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。
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：分散控制系统相较于传统控制系统，具有稳定性高、便于维护以及功能更多等优势，所以在未来的发展中，会在发电厂中获得广泛应用。
本文根据笔者工作实践，对电厂电气自动化中分散控制系统的应用进行了分析和探讨。
关键词：电厂、电气自动化、分散控制系统引言在我国社会不断进步，各项经济稳步提升的今天，工业生产水平越来越高，工业生产量的增加也间接影响了电力需求量的增加，给电厂的发展提供了良好的空间。
目前，新的技术也不断的运用在电厂的电气自动化作业中，分散控制系统在火电厂的运用，让电气自动化作业的安全性进一步提高，也让工作人员的工作环境安全性得到了保障。
1、分散控制系统简介分散控制系统，简称DCS，是一种新型的仪表控制系统，也可以称为集散控制系统或者分布式计算机控制系统，属于一种全新的仪表控制系统。
分散控制系统中的发展时间不长，功能方面还存在很多的发展空间，在其运行标准还没有准确的制度之前，需要对它的发展给与更多的关注。
分散控制系统的结构主要分为以下四种，即监控层、网络层、控制层和现场层。
其中网络层与监控层相连接，控制层和现场层相联系，各个结构架构之间的数据可以进行交互处理。
这个系统架构以网络层作为结构基础，控制层以基本单元“站”为基础，每个站的数据信息都由分布式的动态数据管理库保存。
网络层的结构拓扑形状各异，可以是星形、环形也可以是树形，这些形状的统一点是满足多重化冗余要求，实现了网络服务软硬件于基础单位之间的信息数据共享。
系统在设计过程中引入“分散控制，集中管理”的基本理念，采取多结构分级和结构间合作的形式，实现了集中管理与分散控制，在工业领域应用广泛。
分散控制系统的基础结构是微处理器。
微处理器主要由现场控制站、人机接口单元、数据通讯系统等几个单元组成。
在微处理器构成系统中采取控制功能分散但显示操作集中的方法，保证了自我管理和整体协调的良好关系。
分散控制系统的设计为达到预期效果，设计中引入多方面技术，如计算机技术、现代通讯技术、显示与数据控制技术等，设计理念方面有基础的分散管理、集中控制以及分层管理等。
DCS系统在电力行业的应用与控制
DCS系统在电力行业的应用与控制随着电力行业的不断发展和现代化进程，自动化控制技术在电力系统中的应用越来越广泛。
其中，分布式控制系统（DCS）因其高效、可靠和智能化的特点，成为电力行业中不可或缺的关键技术之一。
本文将介绍DCS系统在电力行业的应用与控制，并探讨其对电力系统运行和管理的重要作用。
1. DCS系统在电力行业的应用范围DCS系统能够广泛应用于电力行业的各个环节，包括发电厂、输电系统、配电系统以及电力企业的监控与管理系统等。
1.1 发电厂在发电厂中，DCS系统可以实现对整个发电过程的自动化控制。
它能够监测和控制发电设备的运行状态，调节供电负荷，优化发电效率，并提供报警和故障提示等功能。
此外，DCS系统还可以与其他系统进行数据交换和信息共享，提高发电厂的运行效率和安全性。
1.2 输电系统DCS系统在输电系统中的应用主要体现在对电力设备和线路的实时监测和控制上。
它能够监测电力设备的运行状态、实时采集电力负荷数据，并根据系统需求进行负荷优化和调度。
同时，DCS系统还能够对电力线路进行故障检测和定位，提高输电系统的稳定性和可靠性。
1.3 配电系统DCS系统在配电系统中的应用主要包括对电力设备和配电线路的监控和管理。
它能够实时监测电力设备的运行状态、检测电力故障，并能够及时采取措施进行处理。
此外，DCS系统还可以对配电线路进行负荷调度和优化，实现对电力供应的精细化管理和控制。
1.4 监控与管理系统在电力企业的监控与管理系统中，DCS系统起着承上启下的关键作用。
它能够实现对整个电力系统的综合监控和管理，包括监测电力设备的运行状态、采集和分析电力负荷数据、实时预警和故障排除等。
此外，DCS系统还可以与其他相关系统进行数据共享和信息交互，为电力企业的决策提供支持。
2. DCS系统在电力行业的控制功能DCS系统在电力行业的控制功能主要包括过程控制、安全保护和调度调控等。
2.1 过程控制DCS系统能够对电力生产过程中的各个环节进行精确的控制和调节。
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。
浅论电厂电气监控中的DCS
浅论电厂电气监控中的DCS火力电厂中的自动化包括电气自动化和热工自动化，其中电气自动化中应用了DCS监控系统，但是这种系统存在一些问题，本文就电力系统中DCS的实际应用情况进行分析，进而总结电厂电气监控系统未来的发展方向。
1 DCS的含义及特点DCS集散控制系统主要在20世纪70年代中后期开始出现，该系统主要是综合了控制技术、图形显示技术、通信技术以及计算机技术，并且其核心为微小型计算机。
DCS利用多台微小型计算机进行功能上和地理上的分散控制，同时还能够利用高速数据通道集中收集各个分散点的信息，从而对信息进行集中操作和监控。
DCS设计的主要原则是集中操作、分而自治、分级管理、综合协调、分散控制，这样其系统不仅具有集中化的操作显示和信息管理功能以及控制功能，同时具有采集、处理大规模数据以及信息通信的功能。
目前DCS已经应用于各个行业中的监控管理，它采用先进的生产管理和监控技术，已经在各个行业中的应用中取得了巨大的经济效益和社会效益。
DCS的主要特点有五点，分别是：（1）友好性。
应用DCS系统显示比较直观，方便操作，同时能够提供装置运行下的可监视性。
该系统能够为用户提供包括过程控制组态、报表组态、画面组态、系统组态等组态软件，使系统能够灵活扩充；（2）实时性。
通过人机接口，DCS能够实时地收集、处理、记录、操作、控制、监视数据变化，并能够实现对组态回路以及系统结构的在线修改和在线维护；（3）独立性。
DCS中的每一个工作站都能够通过网络接口进行连接，并独立进行任务完成，这样能够有效地分散危险性和控制负荷，使系统有较强的可靠性；（4）灵活性、可扩充性、适应性。
DCS系统主要是积木式结构，其软件和硬件设施是按照标准化、模块化、开放化进行设计，能够通过组态软件进行填写一些表格式的操作来改变某些控制方案和配置，就能够改变生产的流程和工艺；（5）协调性。
DCS系统中的工作站能够互相传递各种信息，优化处理数据和系统的总体功能，利用比较可靠、安全、实时的网络和通信网络协议，进行协调工作，实现信息的共享。
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：现代人的生产生活都离不开电能，所以电力行业的发展关乎着千家万户。
近年来，随着科技的快速发展，电气自动化在现代电厂中已经十分普及，其既提高了电厂运行效率，又增强了电厂运行安全。
而分散控制系统是电厂电气自动化中的一个重要系统，它的应用对于电气自动化系统功能的发挥具有十分关键的作用。
本文主要针对电厂电气自动化中分散控制系统的应用进行了研究，希望有助于相关行业的进步和发展。
关键词：电厂；电气自动化；分散控制系统1、电厂电气自动化的应用电气自动化的应用是指利用机械设备的事先设计的程序，按照生产计划和程序设计，对产品的生产进行监控、管理和修订，以极大地提高生产效率，给人们的生产和生活带来便利。
在电力工程的实际运行过程中，每个环节都或多或少地涉及电气自动化技术的应用，主要包括以下四种类型。
1.1电厂企业监控系统中电气自动化的应用电气自动化技术能够对监控系统进行监督和管理，通过特定的装置掌握电力企业电力监控系统的实时运行状态，了解相关的电气设备是否保持在正常使用状态，从而确保电力系统在运行过程中始终是安全稳定的。
电气自动化在监控系统中应用范围较窄，主要由三部分组成，分别是区域主站监控、站端和网络客户端。
安装在每个局域网中的监控系统是主站控制中心，通过电子地图配置提供电厂管理者需要的相关信息服务。
主要电站负责收集和处理相关数据，然后通过相交换机和网络服务器实现有效对接，实现主站信息输入并分析、从站信息输入再分析。
管理员可以通过键入网络客户端中的不同账户和密码查看相应站台的信息。
1.2设备故障诊断中电气自动化的应用电气自动化技术本质上是实现电力工程的智能化分析和自动化运行，在这一基础上实现设备的故障诊断和系统检测，电气自动化本质上是一种自卫机制，确保电力设备的运行始终维持在最佳水平。
当电气自动化检测装置检测到运行风险大于设定的值时，会向管理人员发出警报，由管理人员处理电力设备中存在的问题。
火电厂电气自动化中分散控制系统的应用
火电厂电气自动化中分散控制系统的应用发布时间：2022-05-25T05:34:50.926Z 来源：《科学与技术》2022年2月第3期作者：孙维民[导读] 相比于现代以风能以及水能等新型能源发电为主的电力企业，火电厂在很多方面都处于弱势地位，孙维民（高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室（哈尔滨锅炉厂有限责任公司）哈尔滨电气环保有限公司黑龙江省哈尔滨市 150046）摘要：相比于现代以风能以及水能等新型能源发电为主的电力企业，火电厂在很多方面都处于弱势地位，虽然应用了电气自动化技术，缩短了与现代电厂之间的距离，但是整体而言火电厂电气自动化水平还较低。
分散控制系统（DCS）在火电厂电气自动化中的应用，可以有效提高电厂自动化作业水平，对促进火电厂可持续发展具有重要意义。
但是，DCS在实践应用中还存在一些运行故障和异常问题，对火电厂电气自动化系统及电力系统的正常、稳定运行造成不良影响，因此有必要对火电厂电气自动化中分散控制系统的应用相关内容进行分析。
关键词：火电厂；电气自动化；分散控制系统1分散控制系统的概述分散控制系统是在微处理器的基础上，由人机接口单元(接人机界面)、现场控制站(控制总线)、电源、机柜以及数据通信系统等各个组合单元构成的系统。
具体结构如图1所示。
图1分散控制系统结构该系统采用一种控制作用分散但操作和显示作用集中的矛盾型方法。
这种方法能够有效保障独立管治与综合协调。
分散性控制的系统中，除了通信技术、计算机技术、操作技术及显示技术等的大范围应用，还重点体现了操作集中、控制分散、管理分级等各种创新化思想。
该系统具有极强的自主诊断性功能，在冗余配置和诊断模型组件合适时，可以自主进行系统诊断和治理，提高了系统可靠性。
2分散控制系统的特点分析2.1可靠性强分散控制系统的构建原则为分散构造，对于系统的可靠性有较大保障。
分散性结构主要从两方面体现，即系统功能与地理位置的分散。
坚持分散原则，能够有效将系统结构的危险性降到最低，当部分设备发生故障时，不会瞬间影响到其他区域的工作。
试分析火电厂电气自动化中分散控制系统的运用
网络天地‖131‖试分析火电厂电气自动化中分散控制系统的运用◆李寒冰DCS 系统在火电厂的运用已十分普遍，将火电厂电气控制系统纳入DCS 中，有助于电厂实现全面的自动化，本文简单介绍了DCS 和火电厂的电气自动化，由此总结了将电气自动化控制系统纳入DCS 的方法。
自上世纪90年代以来，分散控制系统（DCS ）在我国的火电厂已普遍使用，在我国电厂自动化建设过程中DCS 系统发挥了极大的作用。
DCS 发展已经较为成熟，普遍采用DCS 的热控系统基本可以满足机组主辅设备控制要求。
在电改过程当中，对机组热工自动化系统的安全、可靠要求更加严格，对控制水平的要求也更高。
1 分散控制系统DCS 系统的基础是微处理器，是融合计算机技术、网络通讯技术、测量控制技术等现代电子信息技术的现代控制系统。
分散控制以及集中管理是其最为显著的特点，它能够对集中监视、操作和管理生产过程，不同计算机控制的装置则完成具体的控制任务。
Honeywell 公司于20世纪70年代推出第一代DCS 系统，然后在技术的发展过程中不断更新换代，并在工业生产过程控制当中得到迅速的普及。
我国则在80年代引入DCS ，并在大型火电机组上运用，目前已成为电站自动化控制的标准配置。
DCS 的典型架构一般有四个层次，如图。
图1 DCS 典型架构示意这种系统架构，网络层连接监控层、控制层和现场层，使其数据能够进行交互。
网络层是整个系统架构的基础，而控制层中则以基本单元“站”组成，利用专业的分布式动态实时数据库管理和保存各个站上的数据。
网络结构拓扑可以是树形、星形或是环形，目的是实现多重化冗余，网络服务软件和硬件实现站与站间的信息共享。
随着机组容量增大，必须扩展监控点数，对网络的要求就会更高，所以很多DCS 系统使用高速以太网组网，保证控制的实时性。
监控层的工作站则执行相对自治原则，每个工作站负责各自的领域或是功能。
比如EDPF-NT （国产品牌）其监控层就有7个不同的工作站，包括ENG 、OPR 、DPU 、HSR 、LOG 、CAC 、GA TEW AY 。
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分散控制系统（DCS）在电厂电气自动化的应用分析
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。
标签：电厂；分散控制系统；电气自动化；特点；应用
1 引言
电厂电气等电力企业的发展对于我国的经济发展具有重要意义和影响，因此，我国有关部门对此行业的发展高度重视。
而要想促进该行业的发展就要注重对于技术的运用。
尤其目前我国的电厂电气都已经实现了自动化，极大的提高了工作效率，使得工作人员的工作增加了便捷，这就与其中的技术有着密不可分的联系。
而在电厂电气自动化的过程中，最为关键的还是分散控制系统的应用，即DCS。
它的应用取得了显著的效果，符合时代发展的需求，促进了电力的稳定运行，同时也促进了电力行业又好又快的发展。
2 分散控制系统的现状与发展
2.1 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。
2.2 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。
3 DCS控制系统在电厂控制系统中的优势
DCS在电厂的应用，使火力发电机组的数据采集、数据处理、生产过程和逻辑控制、生产过程的监视和报警、设备的联锁和保护、员工的操作管理能力得到了提高，是当前热控系统的主要方式，其优势体现在以下六个方面：
一是开放性：DCS是采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用网络方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，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，几乎不影响系统其他计算机的工作。
二是可靠性高：因为DCS系统是将系统控制功能分散在每一个独立的电脑上实现，所以系统架构就是采用容错设计，所以可靠性比较高。
三是维护简单：可以使用功能比较单一的微型或小型专用计算机，所以就具有方便、维护简单等特点。
四是灵活性：灵活性就是通过组态软件来进行软硬件组态，这就极大的方便构成所需的控制系统。
五是控制功能齐全：在组态软件中控制算法是十分的丰富的，批处理控制、顺序控制和集连续控制于一体，这就可以实现前馈、串级等一些先进的控制，还可以简单的加入所需的特殊性的控制算法。
4 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。
5 结语
分散控制系统DCS在电厂综合控制系统应用上体现出兼容性强、组态方便、控制功能完善、数据处理快捷、人机界面友好、运行安全可靠等优点，为电厂稳定、可靠、经济运行提供了有力的保障。
电厂控制系统全厂DCS系统一体化是今后发展的趋势，它能够提高全厂自动化控制水平，优化电厂资源配置、降低热工备品备件类型和数量、减少维护人员及费用，进一步提高电厂的市场竞争力。
参考文献：
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[2]徐峰.分散控制系统（DCS）在电厂电气自动化的应用探究[J].装饰装修天地，2017（1）.
[3]李寒冰.试分析火电厂电气自动化中分散控制系统的运用[J].电脑迷，2016（12）.。