分散控制系统(DCS)在电厂电气自动化的应用分析
发电厂电气自动化中对分散控制系统应用[论文]
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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)005-073-0220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。
浅议DCS系统在火电厂电气专业的应用

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DCS在发电厂电气控制系统中的应用

DCS在发电厂电气控制系统中的应用作者:张迎兵来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第24期【摘; 要】人类进入现代社会之后,对于技术的研究和应用已经达到了一定的高度,并且很多技术手段已经被应用在社会的各个领域之中。
对于发电厂来说,实现电气自动化可以通过一些技术手段来完成,这样不仅可以确保电力工作的效率得到提升,还有效推动了整个电力行业的进步和发展。
电力企业想要在今后实现更好的进步,就应该不断注重新技术的应用和研究,采取恰当的工作策略,不断提升工作品质。
【关键词】DCS系统;发电厂;电器控制系统;运用一、发电厂DCS控制系统的特点1.1开放性。
DCS系统采用标准化、系列化、开放式和模块化设计,系统中采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要扩充或改变系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,不会影响系统其他计算机的工作。
1.2灵活性。
通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量和控制信号及相互间连接关系,从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而可以方便地构成所需的控制系统。
1.3高可靠性。
由于DCS系统将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,所以某一台计算机出现的故障不会导致系统其他功能的丧失。
此外,由于系统中各台计算机所承担的任务较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,以提高系统中每台计算机的可靠性。
1.4控制功能齐全。
控制算法丰富,集顺序控制、连续控制及批处理控制于一体,可以实现前馈、串级、自适应、解耦及预测控制等先进控制,并可以方便地加入所需的特殊控制算法。
DCS系统的构成方式十分灵活,可以由专用的管理计算机站、工程师站、操作员站、现场控制站、记录站和数据采集站等组成,也可以由通用的服务器、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通常又分散的数据采集站、现场控制站等就地实现控制与数据采集功能,并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。
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。
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用

大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用随着火电厂发电技术的不断进步,DCS(分布式控制系统)在电气控制系统中起着越来越重要的作用。
火电厂对电气控制系统的要求也越来越高,为了提高火电厂的发电效率、运行稳定性和安全性,对DCS电气控制系统进行改造和应用已成为火电厂发电技术的重要环节。
一、电气控制系统的重要性作为火电厂的关键设备之一,电气控制系统的稳定性和可靠性对整个发电过程至关重要。
电气控制系统不仅负责调控发电设备的运行,还需要实时监测发电设备的运行状态,及时发现和处理故障,确保火电厂的正常运行。
现代火电厂要求电气控制系统具备更高的智能化和自动化水平,能够实时监控并优化发电设备的运行参数,以提高发电效率和降低运行成本。
在这样的大背景下,对于电气控制系统的改造和应用尤为重要。
DCS电气控制系统是目前电力行业中应用最为广泛的一种自动化控制系统。
它利用先进的传感器、执行器和控制算法,实现对发电设备的全面监控和控制。
DCS电气控制系统的主要作用包括以下几个方面:1. 实时监测和控制:DCS系统可以实时监测和控制发电设备的运行参数,包括电流、电压、功率、温度等,确保发电设备的安全可靠运行。
2. 故障诊断和处理:DCS系统可以通过传感器实时监测发电设备的运行状态,一旦发现异常情况,可以及时发出警报并进行故障诊断和处理,防止故障升级和影响发电正常运行。
3. 数据采集和分析:DCS系统可以对发电设备的运行数据进行采集和分析,为发电设备的运行提供数据支持,帮助调整运行参数,提高发电效率。
4. 远程监控和操作:DCS系统可以实现对发电设备的远程监控和操作,实现远程故障处理和设备调试,降低人工干预。
5. 能效管理:DCS系统可以对发电设备的能效进行管理,帮助优化发电过程,降低运行成本,提高发电效率。
随着火电厂发电技术的不断发展,原有的电气控制系统往往无法满足现代火电厂对电气控制系统的要求。
这就需要对原有的电气控制系统进行改造和应用,以满足现代火电厂的需求。
火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析

火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析摘要:热工自动化控制是火电厂基本的发展趋势。
随着现代信息技术不断进步,热工自动化控制与我国电力发展之间的联系日益紧密,并已成为我国火电厂生产能力的主要推动力量。
并且火电厂热工仪表的自动化控制是火力发电厂系统中的重要组成部分,它在应用中极大的提高和促进了设备的利用性和可靠性。
本文概述了火电厂热工自动化,简述了火电厂热工自动化的应用现状,对DCS应用发展进行了探讨分析。
关键词:火电厂;热工自动化;DCS系统;应用发展引言随着我国电厂机组容量的提升以及发电技术的进步,火电厂发电逐渐在我国供电系统中占据重要位置。
目前,电厂热工自动化技术已经利用新型自动化技术取得了巨大发展。
主要表现在两个部分,一部分,在机组中占据主要地位的DCS 系统使得原有控制结构出现巨大改变,另一部分,随着火电厂运营系统及总线技术的发展,热工自动化控制系统的完善也充满生命力。
1电厂热工自动化的概述电厂热工自动化指的是在不需要人工控制或者无人直接参与的情况下通过自动化仪表和自动化控制装置完成电厂热力参数的控制与测量,对各种信息的处理都能够实现自动化控制、自动化报警和自动保护要求。
热工自动化控制在电厂的应用使得热工设备安全得到了充分保障,大大降低了电厂工作人员的劳动强度,还提高了机组的工作效率和经济性,从而改善了工作条件和工作环境。
它的有效使用可以大大提高现代化企业发展水平。
2火电厂热工自动化的意义火电厂热工自动化技术顾名思义,它就是一种在火电厂热量发电过程中,人们采用相应的科学技术,使得发电设备的控制系统,在没有技术人员参与的情况下,可以自行控制的技术,从而对火电厂发电设备起到测量、控制、检测等作用。
目前在我国火电厂发展的国中,热工自动化技术应用得比较广泛,其意义主要体现在以下几个方面2.1保证设备和人身安全发电机组在运行的过程中,如果出现异常的情况,人们就可以通过自动化技术来对发电机组进行及时、全面的控制,这样就大幅度的降低了机组异常造成的损失,保障人们操作人民院的人数安全。
电力系统中运用电气自动化控制技术

浅析电力系统中运用电气自动化控制技术摘要;随着电力企业自动化、信息化技术的发展及电力市场的推进,采用更加先进的自动化控制技术及其产品,提高火电厂厂用电电气自动化运行和管理水平,节能降耗,增强企业竞争力,成为发电企业的热门课题。
加强电力电气自动化的运用技术,是促进企业实现自动化生产的重要保障。
关键词;电力系统电气自动化应用中图分类号:o434.19文献标识码: a文章编号:1,电力系统中自动化控制技术1.1 电网调度自动化电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。
1.2 变电站自动化变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。
变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。
变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。
1.3 发电厂分散测控系统(dcs)发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。
过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。
mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。
pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。
浅议DCS系统在火电厂电气专业的实际应用

在火 电厂 电气 系统 的运 行过程 中 ,机 组控制装置 时由不 同的 D C S系统与微处理器组成 ,在不同类 型的微处理器之 中. 为 了提高 D C S系统与 电气专业的的配合性 。 必须要重点考 虑到 时钟控制 的配置 问题 。但在具体工作过 程中 , 一些装置未考虑 到 时钟 问题 , 也 未制定好完 善 的对接 方式 , 这就导致 整个 D C S 系统在火 电厂 电气专业 中的应用 出现信 息的紊乱 , 继 而对火 电 厂的管理质量产生不 良的影 响。 2 - 3 电气装置功能的分 配问题 火 电厂 电气专业与热工 专业 存在着一定 的差异 .在应用 D C S系统时 , 必须要 考虑到这~ 问题 , 电气 系统控制逻辑 与参 数设置过程 中涉及 的 内容 与问题较 多 , 重 复工作较 少 . 但 是长 时间不容退 出 : 热工 控制重复 的工作较 多 , 很 多功能 以及 参数 的修改都 需要专业工程师对控制站实施代码传 输工作 。 根据 以 上的特征可以看出 , 由于火 电厂同时包 括电气系统与热工控制 系统 , 在修改参数时就有 可能 出现 电气 系统 的误 动问题 , 因此 , 在D C S系统与电气专业应用 的过程 中。 必须要考虑到 以上 的种 种问题 。对 于新 使用的机组 , 必须 要考虑到用电的保护与控制 问题 , 提高整个 系统运行 的安全性与经济性 。 2 . 4 系统 的调 试 问题 D C S系统在火电厂 电气专业 中的应用会在一定程度 上增 加 电气系统与热控 系统 的配合作用 ,新 的控制 系统 的调试 措 施 、组织方法 以及 技术重 点与原先 的系统也产 生了较大 的差 异, 与电气系统相 比而言 , 热控系统中的分工十分 明确 , 内部调 试工作 均由热控人员 与机 务人员配合完成 。在 D C S系统 进入 电气专业后 , 很多 电气人员并不熟悉 D C S系统 的特性 , 因此 , 必 须采取科学 的方式加强 热控 人员 、 机务人员 与电气控 制人 员的 配合 。 一般情况下 , 电气控制需要有专业 的电气人员来负责 , 电 气信息的处理与调试则 需要由专业 的工程师负责。
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分散控制系统(DCS)在电厂电气自动化的应用分析
近年来我国工业生产水平有了大幅度的提升,在工业生产过程中分散控制系统大范围的开始应用,特别是在电厂电气自动化控制中的应用,分散控制系统以其成熟的技术及强大功能,有效的提高了电厂电气自动化的水平,为电厂安全、稳定的运行奠定了良好的基础。
文中从分散控制系统的现状、发展入手,分析了分散控制系统的特点,并进一步对DCS在电气自动化中的应用进行了具体的阐述。
标签:电厂;分散控制系统;电气自动化;特点;应用
分散控制系统也称为DCS,其核心为多个微处理器,作为过程控制采集站,其在国家电厂自动化控制中应用越来越广泛,无论在应用经验还是在运行效果上都取得了非常好的效果。
将分散控制系统在电厂电气自动化中进行应用,有效的提高了电厂单元机组热工自动化的水平,更好的适应了当前电厂电气自动化的发展需求,为电厂机组安全稳定的运行奠定了良好的基础。
1 分散控制系统的现状与发展
1.1 DCS的起源与应用
分散控制系统最先应用是在上世纪八十年代中期始于美国,后来在工业技术不断发展和创新过程中,分散控制系统在应用过程中不断完善,不仅积累了众多的应用经验,而且其应用开始向更深的范围扩展,已不仅仅将其应用在锅炉和汽轮机的热工监视中,在发电机组发电、配电及供电过程中的应用也越来越广泛。
当前我国已掌握了分散控制系统的成套使用方法,而且在具体应用中也取得了非常好的成效。
而且在分散控制系统的应用过程中,使分散控制系统不断完善和优化,这对电厂机组的正常安全运行起到了非常好的保障作用。
1.2 DCS的发展
随着分散控制系统应用技术的越来越完善,当前分散控制系统功能已经从横向和纵向两个方面取得了较好的扩展,在纵向延伸上,使现场总线技术开始出现,这是一项具有开放性、数字化和多节点的通信技术,主要以智能化的现场设备和系统为主,通过现场的设备和数字量信息运行中进行交换,从而实现双方之间的控制和共享,有效的规避了单一电缆单一传输过程中存在的弊端。
现场技术的产生,主要是由于现场模拟仪表在使用过程中存在着速度慢、成本高及精准度低等问题,而且无法有效的与数字技术的计算机控制现状相符,因此将分散控制系统应用到就地仪表设备中,实现控制功能块的有效组合。
但这项技术属于一项新生事物,还没有统一的标准作为其运行的依据,因此还需要进一步加快对其推广和改进的步伐。
2 分散控制系统的特点
由于分散控制系统具有非常高的可靠性,而且具有较好的监视功能和扩展性,更易于进行编程,在系统维护方面也具有较好的便利性,在对其进行不断应用过程中,这些特点更为显著的体现出来。
2.1 可靠性高
在分散控制系统中,主要依托于分散结构可以确保系统的可靠性这一理念,分散结构主要通过分散的系统功能和分散的地理位置这两个方面更好的表现出来,利用这种结构有利于更好的将系统的危险性进行分散,即使运行过程中部分设备存在故障,其他设备也能够保持正常运行的状态。
同时一些关键设备还进行了冗余配置,即在控制器、电源及通信设备中设置冗余设备,这在一定程度上有效的提高了系统的可靠性。
在运行过程中一旦主要设备出现故障,则后备设备则能够立即接替主设备保持继续的工作状态,保证了系统运行的连续性,有效的提高了系统的利用率。
2.2 监视与扩展性能较好
分散控制系统中具有非常良好的人机交互界面,现场操作主要是利用高智能操作员站来完成,能够对整个操作过程中进行直观观测。
递阶数据通信网络系统主要由高度集成化的硬件、模块化的设备接口、标准化和灵活性的系统,有效的实现了通信的分层化,为分散控制系统拓展性能的发挥提供了非常好的条件。
2.3 编程容易以及系统维护方便
分散控制系统中利用自动生成文件的控制图形界面和功能码控制组态来进行编辑,这使编程更为容易,对编程能力的要求较低,而且编程质量较为可靠。
同时,处理具有自我诊断功能,系统运行过程中自诊断程序也会同时运行,这为系统维护带来了较多的方便,而且维护时间较短。
3 DCS在电气自动化中的应用
电厂电气自动化系统已成为电气运营管理的必然发展模式,有效的提高了电厂自动化的水平,而且为新建和改建相关领域的投资空间奠定了良好的基础。
通过将分散控制系统在电气自动化中进行应用,能够为电厂电气综合自动化系统提供重要的技术保障和支持,实现了电厂的环节控制,确保了电厂经营管理水平的全面提升,有效的促进了电厂综合自动化系统技术的发展。
而且在电气自动化不断完善过程中,分散控制系统对于电力企业的科学化管理也起了非常重要的意义,有效的推动了国内电力企业生产管理决策支持系统的发展,而且对提高我国工业水平的快速发展也起到了非常重要的作用。
将分散控制系统在电气控制系统中进行有效的应用,需要确保电气控制的主要功能建立在原有微机数字化装置基础之上。
利用数字化处理来有效的应对电厂电气控制系统中一些常见故障,一些设备的工作状态和动作情况也能够利用通讯
方式及时传递到分散控制系统中来。
电气控制系统和分散控制系统保持独立的运行状态,从而有效的确保了电厂电气系统运行的安全。
在DCS系统实现中,电气系统输入信息以及输出指令都应当以通讯方式实现,除了可以确保系统运行独立、安全以外,还能够节约在DCS系统建设中所需要的电线电缆以及I/O接口节点。
除此以外,输入DCS系统当中的相关信息将用于机组综合控制和全厂信息系统,如机组自启停控制系统,在机组启动前,综合检查包括电气系统在内的整个机组的启动条件,在汽轮机转速达到额定转速标准后启动励磁系统,定速状态下启动自动同期装置,实现发电机与电网的并列运行。
而在运行达到一定负荷标准后,可以通过自动或者是人为的方式,干预进行产用电的切换工作。
停机状态下,主控回路传递相应的控制指令,操作电气系统切换至关闭状态。
在这一控制方式下,专门控制装置的性能优势以及数字化装置的通讯优势得到了很好的发挥,系统整体结构更加的实用与经济。
同时,分散控制与信息集中相互配合,使得整个系统具有较好的联动特点。
另外,清晰的界面为电气和热工控制带来了更多的便利,在调试、维护和检修方面可以按照传统的模式进行。
4 结束语
在我国工业生产快速发展的新形势下,分散控制系统在电气自动化中的应用越来越完善和成熟,有效的提高了电厂电气自动化的水平,为我国电力企业的健康、有序发展起到了重要的促进作用。
而且分散控制系统有效的与电气自动化进行结合,并在电厂中进行应用,不仅进一步对电气自动化系统的运行状态进行了改善,而且分散控制系统的优势也能够更充分的体现出来,确保了电厂机组运行的安全性和可靠性。
参考文献
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