DCS在电厂热工控制系统中的应用研究
电厂热工控制DCS系统设计与运用探讨
对于数据 采集系统而言 ，其可 以根据 实际情 况，进行 自动报警 、 打印制 表以及计算性能指标等 ，同时也可以有效提高具体操作 的准 确性 。 １ ． ２模拟量控制系统 对 于电厂热工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统而言 ，其模拟量控制系统 的作用在 于将汽 轮发 电机组锅炉、汽机作 为整体 ，予 以控制，具体可分成机 侧 、炉侧模拟量 两个控制系统 。对于炉侧 Ｍ Ｃ Ｓ系统而言 ，其 中主要 包括机炉协 调控 制和汽温调节系统 ， 同时包括送风和 引风调节系统 、 储水箱水位控 制系统以及蒸汽温控系统等 ； 对于机侧 Ｍ Ｃ Ｓ系统而言 ， 除锅炉 给水 全程控制 、除氧器水位 调节 作为串级凋节 ，其他调节 皆 为单 回路调 节系统 ，比如 除氧器压 力、凝汽器水位调节系统 以及水 位调节 系统 和溺式水箱水位调节系 统。对于模拟量控制系统而言 ， 其价值 在于对生产中用到 的水 、风 以及 燃料等变量，进行 闭环 自动 调节 ，同时还要控 制整个单元机组负荷 。 Ｌ ３顺序控制系统 电厂热 工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统 中的顺序控制系统 ，通常被称作程序控 制系统 ，即把机组部分操作程序根据热 力系统分为若干个不 同的子
电力科技
电厂热工控 制 Ｄ Ｏ Ｓ系统设计 与运 用探讨
李仁 杰 骆 涛
（ 浙江浙能长兴发 电有 限公 司 。浙江 长兴 ３ １ ３ １ ０ ０）
【 摘 要 】随着 自动化技术的快速发展 。当前 国 内电厂热工 自
动化控制为 电力事业的发展提 供 了重要的基础和保 障。电厂热工控 制主要是基 于 ＤＣ Ｓ系统的热工优化控制平 台。以 ＤＣＳ结构、基本 功能为 支撑 ，可有效 实现电厂热工优化控制 。本文将对 ＤＣＳ系统设 计要 点进行分析 ，并在此基 础上就其应用性 ，谈一 下 自己的观 点和 认 识 ，以供参考 。 【 关键词 】电厂 ；热工控制 ；Ｄ Ｃ Ｓ系统 ；设计 ；运 用；研 究 所谓 Ｄ Ｃ Ｓ系统 ，即集散控制系统 ，较之于传统模式下控制系统 而言 ，它是一种新型 的控制系统 ，基于 对传统计算机控制系统应用 优势 与不足 的研 究，形成 的 ４ ｃ技术 。Ｄ Ｃ Ｓ系统主要有计算机 、显示 以及通 信和 控制四个模块组成 ，是 基于 现代微型计算机局域 网的一 种安全 、高效控制系统 。较之于传 统的集中控制系统 ，Ｄ Ｃ Ｓ系统可 谓有过之 而无不及。 １ 、 电厂热工控 制 Ｄ ＣＳ系统设计 对于电厂热工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统而言 ，网络设计是关键 ，其对整个 Ｄ Ｃ Ｓ系统的安全可靠性 、实效性 以及扩 充性等，具有至关重要 的作 用 。同时，还 要全面考虑 电厂热工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统 的功能性设计 ，即 Ｄ Ａ Ｓ（ 数据采集 系统） 、Ｍ Ｃ Ｓ （ 模拟量 控制系统） 、Ｓ Ｃ Ｓ （ 顺序 控制系统） 以及 Ｄ Ｅ Ｈ（ 数字电液调节系统） 和Ｆ Ｓ Ｓ Ｓ（ 锅炉炉膛安全监控系统 ） ，具 体分析如 下： １ ． １ 数据采集系统 对 于电厂热工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统而言 ，数据采集系统通常又称作计 算机监 控系统，其作用在对机组实 际生产过程中的相关参数信息在 线检测 ，经处理运算后，以 Ｃ Ｒ Ｔ 画面 的形式 ， 将其传送给操作人员 。 顺序控制 系统而 言，其主要有汽机润滑油 、定冷水 以及胶球清洗等 系统 。实 践中可 以看到 ，虽然 Ｓ Ｃ Ｓ系统内容相对 比较庞杂 ，但其控 制逻辑却 比较简 单，而且联锁保护逻辑设计是其核心 ，因此必须结 合现场情况进行具体设计 。 １ ． ４数字电液调节系统 、 电厂热工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统中的数字 电液调节系统 ，是整个 电厂热 控汽轮发 电机组 的组 成部分，主要是为 了对汽轮机转速和功率进行 调节 ，对汽轮机前压 力进 行控 制，并且还可 以有效实现机组启停或 者故障时 的保护与控制 １ ． ５锅 炉 炉 膛 安 全 监 控 系 统 电厂热工控制 Ｄ Ｃ Ｓ系统中的锅炉 炉膛安全监控系统 ，即燃烧器 管理系统 ，简称 Ｂ Ｍ Ｓ ，其可在锅炉正常运作、启停模式下 ，密切 、 持续的对大量燃烧系 统参数值 、及 设备状态进行监视 ，通过逻辑运 算和判 断，结合顺序控 制以及连锁设备设计 ，从而确保燃烧系统设 备 能够严格按照 预定 的逻 辑顺 序操作、处理事故 ，最终确保 电厂锅 炉安全运行与热控质量 。 ２ 、Ｄ ＣＳ系统在 电厂热工控制中的运用 对于 Ｄ Ｃ Ｓ系统而言，其采 用的主 要控制模式 为局部控制独立工 作站 ，各站 点间的数据信 息传 递，主要依赖局部 网络通信 ；Ｄ Ｃ Ｓ在 电厂热控 中的运用 ， 大 幅度提 高了电厂发 电机组热控数据信息采集 、 处理、过 程与逻 辑控制 以及设备运行监视、报警和联锁和保护效率 ， 成为 国内电厂热控系统 的重要方式 。 ２ ． １ Ｄ Ｃ Ｓ系统兼容性强 对于 电厂 热工控制系统而言，其火 电机组控制对象非常 的庞大 和繁杂 ，这些 因素都对 电厂热工控制 自动化系统有较高的要求 ，而 Ｄ Ｃ Ｓ控 制系统 正好弥补了这一空缺 。Ｄ Ｃ Ｓ系统本身具有较强的兼容 性 ，可实现对 多种对 象的 自动化控制 ，同时也可提高 自动化运行效 率 ，大大提高 了电厂热控机组 的 自 动化控制水平 。 ２ ． ２ Ｄ Ｃ Ｓ系统的应用 ，可确保 电厂机组 的安全运行 对于 Ｄ Ｃ Ｓ控制系统而言，其在保 障电厂机组 安全运行方面 的应 用效果 非常的显 著，它可通过显示技术 自身 的优势 ，利用大屏幕将 相关 的数据信息显示 出来 ， 并且将人机操作过程变得更加 的简单化 、 智 能化和 自动化 。Ｄ Ｃ Ｓ系统的应用 ，有效的减轻 了传统模式下 的操 控人员工作压力 ，同时也降低 了运行成本 ，不仅保障 了电厂机组 的 安全运行 ，而且还有效 的减少 了各种 安全事故 的发 生。
DCS控制系统设计案例分析
实例2：
评判标准
实例3：
评判标准
实例4：
评判标准
实例5：
评判标准
测试8：20分
8）验证控制参数的整定能力，20分
将自动投入，改变控制定值置-80Pa，查看系统是否在45秒内能够控制0Pa～160Pa之间，得10分。
将 自 动 投 入 ， 改 变 控 制 定 值 置 - 8 0 Pa， 查 看 系 统 是 否 在 3 0 min 内 能 够 控 制 30Pa～-1300Pa之间，得20分。
实例1：
题目：
某600MW发电机组的锅炉是亚临界中间一次再热控制循环汽包炉，锅 炉采用平衡通风的方式。配备两台轴流式引风机，通过调节可调动叶 来控制锅炉的炉膛负压，控制策略采用负压偏差PI调节加送风指令做 前馈信号的单回路配前馈的控制模式。在某次机组期间，决定配套实 施脱硫工程（FGD），系统配置一台轴流式增压风机用来克服烟气流经 FGD系统的压力损失。通过调节增压风机动叶的开度，将增压风机入口 处的烟气静压控制在一定值（-180Pa），增压风机动叶自动控制策略 采用控制偏差PI调节加总风量做前馈信号的单回路配前馈的控制模式; 当引风机跳闸触发RB时，为确保系统的稳定，增压风机动叶自动控制 应设计相应的超弛逻辑，并撤出自动，投手动控制。请根据题意的要 求，设计增压风机动叶自动控制逻辑，并根据系统特性，整定相关控 制参数，使其控制性能能够满足控制要求。
PT0002 炉膛负压3：PT0003 相关开关量信号清单： 引风机RB触发ZS1001 叶开度信号坏质量：ZS1000 烟气静压1信号坏质量：ZS1002 烟气静压2信号坏质量：ZS1003 烟气静压3信号坏质量：ZS1004 引风机A电流信号坏质量：ZS1005 引风机B电流信号坏质量：ZS1006
浅谈电厂热工控制DCS系统应用
浅谈电厂热工控制DCS系统应用摘要：随着我国的市场经济得到了长足的发展，电力行业也开始投入市场竞争当中，电力企业为了可以实现进一步发展，也在不断应用很多新的技术来提高自身的管理效率。
其中DCS 技术成了电力热工控制工作当中的重要工具，其大大提高了电力企业的经济效益。
应用了 DCS 技术后，我国的电力企业运行效率得到了很大的提升，并且对于保证电厂的运行平稳性和安全性来说非常重要，提高了系统管理的智能化水平。
本文就此简述电厂热工控制DCS系统应用。
关键词：电厂；热工控制系统；DCS系统；应用1、DCS系统介绍DCS系统是一种集散性的控制系统，和传统的集中性的控制系统有很大的区别，是一种比较新型的控制系统，有其独特的优势。
DCS控制系统以传统的计算机控制系统为基础，并通过改善内部软件工作环境与创新工作思维进行操作。
DCS系统主要有以下几个优势：一是兼容性强；二是远程智能I/O，通过远程智能I/O，DCS系统不仅安全性得得了提升，而且对现场总线具有较好的兼具性。
三是实现辅机DCS控制，在电厂生产运营过程中，不仅可以在大机组上进行DCS的应用，而且还可以将DCS应用到辅助系统中，实现对其他操作的集中控制。
四是实现监控模式全程化，不仅有效的实现了人机界面的优化，而且减少了监控人员的数量，降低了成本，从而保证了电厂的利益，同时也有利于确保电厂的运行安全[1]。
2、DCS系统的特点DCS系统具有很高的可靠性，并且具有较好的监督功能和拓宽性，更便于进行编程，在系统维护方面也具有较好的便利性。
2.1监督与拓宽方便DCS控制系统具有人机交互界面，通过高智能操作员站现场操作，全部操作过程可视化。
递阶数据通讯网络系统由高集成化硬件、模块化设备接口、标准化、灵活性系统，有效完成通讯分层化，为分散控制系统拓宽功能提供便利条件。
2.2可靠性高在DCS系统中，主要依托于DCS构造可以确保系统的可靠性这一理念，DCS构造主要经过DCS的系统功能和DCS的地理位置这两方面表现出来，即使运转过程中有些设备存在故障，别的设备也可以继续正常运转。
关于DCS全厂主辅一体化及RS485通讯接口组合设计的相关应用
关于DCS全厂主辅一体化及RS485通讯接口组合设计的相关应用我公司电厂热工自动化十多年的发展，遵循着行业内的相关发展规律。
根据自身的特点，走出一条稳健的路。
本文从新建项目DCS一体化与RS485接口组合设计的方案，提出了一些看法。
标签：DCS；主辅一体化；PLC；RS485；MODBUS1 引言对于我公司早先建设的火力发电厂，全厂自动化系统一般采用的是分散控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）的组合方案。
机、炉、电等重要设备、系统通过DCS来实现功能控制，而水、煤、灰等辅网设备和系统则纳入到了PLC 系统控制范围内。
普遍采用此种方案究其原因主要是以往分散控制系统（DCS）的价格要远高于可编程逻辑控制器（PLC）所组控制系统的价格，且在环境较恶劣的现场，DCS的模块可靠性较差，安全生产不能保证。
近年来随着国产DCS 厂家的进入以及利用较低的价格战成功抢占到了市场份额等因素，国外的DCS 厂家也参与到了分散控制系统激烈的市场竞争当中，导致DCS整体价格持续走低。
所以，现如今DCS替代PLC参与辅网的控制功能的实现，已经达到比较适宜的时期。
2 工程概况我公司8×660MW超超临界高效环保节能机组厂区由南向北分别布置#1、#2、#3，#4、#5、#6机组，西面布置#7、#8机组。
对于#7、#8机组，按两台机组为一个单元设计，同步建设烟气脱硫、脱硝装置、湿式除尘。
计划于2017年全部建成发电。
本期工程三大主机分别采用了东汽、东电、东锅，哈汽、哈电、哈锅产品，自动化控制系统采用的是艾默生过程控制有限公司OV ATION产品，鉴于我公司其他电厂已投运现场总线系统安全和经济性考虑，此次不采用现场总线技术。
3 全厂主辅DCS实际布置#1、#2、#3机组及其公用系统、辅网系统，#4、#5、#6机组及其公用系统、辅网系统，#7、#8机组及其公用系统、辅网系统。
模块分组以#7、#8机组及其公用系统、辅网系统为例，其他组别与之相似。
供热厂DCS控制系统设计
题目：热电厂DCS控制系统设计学院：信息电子技术学院年级： 10级专业：自动化技术*名：***学号： **********指导教师：***摘要DCS的结构是一个分布式系统，其实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
它是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互渗透发展而产生。
目前，分散控制系统已经发展成为工业生产过程自动控制装置的主流。
本设计为供热厂DCS控制组态设计。
主要通过数据采集系统(DAS)采集模拟量和开关量信号，模拟量控制系统(MCS)控制水流量、水温等参数、顺序控制系统(SCS)控制辅机及其设备的启停和联锁控制、主燃料跳闸系统(MFT)完成锅炉保护功能。
达到有效监测和控制供热厂锅炉运行的目的。
论文引用了国电智深的EDPF-NT+ DCS控制系统,主要技术；在掌握该系统的基本原理和功能的基础上，论文以供热厂锅炉为控制对象，应用EDPF-NT+系统进行了硬件选型和系统组态；论文最后以流量和水温监控为重点进行控制组态的实现，以热网循环泵监控为重点进行SCS控制组态的实现，以PLC300与卡件的通讯进行对燃烧器的监控。
最终全面实现了EDPF-NT+系统在供热厂的DCS控制功能。
生产实践将证明热电厂DCS控制组态设计和实现是热电厂可靠、安全运行的重要保证。
关键字：DCS；EDPF-NT+系统；供热厂；组态AbstractThe structure of DCS is a distributed system, and its essence is a kind of new control technology for centralized monitoring, operation, management and control of the production process using computer technology. It is composed of computer technology, signal processing technology, measurement and control technology, communication network technology and human-machine interface technology development and mutual penetration. At present, the distributed control system has become the mainstream of the automatic control device for industrial production process.The design for the configuration design of DCS control heating plant. Mainly through the data acquisition system (DAS) acquisition of analog and switch quantity signal, analog control system (MCS) to control the water flow, water temperature and other parameters, the sequence control system (SCS) control auxiliary machinery and equipment start and stop and interlock control, main fuel trip system (MFT) to complete the boiler protection function. To achieve the effective monitoring and control of boiler heating plant operating purposes.The paper quoted EDPF-NT+ DCS control system, New Intelligent Technology Co., Ltd. the main technology; the basic principle and grasp the features of the system, then the heating plant unit as the control object, the application of EDPF-NT+ system for the selection of hardware and the configuration of the system; finally, the flow and temperature control as the focus for the McS control configurationimplementation, in order to achieve the circulation pump control as the focus for SCS control configuration, in order to achieve the burner as the focus for MFT configuration. Eventually, the full realization of the EDPF-NT+ system control function in the heating plant DCS.Practice will prove that the thermal power plant DCS control and configuration design is an important guarantee of reliable, safe operation of thermal power plant.Key words：DCS；EDPF-NT+ System；Heating Plant；Customized—cOnfiguratiOn目录摘要 (i)Abstract (ii)第1 章绪论 (1)1.1 分散控制系统的发展历史和研究现状 (1)1.2 分散控制系统的结构 (2)1.3 分散控制系统的特点 (4)1.3.1 分级阶梯控制 (4)1.3.2 分散控制 (4)1.3.3 自治和协调性 (4)1.3.4 开放系统 (5)第 2 章EDPF-NT+系统和硬件组成 (7)2.1 概述 (7)2.1.1 分布式处理单元 (8)2.1.2 I/O模块 (11)2.1.3 电源单元 (12)2.1.4 过程控制柜 (12)2.1.5 通讯网络 (13)2.1.6 IO 总线中继器 (14)2.2 系统接地 (14)2.3 系统供电 (15)2.4 EDPF-NT+组态软件 (16)2.4.1 集散控制系统组态概念 (16)2.4.2 EDPF-NT+组态软件特点 (16)2.4.3 组态内容 (16)2.4.4 组态流程如下所示 (18)2.5 EDPF-NT+组态软件各个站的功能 (18)2.5.1 ENG站-工程师站 (18)2.5.2 OPR-操作员站 (18)2.5.3 HSR站（历史数据检索站） (19)2.5.4 LOG站（制表站） (19)2.5.5 CAC站（计算站） (19)2.5.6 DPU站（分布式过程处理器） (19)第 3 章硬件选型和系统组态 (21)3.1 设计内容及要求 (21)3.2 前期设计 (21)3.2.1 热工检测及控制 (22)3.3 硬件选型 (24)3.4 系统接地 (28)3.5 系统供电 (29)3.6 系统组态 (34)第 4 章控制方案的组态 (42)4.1 热网循环泵的连锁控制 (42)4.2 热网循环泵的PID控制 (43)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (46)附录A (48)第 1 章绪论1.1 分散控制系统的发展历史和研究现状分散控制系统就是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为前提，从生产过程综合自动化的角度出发，按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的，以微处理机为核心，结合了控制技术、通信技术和CRT显示技术的新型控制系统。
DCS控制系统在电力系统方面的应用
DCS控制系统在电力系统方面的应用摘要：DCS 技术作为目前一项较为发展迅速的且先进的技术，在电厂热工系统中正如火如荼的进行着，高科技是各行各业发展的前提，作为我国经济的主要来源的发电厂，更是需要大量的高科技技术来维持其巨大的工作量，而提高效率与降低成本则是目前需要主要解决的问题，DCS 技术如果能够成熟的应用于电厂热工控制系统，将会是发电厂的一大突破，使得发电效率与成本大大降低，给人类的生活与生产带来更多的便利。
关键词：电厂；DCS系统；应用我国全面协调可持续发展，各方面建设全面提高，各个行业和领域都取得了优异的成就。
其中，DCS 控制系统的应用和发展发挥了巨大的作用，也使得电力产业发展壮大。
但是，我们在发展电力产业的同时，必须注重电力系统的安全问题，这也成了电力产业发展的重中之重。
而 DCS 控制系统则是一种针对于电力产业发展的科学合理的安全控制系统。
在现代社会各领域当中，对于电能的需求愈发增大，如此为了满足社会的需求，电厂需要提升自己的供电水平，在此前提下，通过高先进的技术实现此目标的重要途径，其中DCS 系统即为一项适用于电厂电力热工控制系统当中，一项先进度较高的控制系统，通过此系统的应用，切实的加强电厂的供电水平。
一、简述 DCS 控制系统当电力行业发展越来越得到国家的重视，人们以及城市发展对于电力需求逐渐增多的时候，电厂发展的生产效率和安全就成为了当前社会和国家的关注焦点, 也成为了不容忽视的问题。
DCS 控制系统的出现和应用,极大地缓解甚至是解决了当前我国电力系统生产运作过程中所存在的焦点问题。
DCS 控制系统在电力生产中很大程度上稳定了电力生产,并且取得了明显的效果。
但是 DCS 控制系统在目前的应用过程中还存在一定的问题, 我们必须采取有效措施来解决这些问题。
DCS 控制系统，具有较强的综合性能。
可以说，在社会的生产发展中发挥了巨大的作用，当然对电厂的发展有利而无害。
当今社会是一个高速发展的时代，社会进步，信息发达，科技创新，我们今天所谈论的 DCS 控制系统就综合了各种新兴技术，从而使其在各方各面都展现了巨大的潜力和优势，可以说，DCS 控制系统的综合性推动了电力系统的整体性。
电厂热工控制DCS系统的设计与研究
电厂热工控制DCS系统的设计与研究摘要DCS系统，即分布式工业自动控制系统，顺应电厂热工自动化的发展要求而广泛运用于电厂过程控制领域中，为电厂热工控制系统自动化的实现提供了强有力的硬件、软件平台。
基于机组容量不断增大的特性，DCS系统的设计也更加趋向于功能的全面化设计，因此本文结合实际情况对其系统的功能设计进行分析及研究。
关键词电厂热工；DCS系统；设计研究DCS系统是在对计算机局域网的研究基础上发展、演变起来的，是把局域网变成一个实时性、可靠性要求很高的网络型控制系统。
相对于集中控制系统而言，DCS系统为分散控制系统。
作为电厂中枢神经的DCS系统直接关系到整个机组试运能否顺利完成以及投运后的正常运作，因此在对其进行设计时，需要着重考虑其系统功能上的设计。
1 我国电厂DCS系统的发展现状DCS系统已在我国电厂中广泛运用了十多年，机组主要的热工自动化系统也宜采用分散控制系统。
目前，我国电厂中几乎所有的机组都采用了DCS系统，其功能主要包括数据采集和处理功能、模拟量控制功能、顺序控制功能和锅炉炉膛安全监控功能。
对于机组部分试运行和整机启动调试过程中，DCS的能动作用加速了机组安装调试的进程；而且机组正式移交生产时，保护和控制系统的主要功能的投入使用，确保机组的安全经济的运作。
随着我国科技技术的不断提高，已经能够独立承担DCS系统组态及应用软件的设计、现场调试和相关的培训工作，开始改变完全依赖国外进口的局势。
但是，对于当前我国DCS系统运行和维护工作量较大的问题，在对其进行实际设计时需要加强系统功能性的设计，以提高系统运行的工作效率。
2 我国电厂热工控制的现状分析以自动调节系统的角度来看，我国电厂热工控制的现实情况具体表现在以下两个方面。
1）机组监控的相关软件来源于国外进口。
由于国外的自动调节系统发展成熟，各种仪表和执行机构运行的可靠性强，各种设计参数合理，致使国内的机组、DCS系统等相关软件都采用进口的知名设备；2）DCS系统程序的编制由国内自己执行。
DCS系统在热电厂锅炉中的应用
DCS系统在热电厂锅炉中的应用摘要DCS系统在热电厂锅炉中的应用，可以使控制更加易于实现，可靠和方案优化。
便于故障的查找，分析和处理。
提升企业的信息化，便于管理。
关键词DCS系统；控制方案；系统配置；监视；管理所谓集散控制系统（即DCS，英文名称为Distributed Control System），其含义是利用微处理机或微型计算机技术对生产过程进行集中管理和分散控制。
是4C技术的产物。
4C技术就是控制技术（Control），计算机（Computer）技术，通讯（Communication）技术和CRT（Cathode Ray Tube）显示技术。
整个装置继承了常规仪表控制系统和计算机集中控制系统的优点，克服了单微机控制系统危险性高度集中以及常规仪表控制功能单一，人/机联系差的缺点，可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理，在电厂锅炉流程自动化领域的应用已经十分普及。
1 锅炉控制方案锅锅炉控制方案：常用的有燃烧自动控制，汽包水位自动控制。
1）锅炉燃烧系统控制可分散成：给煤控制，送风控制，炉膛负压控制（1）给煤控制原理说明：采用三冲量单级调节，以锅炉出口蒸汽压力为被调节变量，主汽流量信号和汽包压力信号为补充信号，PID调节作用为反作用。
即锅炉出口蒸汽压力大于给定值时，减少给煤量，汽包压力经分流后正方向接入。
主汽流量信号经分流后反向接入。
（2）送风控制原理说明：采用串级调节。
以烟气含氧量信号为主调变量，经主调节器运算后作为副调节器的给定信号。
主汽流量信号为补充信号，从而改变送风量以适应氧量及主汽流量的变化。
（3）炉膛负压原理说明：采用单冲量调节。
以炉膛负压为被调节变量。
锅炉燃烧自动控制在以往二型，三型仪表时代在实际应用中很难投入，利用集散控制系统强大的控制功能和灵活的组态方式，超前及延时功能。
在实际应用得以实现。
方便了锅炉的运行调整。
提高了锅炉运行的稳定性燃烧经济性。
2）汽包液位控制锅炉给水自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量，并使汽包液位保持在工艺允许的范围内。
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DCS在电厂热工控制系统中的应用研究
摘要：目前在电厂机组中DCS系统得以广泛的应用，而且随着技术的发展也不
断的完善，其前景越来越好，而且300MW机组上已全面采用了DCS系统，通过DCS系统的应用，有效的确保了电厂的安全生产，同时也使电厂的经济效益得以
更好的实现，DCS系统以其超过于其他控制系统的优势展现出无限的生机。
关键词：DCS；电厂；热工控制系统；维护与管理
1 DCS系统分析
DCS系统的实质是一种集散性的控制系统，与传统系统结构相比，DCS系统
是一种较为新型的控制系统，它以计算机控制系统为基础，能不断的改善系统内
部的软件工作环境，也能有序控制锅炉、发电机组、系统和用电装置，并对相关
数据发送控制指令，实现了对汽机、锅炉、电气系统的协调控制。
从结构上来看，DCS系统主要由操作员站、工程师站、现场控制站、系统网
络四个部分构成，如图1所示，且相互之间的功能、性质等存在一定的差异。
图1 DCS系统结构图
在上述4个部分的操作过程中，主要以基于微型计算机的局域网为纽带，在
该局域网中，各种有关电厂生产的资料可以顺利的传递、交流，并且不会受到外
界的干扰；在信息传递过程中，相关人员可按照要求对数据内容进行交流与控制。
因此可以认为，DCS是一个安全性高、时效性好的控制系统，不仅能实时控制电
厂生产的操作过程，也能监控控制过程，寻找其中存在的风险项目，为提高电厂
整体系统操作水平奠定基础。
而从当前DCS系统的运行来看，该系统虽然具有先进性，但依然存在扩展性
差的问题，并且在系统结构上的兼容性还有待加强。
同时有些学者认为，由于数
据通信速率与控制的实时性之间存在密切关系。
数据通信网络在数据传输率与数
据准确性间存在矛盾，在高速通信下解决数据准确性是目前大型及超大型电厂DCS系统亟需解决的问题。
从上述研究内容可以发现，虽然DCS系统具有先进行，但依然存在诸多问题，需要相关单位的重视。
2电厂热工控制DCS系统设计
在进行电厂热工控制DCS系统设计时，其中网络设计是极为关键的部分，直
接关系到DCS系统的安全性、实效性、扩充性和可靠性，且在进行DCS系统设计时，其功能性也是十分关键的部分，需要进行全面的考虑。
2.1数据采集系统
DCS系统中的数据采集也可以称为计算机监控系统，主要是将机组运行过程
中的相关参数信息在线检测并处理后，并以画面的形式传送给操作人员，而且还
具有自动报警、打印制表等功能，同时对于准确性操作具有极为重要的作用。
2.2模拟量控制系统
对于电厂热工控制DCS系统而言，其模拟量控制系统的作用在于将汽轮发电
机组锅炉、汽机作为整体，予以控制，具体可分成机侧、炉侧模拟量两个控制系统。
对于炉侧MCS系统而言，其中主要包括机炉协调控制和汽温调节系统，同时包括送风和引风调节系统、储水箱水位控制系统以及蒸汽温控系统等；对于机侧MCS系统而言，除锅炉给水全程控制、除氧器水位调节作为串级凋节，其他调节
皆为单回路调节系统。
2.3顺序控制系统
电厂热工控制DCS系统中的顺序控制系统，通常被称作程序控制系统，即把
机组部分操作程序根据热力系统分为若干个不同的子系统，严格按照规定顺序，
对各装置的实际运行状况、逻辑关系等进行判断，并以此为基础发出具体的操作
指令，启动机组各设备。
顺序控制系统的主要任务在于厂房主机、辅机监控，对
参数进行监视，对联锁进行保护。
实践中可以看到，虽然SCS系统内容相对比较
庞杂，但其控制逻辑却比较简单，而且联锁保护逻辑设计是其核心，因此必须结
合现场情况进行具体设计。
2.4数字电液调节系统
电厂热工控制DCS系统中的数字电液调节系统，是整个电厂热控汽轮发电机
组的组成部分，主要是为了对汽轮机转速和功率进行调节，对汽轮机前压力进行
控制，并且还可以有效实现机组启停或者故障时的保护与控制。
2.5锅炉炉膛安全监控系统
电厂热工控制DCS系统中的锅炉炉膛安全监控系统，即燃烧器管理系统，简
称FSSS，其可在锅炉正常运作、启停模式下，密切、持续的对大量燃烧系统参数值、及设备状态进行监视，通过逻辑运算和判断，结合顺序控制以及连锁设备设计，从而确保燃烧系统设备能够严格按照预定的逻辑顺序操作、处理事故，最终
确保电厂锅炉安全运行。
3 DCS在电厂热工控制系统中的管理与维护
3.1硬件管理与维护
（1）在通常状况下，输入输出模块的故障都是由系统诊断与修复的，一旦发现故障，一般的处理方式即为更换模块。
由于一般技术人员对仪表制作的核心技
术不够了解，同时其自身具备的理论知识也不够扎实，这样就造成其无法有效地
发现以及判断由于内部元件老化等原因造成的热工控制模块故障。
而在大部分状
况下，输入输出模块的故障往往是出现在运行以及调试阶段，一般的工作人员很
难完成对模块的更换操作，理论上都是需要由生产厂家对模块进行维修。
（2）在现场设备故障的修复与诊断方面，一旦发现某设备或组件出现异常，工作人员必须马上排查故障，找出故障诱因，并及时地进行有效处理。
工程技术
人员要根据所接收到的故障报告，在做好安全保障措施的前提下开展技术维修工作。
（3）造成操作员站死机现象的原因有很多，例如硬盘以及冷却风扇等出现故障。
除此以外，人为操作也会造成操作员站死机，一旦出现这种状况，就需要修
改控制逻辑，并且要更新下载软件，最后再对设备进行启动操作。
因此，为了防
止由于人为操作而造成操作员站死机现象的发生，电厂要加强人员培训，从而使
人员掌握更多科学有效的操作技巧。
3.2软件管理与维护
（1）对于应用软件要进行及时地备份，并对所有变化进行严格、规范的记录；
（2）在软件的测试过程中，不仅要严格测试软件的功能，同时还要对每个级别的权限进行严密的检测；
（3）要规范地管理、修改以及更新软件；
（4）在设备的维修或者运行阶段，要采取严格有效的隔离以及保护措施；
（5）一旦发现操作站出现运行故障，必须在确保可用的操作员站能正常监测以及运行的前提下，实施对故障的排除与维修操作，一旦发现故障无法排除，那
么就必须根据设备运行的状态，实施故障排查；
（6）如果所有的操作员站都无法正常运行，那么就要采取停电或者是电路控
制器调节等停止运行措施；
（7）要建立健全软件与设备监管制度，特别是对于中央处理器以及设备电源
灯等故障，要制定合理的处理对策，从而使得工作人员发现故障以后，可以迅速
地采取有效的处理与维修措施。
结语
随着现代社会生产的不断加快，电厂的整体规模不断扩大，导致电场控制机
系统的复杂程度、技术水平越来越高，在这种背景下，需要进一步优化DCS系统
结构，提高系统运行性能，为更大系统的安全运行提供强大的技术支撑。
参考文献：
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[2]陈瑞军.DCS在电厂中的应用及发展方向探讨[J].内蒙古电力技术，2007（6）．
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[4]张春生.DCS控制系统在电厂化学水处理过程中的应用和研究[D].保定：华
北电力大学，2011.
[5]李建锁.DCS控制系统在小型火电中的设计应用[J].核工程研究与设计，2010，1（5）：47-48.
作者简介：
李少威（1988.02.01-），性别：男，籍贯：河南省鄢陵县；民族：汉族；学历：大学本科；职务：助理工程师；职称：设计师；研究方向：火电厂热工设计。