电厂电气分散控制系统自动化的应用

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分散控制系统英文缩写DCS，在现阶段的发展中DCS在工业中的应用性能正在不断完善，并逐渐向双向延伸的方向发展。向上发展可以达到SIS，向下可以发展成为PCS，双向发展取向可以使DCS在分担不同的功能时都能发挥最佳效用。在火电厂电气自动化中应用分散控制系统既充分发挥了电厂功能，又将自动化和分散控制系统结合发挥了整体优势，对利于提升电厂效益。

1分散控制系统

1.1分散控制系统简介

分散控制系统即DCS，是一种新型的仪表控制系统，也叫一种集散控制系统或分布式计算机控制系统。系统在设计过程中引入“分散控制，集中管理”的基本理念，采取多结构分级和结构间合作的形式，实现了集中管理与分散控制，在工业领域应用广泛。分散控制系统的基础结构是微处理器。微处理器主要由现场控制站、人机接口单元、数据通讯系统等几个单元组成。在微处理器构成系统中采取控制功能分散但显示操作集中的方法，保证了自我管理和整体协调的良好关系。分散控制系统的设计为达到预期效果，设计中引入多方面技术，如计算机技术、现代通讯技术、显示与数据控制技术等，设计理念方面有基础的分散管理、集中控制以及分层管理等。设计技术和理念的融合使分散控制系统具有一种优势：组建配置灵活，相关组态非常便捷，可以对监测对象实时监控，发现问题及时补救，减少经济损失。同时分散控制系统在设计环节加入了自我诊断功能，可以在适当的冗余配置和诊断模件级基础上进行自我诊断，自诊提高了系统可靠度，节约了系统投入使用后用以维修检查的时间，也有效避免了系统因组件发生问题而产生故障，影响整体运行效果的现象发生。分散控制系统的结构主要分为以下四种，即监控层、网络层、控制层和现场层。其中网络层与监控层相连接，控制层和现场层相联系，各个结构架构之间的数据可以进行交互处理。这个系统架构以网络层作为结构基础，控制层以基本单元“站”为基础，每个站的数据信息都由分布式的动态数据管理库保存。网络层的结构拓扑形状各异，可以是星形、环形也可以是树形，这些形状的统一点是满足多重化冗余要求，实现了网络服务软硬件于基础单位之间的信息数据共享。

1.2分散控制系统的发展

分散控制系统伴随科学技术的进步已经有了很大的发展进步，在纵横方向上的分散系统控制功能产生了很大的扩展空间。例如在纵向应用中，使用现场总线技术，该技术具有一定的开放性多节性和数字化的通信方式，基本确定了智能化的系统结构。智能化的设备使数字量信息和自身云状进行交换，由此达成二者之间的数据共享和结构控制，有效避免了单一电缆带来的单一传输缺点。现场模拟仪表工作高成本投入和低速的计算过程以及水平低下的精准度是催生现场技术的主要原因，现场技术的出现与计算机的控制和数字技术的发展现状匹配度较高，分散控制系统融合仪表设置之后更加完善的结合了控制系统的功能模块。分散控制系统中的发展时间不长，功能方面还存在很多的发展空间，在其运行标准还没有准确的制度之前，需要对它的发展给与更多的关注。

1.3分散控制系统的特点

分散控制系统的应用范围越来越广的主要原因之一是其突出的特点优势：

1.3.1分别分散控制

分散控制系统以其安全可靠出名，安全可靠的原因就是系统的分散性高。超高的分散性使得系统障碍与危机在逐层的分散中被弱化，最终分散消失。结构分散提高了各部分组成设备的实际利用率，除了设备功能和操作的分散之外还通过人员、地域的分散对阻碍危机实行分解。

1.3.2分阶分散控制

分阶是指对系统各个结构组成之间的协调互动进行分级，是每个分级都能完成自身工作范围内的协调工作，避免与其他结构产生摩擦，提升设备的实际利用率。

1.3.3自动与协调

上文中多次提到互相协调，协调是分散控制系统中最重要的一个特点，分散控制系统利用集中的中央控制和数据通信系统通过采集站对监控对象进行监视和操作，中央控制和数据通信系统使用的是不同的微处理器，可以更好的处理不同的生产问题。而分散控制系统的自动协调能力可以加快系统处理信号、收集数据和计算的时间。

1.3.4开放性分散控制系统

本省具有非常明显的开放性特征，开放性的系统具备更加完善的适宜性和可移植性，实用性也得到加强。开放性可以使系统整体在应用中不断更新换代，引入先进的设备技术，在一定程度上开放性也节约了大量建造成本。

2电厂电气自动化中的分散控制系统

我国在现代化进程中不断推动智能电网的建设，在建立节约型社会的理念号召下，电厂电气自动化的作用重大，分散控制系统的机组水平不断提高，系统的控制范围不断增大，电气自动化越来越接近监控全电厂电气系统的发展目标，电厂电气的自动化可以大大减轻电气工作强度，提高电厂效率，对电厂实现集中管理控制。同时可以有效降低事故发生概率，电气的自动化的监控设备在发现数据异常和设备故障等问题时能及时上报，对数据信息进行收集整理并保存，可以帮助电厂人员对设备进行及时维修，对故障出现原因进行分析，减少同类事故出现概率。电厂电气中的自动化分散控制系统的应用主要体现在以下几个方面：

2.1通信网络系统

电厂电气分散控制系统的应用中，各结构部分之间的信息数据交换是不可缺少环节，因此对分散控制系统的通信网络系统的要求就相对严格。在控制系统中实时的通信网络是系统的核心功能，在第一时间掌握最精准资料和有关数据并对突发事件采取有效解决措施是实时通信的最重要工作。实时通信网络由总线式的结构组成，整体结构通过无源无主形式的同轴电缆作为传播媒介，对信息数据的管理采取以太网形式，在满足通信协议规定后开始传输数据和信息共享，发挥通信网络系统资源共享的作用。通信系统除网络实时通信之外还有非实时的通信网络，可以用来传输非紧急的分析数据，两条通信路径区分使用有效减轻了单一路径的通信的压力，提升了通信网络数据传播的高效和高精准，避免了大量数据文件传输时的错误产生。两种通信路径的结合使用提高了系统通信运作效率，减少了失误率，加快了数据能源的传输速度，有利于通信供应地区正常社会活动的进行。

2.2监控系统

监控在各行各业中的应用广泛，在合理的范围内对正常进行的生产活动进行监控，对不符合生产要求的食物和不合格产品或生产建设环节做出警报，引发负责人注意对不合格产品和不规范行为进行排除处理。在分散控制系统中的监控的作用同样重要，尤其是对国民经济生产过程的监控更需要严谨的监测。在分散控制系统中进行监控时首先需要在监控系统中输入正确的参数，确定系统运作在参数范围内。超出范围数值就属于异常状况，需要由系统向上层发出警报，提醒维护人员对系统进行检查，最短时间切断错误电路，进行线路系统检查维修。在进行检查线路同时控制其他运行线路，保证整体系统的正常运转不因局部线路问题而停滞，对能源供应造成不良影响。

2.3安全防护系统

电厂电气工作时首先需要保证的是系统安全问题。电气能源对人们生活和社会进步有重要作用，在电气能源比较集中的地方更要注重安全问题。在分散控制系统中对安全防护系统的安装设置是非常重要的环节，输入安全隐患条件开启安全防护系统，同时开启监控系统，二者结合进行，在监控的同时安全系统开始扫描甄别安全系数大小，安全防护系统在监控系统的辅助下进一步发展了功效性，和监控的配合既节省了时间又进一步达到了安全保障目的。

3结语

广泛应用于各个领域的分散控制系统以其出色的安全性和可操作性以及完善的功能赢得了广阔的市场，在电厂电气中的应用更是对电气自动化的优化改进有十分重要的作用，对我国的电厂电气自动化的发展推动和电气企业的未来发展都起到了重要的作用。分散控制系统和电气自动化的结合完善了电厂的自动化系统，对分散控制系统的应用推广也有很大促进。