韦忠俊

【摘 要】随着技术的进步，尤其是信息技术和自动化技术的发展，以及今后智能化工厂的创建，对于生产实际的发展有着明显的促进作用。在热电厂运行的过程中，引入DCS系统，能够对于整个热电厂的运行状态进行调整，使得热电厂在运行的过程中有效地降低能耗，优化整个生产和发电过程，提升热电厂的实际发电效率，积极作用十分明显。本文结合应用实际，首先，分析热电厂DCS系统的组成，其次，探究热电厂DCS系统的实际应用情况，此外，分析热电厂DCS系统的发展趋势，为今后的实际工作开展做出相应的依据。

【关键词】热电厂；DCS；控制系统；自动化。

引言：理念体现了我们对于发展的认识，在新发展理念下，在实际生产中，不断地应用先进性技术，符合理念发展的要求。DCS系统在热电厂生产控制中的应用，是热电厂建设的重要发展方向。结合热电厂生产实际，应用DCS系统，能够提升热电厂运行质量与效率，显著促进热电厂的生产与管理模式优化，是重要的发展趋势。从热电厂实际工作开展的层面分析，探究自动化技术的现状以及发展，能够使得热电厂生产模式针对性地优化转变，意义同样关键。

一、热电厂DCS系统的组成分析

热电厂DCS系统有着十分丰富的组成，主要包括：1、人机界面，操作员站、工程师站、历史站，俗称上位机，用于操作设备，监视参数，系统组态，历史记录等；2、CPU，俗称下位机，用于执行系统逻辑、运算并发出指令；3、输入/输出（I/O）模件，用于收集现场一次设备、元件的测量参数，输出相关信号，通过硬接线实现，分模拟量和开关量等；4、电源系统及电源模块，用于DCS系统电源供给；5、网络及数据通讯线、交换机等设备，用于数据传输以及联系上位机和下位机的枢纽。其主要的目的就是对于热电厂机、电、仪设备运行的各个状态，自动进行数据参数采集，然后进行系统控制计算分析，再通过指令输出，实现对于整个热电厂的自动化控制。首先，DCS系统中，通过模拟量和开关量输入模块对热电厂机、电、仪和其它设备的实际运行状态信号进行采集监控，CPU通过现场总线通讯扫描输入模块采集的数据，然后按预先保存好的逻辑程序对采集到的信号进行周期处理，处理结果通过现场总线通讯刷新输出到模拟量和开关量输出模块，输出模块输出相应信号控制现场相关设备，CPU通过通讯模块、工业以太网跟上位机进行通讯，操作员对人机界面的操作，实现对设备进行远程控制。在DCS自动化控制系统中，如把DCS系统比作人大脑、各种信号检测仪表比作人的眼睛、各种电机和执行器比作人的手和脚、电源线比作人的血液系统、电缆线比作人的神经系统，可把整个DCS系统用如下简图形象的表示。

其次，各种汽液态成份在線分析仪设备、自动报警、视频在线监控等多方面功能也是DCS系统的重要组成。总之，热电厂DCS系统，通过计算机实施控制，对系统整体自动环节进行有效的控制，及时对锅炉和汽机负荷进行经济分配，对于热电厂运行的可靠性与安全性也有十分积极的作用。

二、热电厂DCS系统的实际应用情况分析

1、功能综合丰富

分析DCS系统在热电厂中的应用实际，总体层面对于应用现状分析，即DCS系统的功能丰富，能够有效地推动热电厂运行发展。首先，DCS系统建立在信息技术，通信技术等先进技术的基础上，这些技术在实际生产中引入，可靠性较高，能够广泛地对于数据进行采集，有效地进行信息传输，合理地进行数据分析报警，使得DCS系统有着丰富的功能。其次，从具体层面分析，DCS系统的应用，能够通过数字化的故障检测、通讯、程序连锁等计算机保护方式，具有良好的长记忆特征。并且通过数据采集，掌握热电厂各类设备的运行状态和运行参数，从而判断出设备性能，有效避免设备存在隐患导致生产事故；还能够避免人为控制中的主观因素导致的生产事故，定量化地对于热电厂的运行状态进行评估，准确性也较高。总的来说，从当前热电厂运行实际层面分析，DCS系统功能丰富，可靠性高，能够积极促进热电厂的生产运行。

2、测量显示的数字化

DCS系统在热电厂中应用，结合实际分析，测量显示数字化，是重要的实际应用情况。首先，当前DCS自动化发展模式下，转变了以往的测量数据的显示方式，通过CRT显示器上的数字显示，测量显示的数字化促进显示更具直观性和精确性，便于相关操作人员及时进行读取。其次，原有量测数据的显示方式，有着一定的滞后性，容易出现数据采集的误差，并且当数据波动明显时，难以有效地进行数据显示。总体而言，当前热电厂中，DCS系统引入，测量显示数字化，应当广泛应用，对于热电厂自动控制运行质量有着积极的促进作用。

3、操作监视屏幕化

结合当前DCS系统运行实际，CRT屏幕上的实时画面取代了以往监控中庞大的模拟屏，使得操作监视更加方便。首先，结合当前实际，在控制屏幕的层面，利用鼠标以及键盘的合理化使用取代了传统的分合闸操作，使得整个监测过程变得十分方面。在信号报警的方面，原有的报警信号也转变为屏幕画面的闪烁，并且有相应的文字报警以及语音报警模式，对于工作开展有效性的提升也有着积极的作用。总的来说，操控监视屏幕化，是DCS系统在热点控制中应用的主要模式，整体上提高了相关人员的工作效率，便于相关人员对故障点进行准确的定位，便于及时采取措施进行处理。

4、先进的冗余技术

热电厂生产对DCS系统有较高的可靠性要求，冗余技术是计算机系统提高系统可靠性最有效的方法，因此，热电厂DCS系统采用CPU、通讯、网络和服务器冗余，正常工作时，主、从站时时自动同步所有的运行信息，当主站故障时，从备站接管主站工作形成新的主站，不影响到热电厂的生产，在特殊场合，还可能实现I/O冗余，提高稳定性。

5、自诊断和报警功能

DCS系统有强大的软、硬件自诊断功能，当软件、硬件、网络等故障时会产生系统报警，在人机界面有相应的指示，并生产日志文件，通过查看系统在线运行参数和查看历史日志文件，可了解、掌握DCS系统各项性能是否正常。

6、可扩容功能

DCS系统有最大容量允许值，能满足大多热电厂生产要求，且有足够容量，能够满足随着生产扩大及相关技术改造的扩容。

三、热电厂DCS系统的发展趋势分析

1、运行管理智能化发展

随着信息技术的发展，智能化作为当前高新技术的代表，在热电厂DCS系统中引入，是其重要的发展方向。首先，智能化发展，就是DCS系统通过控制系统，智能化地进行分析，进行指令发出，有效地对于热电厂的运行进行控制。例如，电压、功率等自动调节，自动事故诊断与事故记录等是重要发展趋势。其次，运行管理自动化化，就需要在系统中引入大数据技术，以及复杂的分析技术，使得DCS系统能够形成思维，保证指令发出的科学合理性。热电厂DCS系统的智能化发展，能够很大程度上，拓展DCS系统的功能，提升管理质量效率，因此需要我们不断地探索，结合实际进行发展层面的分析。结合当前的发展背景，有效地在DCS系统中进行新技术引入，也是实践新发展理念的重要思路。

2、系统控制一体化

随着工业的发展，热电厂运行的过程中，不断地对于控制进行集成，在自动化水平大大提升的基础上，实现控制层面的一体化是重要的趋势。首先，系统控制一体化，就是在热电厂DCS系统中，不断地进行集成，将诸多的设备设施的管理系统，预警系统，控制系统进行集成，大大提升管理的效率。其次，系统控制一体化的发展，不仅仅需要硬件层面升级，增强硬件的功能，还需要开发集成化程度更高的控制软件，从而实现设备运行的全方面的自动化控制和管理

四、结语

本文探究热电厂DCS系统的现状及发展，主要对于当前DCS系统的应用实际以及发展趋势进行了分析，对于当前生产层面开展有着一定的指导意义。在当前电力建设不断地发展的背景下，通过DCS系统的应用，提升热电厂的运行质量与效率，已经是新的共识，基于DCS系統应用实际，分析应用现状，探究发展趋势，有着十分深远的意义。

参考文献：

[1] 吕东兴，赵金强.热电厂DCS系统的现状及发展研究.电站系统工程，2012（2）：60-60.

[2] 王丹丹，吴金杨，袁楠，et al.电厂热工自动化技术的现状及进展研究.山东工业技术，2016（9）：179-179.

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[4] 张喆.I/A Series高级工程师手册2017（6）

（作者单位：广西华银铝业有限公司）