个设备之间的连接，保证设备的使用独立性，减少“二次接线数”可以更高地保证节省电厂的实际成本，将设备的维护工作次数降到最低；其二，“网络通讯层”包括通讯装置以及网络交换装置和中继器装置等等，其主要的作用是将信息在各个设备系统之间进行良好的传递；其三，“站控层”一般采用“分布开放式”结构，其作用主要是能够对电厂的所有设备进行一定的监控，这种“监控能力”也是“站控层”的主要功能。
2分析电厂电气自动化技术应用的实际意义2.1市场经济意义众所周知，电厂电气自动化技术的应用不仅可以提高设备的使用价值，还能为电厂和电力市场架起一座沟通的桥梁，促使电厂得到比较系统的规范，电力市场也形成比较完善的发展模式。
在经济方面电厂对电气自动化的应用，可以对电厂的经营过程进行很好的监督和控制，对生产过程中的成本资料以及生产资源都能及时地监控，切实地保证了成本资源的合理应用，大大地提高了资源的使用价值，进而对电厂的经济起到了推波助澜的作用。
2.2生产效率意义在电厂实际的生产活动中，对电气自动化的应用可以有效地提高电厂的生产效率，同时也可以提高电厂员工的工作效率。
具体来说就是电气自动化的应用节省了电厂的劳动力成本，减少了劳动力在同一件工作上的劳动时间，提高了相对时间内的劳动率，这样对电厂的整体快速发展都有着积极的推动作用。
DCS系统在火电厂电气控制中的应用
DCS系统在火电厂电气控制中的应用随着社会总体生产力的持续提高，以及电气设备的更新换代，火力发电厂在运营生产过程中，对电气控制水平及效率不断提出更高的要求，以保障火电厂的发电效率与经济效益。
在这一背景下，DCS系统在火力发电厂电气控制领域中得到广泛应用，发挥出显著应用效用。
而本文为进一步提高DCS系统在火力发电厂电气控制领域中的应用价值、拓宽新的应用范围，因此也对DCS系统的主要应用特点、应用必要性、应用方向及要点等多方面问题开展以下探讨。
标签：DCS系统;火力发电厂;电气控制引言：DCS系统也被称作分散控制系统，其控制原理是以高度集成的微型中央处理器为核心基础，并遵循电气控制功能模块分散、整体操作集中、分而治之及综合协调等多项控制原则，构建起多级分层、协调自治的，类似金字塔般的火力发电厂电气控制系统结构，更为适用于当前火力发电厂的实际生产及电气控制情况。
一、DCS分散控制系统的应用特点1.高容错性特点在DCS分散控制系统结构中，系统全部功能模块并非完全集中于单一的各类计算机设备，抑或是单一中央微型处理器，而是由多台微处理器设备共同作为核心基础，而实时数据库在其中发挥出中心纽带的作用，各台位处理器设备与执行代码都在实时数据库中进行采集汇总、控制输出、算术运算，而各台微处理器设备的任务功能相对较为单一。
在这一系统结构中，如若各台微处理器设备出现运行故障问题时，并不会对整体系统产生严重的干扰影响，且微处理器设备的运行稳定性也有显著提升。
2.高开放性特点在我国DCS分散控制系统发展过程中，逐渐呈现出系统功能模块开放式发展的趋势。
在DCS分散控制系统早期发展阶段中，传统系统结构相对较为封闭，不同制造商、开发商所组建的DCS系统各项功能模块之间缺乏互通性，很难相互兼容。
而在我国DCS分散控制系统发展中，则逐渐赋予用户更高的自主控制权限，可结合不同火力发电厂的电气系统实际运行情况、具体控制要求，将不同规格型号的设备与各功能模块接入DCS分散控制系统中，并实现对系统集成度的进一步提升。
浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中的应用与区别
浅谈分散控制系统(DCS)与可编程控制系统(PLC)在火力发电厂中
的应用与区别
随着科技的发展，越来越多的火力发电厂开始引入先进的自动化控制系统，以提高生
产效率和能源利用率。
在这些控制系统中，分散控制系统（DCS）和可编程控制系统（PLC）是两种常见的选择。
本文将就这两种控制系统在火力发电厂中的应用和区别进行进一步的
探讨。
一、 DCS在火力发电厂中的应用
分散控制系统（DCS）是一种集成化的控制系统，它由一台或多台中央计算机及多个分布在整个工厂各个控制部位的控制单元组成。
在火力发电厂中，DCS通常被用来控制整个
发电过程，包括锅炉、汽轮机、发电机等设备。
DCS系统可以实现对发电设备的远程监控、参数调节、故障诊断等功能，大大提高了生产效率和安全性。
可编程控制系统（PLC）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
在火力发电厂中，PLC通常被用来控制一些具体的过程，如煤粉输送系统、给水泵系统等。
PLC系统具有编程灵活性强、响应速度快、可靠性高等特点，因此在火力发电厂的一些特定场合中
得到广泛应用。
1. 系统结构不同
DCS系统通常采用集中式的结构，所有的控制单元都连接到中央控制器，而PLC系统
则通常采用分散式的结构，各个控制单元相互独立。
2. 应用场合不同
DCS系统通常被用来控制整个生产过程，而PLC系统通常被用来控制一些具体的过程
或设备。
3. 编程方式不同
DCS系统的编程通常采用图形化编程工具，如函数图、块图等，而PLC系统通常采用
逻辑编程语言，如LD、ST等。
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发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用
摘要：分散控制系统最早是在1985年的美国出现的，已经经历了20多年的发展，其应用越来越广泛，技术越来越成熟。
在发电厂电气自动化中的应用，运行效果良好，实现了控制的一体化，和完善的功能，利于机组的稳定运行，可以为火电厂创造更好的经济效益和社会效益。
对分散控制系统在发电厂电气自动化中的应用进行分析。
关键词：发电厂电气自动化分散控制系统
中图分类号：tm621 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）005-073-02
20世纪80年代末至90年代初期，分散控制系统（dcs）在单元机上获得了广泛的应用，目前分散控制系统技术已经日益成熟，并广泛应用在了火电厂的电气自动化控制中。
本文对分散控制系统进行阐述，并分析了dcs系统的特点，并对其在火电厂电气自动化中的应用进行研究。
1 分散控制系统的设计
2 分散控制系统的特点
（1）可靠性高。
分散控制系统采用的理念为分散结构，有助于确保系统可靠性。
分散结构主要表现在系统功能分散和地理位置分散两方面。
采用这种分散结构能够将系统危险性进行分散，局部设备发生故障的情况下不会对其他部分正常运行产生影响。
另外，关键设备进行冗余配置是确保系统可靠性的一项有力措施。
对控制
器、电源、通信设备等实施冗余配置，当主设备出现故障，后备设备可接替其工作，能够将系统可利用率进一步提升。
dcs系统中还采用了一些模块化、标准化的软件，也有助于保证系统的可靠性。
（2）监视性能好。
分散控制系统利用高智能操作员站实现过程现场的监视及操作，且具备较友好的人际交互界面，能进行直观观测。
（3）扩展性能好。
通常情况下系统采用的是递阶数据通信网络，可实现通信分层化。
系统构成相对较灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，均提供了较好的扩展性能。
（4）编程容易。
编程采用的是控制图形界面及功能码控制组态，可自动生成执行文件。
对用户的编程能力要求较低，只需掌握填表、作图进行组态的方法即可，且应用程序质量可靠。
（5）系统维护方便。
微处理器均有自诊断功能，应用程序执行间隙同时也进行自侦段程序的运行，对硬件的运行状态进行扫描，发现异常现象会及时报警，亮指示灯提示出现异常的部位和性质，系统维护时间短。
模件为可带电插拔、接插结构，种类少，维护方便。
3 分散控制系统在发电厂电气自动化中的应用
采用常规方法进行划分，那么发电厂电气自动化设备主要是被分为两部分，其中一部分的单元机组电气部分，另外一部分是电厂网控部分。
如果是从机炉电一体化控制的设计原则以及相关要求来看的话，不管是单元机组电气化部分，还是全厂网控部分，都应该是
在dsc的范围之内。
那么关于发电厂电气自动化系统的设计采用的是分层分布分散全微机的自动化技术，系统构建于dcs系统平台基础，并将各台机组dcs系统进行相接，对控制系统平台进行集中的一体化控制，充分满足了集中管理、分散控制的要求。
某发电有限公司将单元机组电气部分与电厂网孔部分同时纳入dcs设计，将常规电厂网控室取消，集中在中央控制室进行控制，由ncs（网控自动化控制系统）对升压站、公用电气系统进行控制检测。
此时控制系统主要需要考虑其中1台机组停机时不能对ncs产生影响，而且还要确保2台机组上的dcs都可以对电厂的公用系统运行状态进行检测。
因此电气控制系统纳入dcs后主要的硬件系统问题时ncs合理配置问题。
因此综合考虑之后，选用1号机组、2号机组dcs和ncs相对独立设计。
整个分散控制系统的核心为实时通信网络，它将opu（操作员站）、eng（共层师站）、dpu（过程控制单元）及hsu（历史数据站）等节点进行连接，实现控制指令、组态信息、实时数据的高速传递。
采用a网、b网总线结构，传输介质采用同轴电缆，利用以太网进行管理，传输方式为：csma/cd。
实现了10mb/s的实施网络通信速率。
所有的人机接口站还形成了一个通信网络c网，采用ip通信协议实现电厂管理信息和各种文件行数据的传输。
极大的提高了实时通信网络可靠性，降低了其负荷率。
该工程单元机组ecs和网控ncs调试之后逐步投入运行，经运行结果表明，系统监视回路指示正确，运行无异状，控制电气设备的
操作可靠稳定且逻辑闭锁功能并无异常情况，实现了100%的正确率和100%的投入率，对监视单元机组与电厂网孔电气设备控制操作、运行情况及保护闭锁等要求均达标，而且在dcs中纳入电厂网孔系统还实现了火电厂的控制一体化，优化了电厂的控制系统结构组成，确保功能更加完善，对机组稳定运行有利，还便于进行维护，因此该项工程实践具有可行性且意义重大。
4 总结
dcs系统是一种将显示技术、计算机技术、通信技术和控制技术充分结合在一起，将不同地方、功能的计算机连接，实现的高可靠性、高性能的计算机控制系统。
具有高可靠性、监视性能好、扩展性能好、编程容易、系统维护方便等优点。
本文结合应用实例，分析了分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用，经结果表明运行效果良好，同时还实现了控制的一体化，实现了更完善的功能，利于机组的稳定运行，可以为火电厂创造更好的经济效益和社会效益，因此在发电厂电气自动化中应该进一步对分散控制系统进行广泛的应用，以提高发电厂电气自动化安全性和稳定性。
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