电厂电气监控系统

电厂电气监控系统

杨国有

摘要：阐述发电厂—电气监控系统的概念、配置、系统功能及各系统配置的优、缺点，并针对现场总线方式作为今后监控的主流进行了具体分析。

关键词：DCS；电气监控范围；系统配置；现场总线

1概述

电气监控系统是集计算机、通信、图型显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统，它基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则，具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善的特点。随着计算衫L技术、测量控制技术及通讯网络技术和人机接口技术的发展和日益成熟，国外大机组采用DCS监控已有成功的运行经验，在我国发电厂电气控制全面采用DCS在国内还是近几年的事。

2电气监控系统的配置。电气监控系统的配置可分为：I/O集中监控方式、远程智能I/O方式及现场总线控制系统(FCS)方式等。

2．1I/O集中方式。I/O集中方式，是将电气的各馈线在现场设置现场设备I/O接口，通过硬接线电缆与集控室DCSI/O通道相连，经A/D处理后进人DCS组态，实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低，从而使DCS的造价下降，但由于电气设备全部进入DCS监控，随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降，电缆数量巨大，控制楼面积大，长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。

2．2远程智能I/O方式。远程智能I/O方式是在数据采集较集中月-离控制室较远的现场设立远程I/O采集柜(即现场A/D转换机柜)，现场设备I/O信号通过硬接线电缆与I/O采集柜相连，I/O采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。

远程I/O具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点智能化远程I/O还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但I/O卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。

2．3现场总线方式。现场总线是当今3C技术，即通信(Communication)、计算机(Computer)、控制(Control)技术发展的结合，是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元，从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径，实现了彻底的分散控制。

现场总线方式连接到总线电缆上的现场设备首先必须是智能化的，采用连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输及多分支结构通信网络来取代现行的智能化远程I/O分散式控制系统。智能现场设备可实现数据采集、处理及逻辑控制等功能，可在就地试验设备的控制、监控、保护和通信等功能，通过现场总线经通讯单元将处理好的信息上传至控制站，并能将控制站的指令下达。

目前，智能化电气设备有了较快的发展，并且普遍应用于变电站综合自动化系统中，我公司生产的ARAS-2000系列智能化装置运用现场总线方式将其设备的通信接口连接起来，再与通信管理机相连，通过通信管理机接至站控层以太网，再由以太网接至各机组DCS系统，同时还可通过以太网扩接到电气运行维护工程师站、远动工作站、数据库工作站、电厂MIS系统、SIS系统等。实现了对远方保护设备的遥控、遥测、遥信和遥调功能。

现场总线方式除具有远程智能I/O的全部优点外，由于采用人机界面、本身具有显示功能还可减少大量的仪表、I/O卡件、模拟量卡件；现场总线系统的高可靠性使系统出现故障的几率大大减少从而使维护大幅度降低；现场总线协议/规范保证厂通信的可靠性；智能化装置的进入提高了系统测量和控制的精度；系统具有优异的远程监控能力(可以在控制室对远程设备进行监控)；设备配置、网络组态和系统集成方便自由等。现场总线具有的数字化、开放性、分散性、互操作性与互换性及对现场环境的适应性决定了它的一系列优点，也决定了现场总线监控方式是今后计算机监控系统发展的方向。

3结论

综上所述，发电厂电气控制系统进入DCS，将提高整个电气系统的运行管理水平，直接关系到电厂运行的安全经济性，影响电厂在发电市场上的竞争能力。基于DCS在热工控制系统机炉监控中的不断进步与完善，电气控制系统也逐渐从监测走向监控，从I/O集中方式到远程I/O方式逐渐开始向现场总线方式探索。随着微机和通讯技术的发展，发电厂电气控制系统采用智能化前端设备现场总线的监控方式已成为今后发电厂电气监控系统的发展方向，有待我们在今后各工程设计中不断实践、总结并将之升华。

参考文献

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[5]李子连,王汉生.火电厂热工自动化的发展、现状及前景.

[6]王锦标.现场总线控制系统.