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火电厂当前DCS应用设计探讨(一)

时间:2012-09-25 11:35来源:未知 作者:胡立国 点击:
摘要:摘 要 本文简单叙述了DCS概念的提出、DCS的应用及其发展,并分析了DCS的应用现状和现场总线的应用前景,对当前火电厂热工自动化设计中现场总线的采用与DCS应用的改进谈了自己的看法,指出在提高火电厂自动化水平方面,设计者应努力的重点.与同行探讨。 一、DCS概念的

摘要:摘 要 本文简单叙述了DCS概念的提出、DCS的应用及其发展,并分析了DCS的应用现状和现场总线的应用前景,对当前火电厂热工自动化设计中现场总线的采用与DCS应用的改进谈了自己的看法,指出在提高火电厂自动化水平方面,设计者应努力的重点.与同行探讨。

 
一、DCS概念的提出


1.计算机控制


  本世纪六十年代以前,工业控制过程还均由常规模拟仪表组成,具有可靠性高、成本低、抗干扰能力强等许多优点。但是,随着生产的发展,以及对控制系统功能、精度的要求越来越高,常规模拟仪表组成的控制系统的局限性也表现的越来越明显,尤其是难以实现对多变量相关对象的控制,实现复杂控制规律非常复杂;控制盘的尺寸越来越大,集中监视困难;对控制规律的变更难以实现。


  随着计算机技术的发展,为计算机应用于控制系统创造了条件,依靠编制计算机软件完成高级和复杂的控制规律,控制规律的变更和调整仅需改变算法、修改或重新编制软件即可实现,克服了模拟仪表控制所无法克服的局限和缺点,给控制领域带来了无限光明。五、六十年代,控制领域内开始进行计算机控制实验,在电厂热工自动化领域,早在 1965年,美国小吉普赛电厂率先进行直接数字控制而以失败告终,我国上海南市电厂与此同时也进行过此项实验,其后,北京石景山电厂在此方面也作过积极的工作,都未取得成功。原因是,当时的计算机硬件不很可靠,一台计算机完成数十甚至上百个控制回路, 软件的编制也就相应繁杂错综,一旦硬件或 软件出现故障,整个控制系统失败,这注定了 计算机控制系统可靠性低、危险一分集中。


2.DCS概念的提出及当时的控制思想


  七十年代初期,随着大规模集成电路的 出现,各种各样的由大规模集成电路芯片构 成的计算机相继问世,这些可靠性极高、体积 小、价格低廉的元器件为新型计算机控制系 统的研制提供了物质基础。

 
  吸取模拟控制系统可靠性高的优点,接 受原来计算机集中控制失败的教训,七十年 代中,控制界提出了“分散控制,集中监视”的 控制概念,从而掀起了控制领域的革命。新 一代控制系统——集散控制系统(DCS)产生 并迅速发展成熟起来。在此,我想指出的是: 控制系统发展到今天;远程I/O的应用,现场 总线控制系统(FCD)概念的提出与发展等 等,从控制本质上都符合当时提出的“分散控 制,集中监视”的控制概念。


二、DCS现状及发展


  目前,DCS生产厂家众多、竞争激烈、各有特色。二十万千瓦以上新建机组均配备了 DCS控制系统。为了开拓市场,许多制造厂家推出了小型DCS系统,大大降低了价格,相当大部分十万和五万千瓦机组也都由DCS 系统实现其监视控制。在火电厂自动化方面,已有数百套DCS系统成功应用于火电机组的监视控制中。

1.控制范围


  DCS控制系统实现了“分散控制,集中监视”的控制思想。在功能上,已包括了DAS、 CCS、SCS、FSSS(BMS)、DEH、ETS等大部分的 机组控制监视任务。其中DAS、CCS、SCS已 无可争论的由DCS来完成。近几年,DCS承 包商在承接DCS控制系统的施工及应用调 试中,积累了丰富的火电厂运行经验,熟悉了FSSS的任务及功能,在捎化吸收的基础上, 成功的将FSSS纳入DCS,由DCS完成锅炉的 各项保护,以及燃烧和负荷管理任务,称其为 锅炉燃烧管理系统—BMS(BURNER MANAGER SYSYTEM)。现在,多数火电机组 DCS招示时已明确标明,DCS系统应包括 DAS、CCS、SCS、BMS等功能。

 

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