林信桐+刘煦

摘 要 在电站的发电机组控制系统中，DCS控制系统已经被应用了很长时间，也十分的广泛。本文介绍了DCS系统及其组成，发展的历程以及发展前景，就DCS控制系统的优点进行分析，希望能够促进DCS控制系统的改进与发展，以便更好的满足电站的发展需求。

关键词 DCS；控制系统；应用

中图分类号 TP39 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）164-0213-02

1 DCS控制系统组成

DCS控制系统通常由人机接口、现场控制站、通讯网络等3个基本部分组成，基本结构形式如图1所示。

1.1 人机接口

人机接口指的是计算机和人之间通过输入和输出设备进行信息的交换，并建立联系。其中包括的设备还有服务器、工程师站以及操作员站，它们每个站中又包括一些硬件设备例如：显示器、键盘鼠标、打印机等。不同的厂家这些配置也是千差万别的，共同点就是这些设备必须要在供电的情况下才能运行。

1.2 现场控制站

现场控制站，是DCS控制的重要组成部分，也就是我们常说的机柜。现场控制站的组成较为复杂，由控制运算处理的单元、开关量输入与输出单元和模拟量单元，以及特殊处理单元组成，主要功能是完成生产中的具体控制方案。

1.3 通讯网络

通讯网络是DCS控制系统的重要支柱，它把现场控制站和人机接口连成一个系统。DCS控制系统的整个通讯网络系统都需要供电的，由光纤、交换机、通信模块、光纤收发器等组成，具有以下特点：快速的实时响应能力，极高的可靠性，适合在恶劣环境下工作，适应DCS控制系统的分层结构。

2 DCS控制系统的发展历程

20世纪70年代中期，日本的横河公司、美国的霍尼韦尔公司最早开发出DCS控制系统并投入到工业使用中，自此以后包括FOXBORO，ROSEMOUNT，BAILEY，YAMATAKE等公司相继研发生产DCS控制系统。1985年，我国引进成套的发电机组，并配置多套进口DCS控制系统，进行试点试验，经过几年的消化、创新，第一套全功能的汽轮机数字式。电液控制系统（DEH-III系统）与引进技。术生产的300MW汽轮机配套。1990年1月通过国家鉴定，并在汉川电厂投入使用。随后，发展越来越迅速，国内“新华公司”“和利时”“浙大中控”等。公司都相继开发并生产了国产化的DCS控制系统[1]。DCS控制系统发展的3个阶段如表1所示。

3 DCS控制系统的优点

3.1 开放性

DCS控制系统的设计具有标准化。、开放式、系列化和模拟化的特点，为了实现信息的传输，利用局域网来实现系统中每台计算机之间的通信，并且逐渐的改进、完善系统的功能等方面。在不影响其它计算机工作的前提下，在局域网中新接入、卸下计算机，并且保证系统运行的时候不会发生意外[2]。

3.2 可靠性

DCS控制系统的功能分散在不同的电脑中、个个计算机单独操作，不受其它计算机的影响。DCS控制系统的可靠性主要体现在它采用了容错设计的结构，这样一来，当其中的一台电脑的发生故障的情况下，避免对其它电脑产生影响，更加不会影响到电脑本身的其它部件[3]。对于DCS控制系统来说，个个电脑的任务不是一样的，相互独立又相互联系。

3.3 灵活性

使用组态软件可以为不同的流程。应用对象进行不同的软件和硬件的配置，使测量与控制信号的联系更加紧密，将基本图形调用到控制算法的图形库和选择库中去，可以更方便的完成控制系统的建设。能够使灵活的系统更加方便的被使用，且还能保证良好的应用效果[3]。

3.4 易于协调、维护

每个工作站之间能使用通信网络来传输不同数据，共享所拥有的消息，优化系统的整体功能，还可以配合相关工作。DCS控制系统较其它控制系统的区别在于，它使用的是相对较小的特殊计算机或微型计算机，它维护起来比较简单，使用起来比较容易，在当地或电脑故障，不会影响整个系统进行操作，这样就可以在线及时更换，解决故障，排除风险。

4 DCS控制系统安全性分析

DCS控制系统安全性主要表现在2个方面：在物理方面，主要在于环境安全和硬件设备方安全。环境的温度、湿度、通风情况等等都会影响到元件的使用寿命，还可能会影响到工作人员的正常操作。设备安全就包括设备的防损坏，无论是人为的还是非人为的，防盗、防辐射、防鼠等。还需要储备备用硬件，提高工作人员的正常操作使用知识和安全意识；在网络安全方面，主要体现在网络信息的安全，包括身份资料等个人的隐私、传输数据的完整性和机密性、远程访问的安全。尤其是在接入互联网之后，网络安全问题就变得更加的重要，安装杀毒软件、安全卫士、防火墙等等措施将DCS内部网络与外部网络隔离开来，防止信息的流失、盗用，造成损失。在日常管理方面，首先操作人员必须经过严格的考试筛选之后才能被拟录用，需要有相应的资格证书。还需要对新招的员工进行培训，提高操作人员的技术培训的强度和技术水平，加强操作人员在安全方面的培训，加强操作人员安全意识防范。其实日常的检查与记录是很重要的，定期检查，作好记录并存档存盘，有异常问题及时汇报处理解决，防止危害的发生。？

5 结论

目前，随着科学技术的快速发展，电力工业在整个国民经济中占很大的比重，DCS控制系统应用越来越广泛，在电站运行过程中也起着极其重要的作用，所以DCS控制系统必须要安全可靠，在此基础上解决速度和操作方便等问题，以便于更好的满足电站的发展需求。

参考文献

[1]杨松柏，方坤，余学康.DCS集散控制系统安全性浅析[J].仪器仪表用户，2016，23（2）：22-24.

[2]李培植，朱庆明.我国电站DCS、DEH控制系统的发展前景[C]//中国动力工程学会成立四十周年文集，2002：230-237.

[3]张璐璐.DCS控制系统在电厂的应用和改进[J].科技创新与应用，2015（3）：76-78.