电厂热工控制系统中DCS应用管理维护有效性分析

电厂热工控制系统中DCS应用管理维护有效性分析

高剑飞

（通辽发电总厂有限责任公司028011）

摘要：电力企业为了可以实现进一步发展，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地提升，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。该文针对其应用和管理维护工作的要点进行分析。

关键词：DCS；电厂；热工控制系统

电力企业给社会供给电能，其在应用了信息技术后，使得电力管理工作更加便利。现在我国的热工控制系统也在不断走向自动化，尤其是DCS系统的应用更是让电厂的运行效率得到了很大地提升，在很大程度上推动了我国电力企业的发展，在这种背景下，针对DCS系统在热工控制系统中的应用情况进行总结，就显得非常重要。

1DCS系统的简介

DCS是控制系统的一种，以其集散性的特点而和过去应用的控制系统有着很大区别。DCS系统是由过去的计算机控制系统升级改造而来的，通过更新软件环境和应用新的工作思维来完成管理工作，也可以称为4C技术。DCS控制系统通过局域网络来开展工作，有着较强的安全性和时效性，实现全面控制的同时也可以对整个系统进行有效监控。现在DCS系统已经在我国的电力行业中推广开来，尤其是在热工控制中更是得到了相当广泛地应用。对于火力发电组来说，DCS系统可以监控锅炉炉膛中的运行情况，将所收集到的信息进行集中处理。DCS系统的应用可以大大提高火力发电机机组的工作效率，并且给整个机组提供可靠的保护，全方位保障热工控制的安全运行。但是现在我国所应用的DCS系统多是从国外引进的，因此如何让其可以更好地适应我国的工作需要，就成了我们需要解决的问题。

2电厂热工系统中DCS系统的应用优势

2.1有较强的兼容性

在正常情况下，电厂在运行时需要对多个对象进行控制，但是每个控制对象也都有很多的控制参数，加之有很多干扰源的存在，因此电厂自动化控制的实现难度很大，加之干扰源和参数之间并没有太过明显的关联，因此在系统设计过程中也要进行多方面的考虑。但是DCS系统可以很好地实现该功能，实现很多复杂的高级计算，提高了其控制水平。与此同时，DCS系统对热工系统也有很强的兼容性，这为控制工作的顺利开展提供了条件。

2.2远程智能I/O的应用

现在部分前沿DCS控制系统的开发厂家都已经开发出了远程智能I/O，按照其工作原理可以分为3个部分，分别是智能前端、计算机适配器和现场通信总线。其中的智能前端可以作为测控装置，在安装过程中可以测量电热组，确定其工作情况，智能前端是一个独立的工作系统。计算机适配器则是一个重要的网络管理工具，可以完成和总线之间的信息转换。远程智能I/O当中，现场通信方式选用的是全数字串行，其可以实现广播式信息传递，同时也可以实现点对点的工作方式，因此总结起来，DCS系统也有着很强的现场管理能力，可以独立收集电热数据，给工作人员的工作开展提供可靠的依据。

2.3全过程监控

现在很多电厂由于设备的更新换代，很多后备的监控设备也已经全部取消，仅保留了一部分停机开关。在这种情况下，可以应用全DCS系统实现监控，并且可以实现将监控数据在大屏幕上显示出来，企业也可以结合实际需要来优化界面，给人们工作的开展提供便利，可以说大大提高了电厂的管理效率和运行安全性，从而也扩大了经济效益。

2.4辅机的控制

在当前的电力生产和电厂的运行工作中，在较大的机组中可以应用DCS技术来开展管理工作的同时，也可以将其应用在辅机的管理工作中，应用相应的技术方案来将DCS主机控制结合起来的。这样一来就可以大大降低成本，保证工作效率，同时也可以提高管理技术水平。

2.5DCS系统的管理维护

2.5.1硬件的维护工作

在正常情况下，输入模块和输出模块如果出现故障，都可以通过系统自带的诊断功能来进行修复的，应用最多的修复手段就是更换模块。但是在一般情况下，设备的操作人员并不是非常了解仪表制造中的相关技术，同时如果无法理解设备系统的工作原理，就很难发现问题的根源，因此很多由于设备老化所造成的故障也就无法排查。输入模块和输出模块的故障最经常出现在调试和运行过程中，因此很难直接进行更换，大多是由设备生产系统的生产厂家来完成更换工作的。

对于现场设备的故障修复工作而言，工作人员如果发现设备在运行中出现了异常，要及时进行排查，找到故障的原因，之后进行处理，避免扩大故障。工程技术人员要根据接收到的故障报告，在做好安全保证措施的前提下开展技术维修工作。

造成操作站死机现象的原因有很多，象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。

2.5.2软件管理与维护

一是及时对应用软件进行备份，严格记录应用软件所有的变化情况，并做到记录的规范性。二是需要对软件的功能进行严格测试，特别是每个级别的权限在测试过程中更要进行严格地检测。三是对软件进行规范化管理，对软件进行及时更新和修改。四是对于操作站运行过程中存在的故障，则需要在确保操作员正常监测和操作站正常运行的基础上，进行故障排除和维修操作，对于无法排除的故障，则需要根据设备运行的状态，采取切实可行的方法来对故障进行排查。

2.5.3智能PID控制技术

DCS系统在电厂热工的控制过程中应用极其广泛，其核心一般采用传统PID控制器。传统PID控制器对于具有线性、非时变、迟延小的系统来说，可以建立精确的数学模型，参数整定较为容易和精确。电厂热工控制与其他一般工业过程控制不同，具有过程高度复杂、非线性、时变、随机性、整定参数多等特点，控制效果往往欠佳，传统PID控制很难确定精确的数学模型和整定参数，有必要对传统PID控制进行改进，采用智能PID控制技术。

2.5.4电缆接线和敷设

在敷设时，利用人工传递手段，期间轻拿轻放、注意力度，且弯曲弧度要合适，严禁电缆弯折。利用胶带对电缆两端的端头进行密封，防止插头损坏和受潮。安装人员要严格按照安装要求对信号电缆、控制电缆以及动力电缆进行敷设，在此过程中，为了降低干扰程度，保持信号电缆、控制电缆、动力电缆之间的距离大于等于200mm。在对机柜进行接线直到系统通电调试前，工作人员要注意电平信号输入错误造成卡件损坏等现象出现。为了解决这一类问题，机柜内各个输入以及输出卡件都要与卡座保持脱离状态。在接线完成之后，要确认接线线路连接正确，绝缘条件符合。

3结语

综上所述我们不难发现，DCS技术的应用和推广对于我国的电力热工管理工作的开展，做出了很大的贡献。现在我国电力企业的管理工作也在不断应用智能化和信息化技术，运营管理理念也在不断更新，这也给DCS技术的应用以广阔的发展空间。DCS技术以其较强的兼容性保证了整个系统的适配和整合，这样就可以大大降低电力企业的管理成本。在未来，DCS技术的应用还将得到进一步拓展，给我国的电力行业发展做出贡献。

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