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【摘要】集散控制系统在近几年得到了广泛的运用，其在各行各业的使用中都取得了良好的效果。本文主要从其在电力中的应用进行讨论，先对集散控制系统进行了概述，然后对其在电力应用中遇到的问题进行了阐述，最后针对其在火电厂中的应用进行了说明。
【关键词】集散型控制系统；DCS；电力；火电厂
【中图分类号】TP27
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0113-02
随着科学技术不断发展，一系列先进科学技术被研发出来，使得全球经济发展得到了飞速提高。集散控制系统虽然并非新兴科学技术系统，但其在近几年得到一定的提高与改善，适应了科学技术的发展潮流，在各行各业中得到了广泛应用。不言而喻，其给社会带来很大的效益，但同时也存在一些问题，急需要我们去解决。
1 集散控制系统概述
1.1 含义
集散控制系统，即Distributed Control System，简称DCS，主要指的是在生产过程中进行集中管理与分散控制的一种计算机系统，其随着现代化大型工业生产技术不断提高而进步，并且在过程控制越来越复杂的今天，这种综合性的控制系统减少了传统控制的复杂化。DCS属于一种综合性技术，包含了网络技术、计算机技术、自动控制技术及通讯技术等，其将危险进行分散，控制那些集中优化的系统。总的来说，DCS主要包括了三个组成部分，即集中管理、通讯网络和分散控制。
1.2 工作过程
对于DCS的具体工作过程而言，包括控制回路组态、控制方案的选择及趋势画面的生成等。在控制回路组态完成后，便会生成一系列组态信息文件，当系统开始运行之前，就会根据不同的文件属性进行组态信息的分类，将它们分类后下装到各个控制单元和操作员站，控制单元能够根据该组态的信息文件的具体内容，将安置在EPROM（Erasable Programmable ReadOnly Memory）模块库里的相关控制算法找出来，然后一一执行计算操作；结果计算出来之后，利用驱动装置就能将它们送到相关的执行机构，从而完成控制的目的；操作员站的相关工作人员根据组态所提供的内容，便能对系统生产状况进行监控。
1.3 特点
DCS运用在监控系统中，有着很多优势，其与传统的常规监视控制系统比较，主要具有以下几个方面的特点：
1.3.1 分级递阶式的控制，实现了彼此间的相互协调：DCS系统中所具有的分级递阶系统的优点在于，各个分级系统拥有自身的分工范围，相互之间不是彼此阻碍，而是彼此之间共同协作。一般而言，这样的协调合作只需要通过上一分级就能完成。
1.3.2 分散控制能有效提高设备利用率：这里的分散不是单纯的分散控制，其含义还包括了诸如地域分散、设备分散、人员分散、危险分散及操作分散等内容。分散控制的主要目的在于分散危险，从而提高设备的可利用率，从而开放系统使其产品的更换更加简易化。
1.3.3 开放系统属于专门通讯系统：这种开放系统是以规范化且实际存在的接口作为标准依据，从而建立的网络系统、计算机系统及相关联的通讯系统。这种开放系统具有以下特征：相互操作性、可移植性、可用性及可适宜性。此外，其具有开放系统全部的特征，能将控制系统的应用分散，从而使得选择产品及更换产品更加方便。
1.3.4 利用自治与协调性来实现其他控制：DCS自治性主要体现在各个组成部分上，这些组成部分分别需要完成生产中的信号处理、数据采集、数据计算及数据的发送等，它们属于各司其职的自治系统，并不会相互妨碍；DCS的协调性主要体现在了通讯系统上，主要作用在于完成各项数据的传输，即分散过程控制装置与操作管理装置之间的数据传输，以及完成数据的协调，即上下级之间或同级之间的数据协调作用。
2 DCS在电力中应用遇到的问题探析
目前，市场上所提供的DCS系统在实际应用中依然存在一些问题，比如故障方面、实时性方面、组态便捷及权限保护方面、制造工艺与安装工艺方面及软件可靠性方面等。这里以DCS在火电厂中的应用常见问题为例进行分析探讨一下：
2.1 DCS主要热控系统投资比例过低
在我国一些火电厂中，其控制系统虽然采用了DCS，但在与之有关的测量、控制仪表等方面的投入力度不够，投资也很有限，比如执行器与变送器等；有些火电厂虽然选用了前述相关系统，但是选择的产品精度较低、可靠性较差，从而影响了整个DCS系统的可靠性。
2.2 未能及时跟上时代步伐
当前，世界处在计算机时代，大部分工作都离不开计算机，因此DCS在电厂的应用也应该充分跟上时代步伐，追随电子计算机技术的发展而共同发展。但目前我国在这方面还有所欠缺，主要在于电厂建设初期，对于电厂自身的综合考虑不到位，从而在选择DCS系统时出现了一定的误差，使得一些设备在配置上并不对位。此外，随着自动化水平越来越高，也就要求了DCS控制系统的硬件应跟上这种自动化发展水平，因此必须保持统一。这样在一定程度上能减少同主厂房DCS问的相互通讯，从而在设备的数量与管理维护方面的要求就减少了。
2.3 缺乏一定的实效性
DCS在实际中的应用，应讲究一定的实效性，但是目前在电厂中使用DCS，某些地方依然缺乏必要的实效性。比如对于装设计算机而言，其主要作用在于保障设备组的运用安全、可靠，同时也对整个机组起着监控的作用，提高其综合自动化的水平。但，某些电厂并不以为然，在计算机的配置上并没太上心。
3 电厂中DCS的应用分析
本文主要以火电厂为例，探讨DCS在其中的应用。就目前来看，DCS以其优越『生在火电厂中得到了不断发展和完善，某些厂家通过自身不断创新与研发，已经研究出了专用于小型机组的DCS。具体而言，火电厂中对于DCS的使用主要包括以下几个方面： 3.1 数据的采集、模拟量的控制和顺序控制
在火电厂中，数据的采集与模拟量的控制都需要DCS来实现，而辅机与电动阀门往往只需要常规的控制就能实现。对于DCS控制而言，我们需要设置后备仪表盘与后备操作台，然后采用带附接操纵台式或操作台式的方式进行指示灯、后备仪表及操作开关等的布置。此外，虽然辅机与电动阀门控制及一些简单的联锁都与DCS有着一定的关联，但是这些联锁依然需要常规的控制或者说是需要顺序控制来加以实现。
3.2 全厂自动化的集中控制
在火电厂中，对于全厂的自动化实现而言，需要对机、炉、电三者进行集中控制才能得到很好的实现。在这种方式下，DCS主要用于电气与仪表的控制，因此具有高度自动化，机、炉、电三者之间能做到最好的密切配合，相互间协调操作，从而对于机组的经济与安全运行提供了保障，同时也为运行管理与统一指挥提供了方便。
3.3
特殊热电机组
对于火电厂而言，其中一些较为基本的热电机组，往往由DCS辅助系统来完成，主要有两种：炉膛安全监控系统（FSSS）和汽轮机数字电液调节系统（DEH）；而对于一些较为特殊或者自动化程度要求较高的机组而言，则需要高级的DCS系统，其中还包含了电气监控系统（ECS）。在火电厂的实际工作中，有了这些DCS系统的控制作用，使得事故明显减少了，能耗也降低了，从而大大提高了火电厂的经济效益。
4 结语
DCS在电厂中的应用应根据过程控制的实际需求出发，有针对性的进行选择，尤其要针对自身不足（不论是结构还是采用的器件与技术），不断开拓创新，努力提高与发展，从而使得DCS在电厂中的应用变得更加成熟。
参考文献
[1]刘继春，王晔，汪富强等.集散控制系统在岭澳核电站中应用[J].电力自动化设备，2010，30（6）：105-110
[2]邓红霞.DCS集散控制系统设计组态及应用[D].华东师范大学，2009
[3]杜之正，吕丽霞，范巧云等.DCS在国能惠民生物质电厂中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报，2012，17（3）：77-80
[4]崔世超，杨鹏飞.电力企业电气监控系统接入DCS方式的研究[J].硅谷，2012，（5）：100-100
[5]张小军.基于发电厂的DCS技术应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（7）
【关键词】集散型控制系统；DCS；电力；火电厂
【中图分类号】TP27
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0113-02
随着科学技术不断发展，一系列先进科学技术被研发出来，使得全球经济发展得到了飞速提高。集散控制系统虽然并非新兴科学技术系统，但其在近几年得到一定的提高与改善，适应了科学技术的发展潮流，在各行各业中得到了广泛应用。不言而喻，其给社会带来很大的效益，但同时也存在一些问题，急需要我们去解决。
1 集散控制系统概述
1.1 含义
集散控制系统，即Distributed Control System，简称DCS，主要指的是在生产过程中进行集中管理与分散控制的一种计算机系统，其随着现代化大型工业生产技术不断提高而进步，并且在过程控制越来越复杂的今天，这种综合性的控制系统减少了传统控制的复杂化。DCS属于一种综合性技术，包含了网络技术、计算机技术、自动控制技术及通讯技术等，其将危险进行分散，控制那些集中优化的系统。总的来说，DCS主要包括了三个组成部分，即集中管理、通讯网络和分散控制。
1.2 工作过程
对于DCS的具体工作过程而言，包括控制回路组态、控制方案的选择及趋势画面的生成等。在控制回路组态完成后，便会生成一系列组态信息文件，当系统开始运行之前，就会根据不同的文件属性进行组态信息的分类，将它们分类后下装到各个控制单元和操作员站，控制单元能够根据该组态的信息文件的具体内容，将安置在EPROM（Erasable Programmable ReadOnly Memory）模块库里的相关控制算法找出来，然后一一执行计算操作；结果计算出来之后，利用驱动装置就能将它们送到相关的执行机构，从而完成控制的目的；操作员站的相关工作人员根据组态所提供的内容，便能对系统生产状况进行监控。
1.3 特点
DCS运用在监控系统中，有着很多优势，其与传统的常规监视控制系统比较，主要具有以下几个方面的特点：
1.3.1 分级递阶式的控制，实现了彼此间的相互协调：DCS系统中所具有的分级递阶系统的优点在于，各个分级系统拥有自身的分工范围，相互之间不是彼此阻碍，而是彼此之间共同协作。一般而言，这样的协调合作只需要通过上一分级就能完成。
1.3.2 分散控制能有效提高设备利用率：这里的分散不是单纯的分散控制，其含义还包括了诸如地域分散、设备分散、人员分散、危险分散及操作分散等内容。分散控制的主要目的在于分散危险，从而提高设备的可利用率，从而开放系统使其产品的更换更加简易化。
1.3.3 开放系统属于专门通讯系统：这种开放系统是以规范化且实际存在的接口作为标准依据，从而建立的网络系统、计算机系统及相关联的通讯系统。这种开放系统具有以下特征：相互操作性、可移植性、可用性及可适宜性。此外，其具有开放系统全部的特征，能将控制系统的应用分散，从而使得选择产品及更换产品更加方便。
1.3.4 利用自治与协调性来实现其他控制：DCS自治性主要体现在各个组成部分上，这些组成部分分别需要完成生产中的信号处理、数据采集、数据计算及数据的发送等，它们属于各司其职的自治系统，并不会相互妨碍；DCS的协调性主要体现在了通讯系统上，主要作用在于完成各项数据的传输，即分散过程控制装置与操作管理装置之间的数据传输，以及完成数据的协调，即上下级之间或同级之间的数据协调作用。
2 DCS在电力中应用遇到的问题探析
目前，市场上所提供的DCS系统在实际应用中依然存在一些问题，比如故障方面、实时性方面、组态便捷及权限保护方面、制造工艺与安装工艺方面及软件可靠性方面等。这里以DCS在火电厂中的应用常见问题为例进行分析探讨一下：
2.1 DCS主要热控系统投资比例过低
在我国一些火电厂中，其控制系统虽然采用了DCS，但在与之有关的测量、控制仪表等方面的投入力度不够，投资也很有限，比如执行器与变送器等；有些火电厂虽然选用了前述相关系统，但是选择的产品精度较低、可靠性较差，从而影响了整个DCS系统的可靠性。
2.2 未能及时跟上时代步伐
当前，世界处在计算机时代，大部分工作都离不开计算机，因此DCS在电厂的应用也应该充分跟上时代步伐，追随电子计算机技术的发展而共同发展。但目前我国在这方面还有所欠缺，主要在于电厂建设初期，对于电厂自身的综合考虑不到位，从而在选择DCS系统时出现了一定的误差，使得一些设备在配置上并不对位。此外，随着自动化水平越来越高，也就要求了DCS控制系统的硬件应跟上这种自动化发展水平，因此必须保持统一。这样在一定程度上能减少同主厂房DCS问的相互通讯，从而在设备的数量与管理维护方面的要求就减少了。
2.3 缺乏一定的实效性
DCS在实际中的应用，应讲究一定的实效性，但是目前在电厂中使用DCS，某些地方依然缺乏必要的实效性。比如对于装设计算机而言，其主要作用在于保障设备组的运用安全、可靠，同时也对整个机组起着监控的作用，提高其综合自动化的水平。但，某些电厂并不以为然，在计算机的配置上并没太上心。
3 电厂中DCS的应用分析
本文主要以火电厂为例，探讨DCS在其中的应用。就目前来看，DCS以其优越『生在火电厂中得到了不断发展和完善，某些厂家通过自身不断创新与研发，已经研究出了专用于小型机组的DCS。具体而言，火电厂中对于DCS的使用主要包括以下几个方面： 3.1 数据的采集、模拟量的控制和顺序控制
在火电厂中，数据的采集与模拟量的控制都需要DCS来实现，而辅机与电动阀门往往只需要常规的控制就能实现。对于DCS控制而言，我们需要设置后备仪表盘与后备操作台，然后采用带附接操纵台式或操作台式的方式进行指示灯、后备仪表及操作开关等的布置。此外，虽然辅机与电动阀门控制及一些简单的联锁都与DCS有着一定的关联，但是这些联锁依然需要常规的控制或者说是需要顺序控制来加以实现。
3.2 全厂自动化的集中控制
在火电厂中，对于全厂的自动化实现而言，需要对机、炉、电三者进行集中控制才能得到很好的实现。在这种方式下，DCS主要用于电气与仪表的控制，因此具有高度自动化，机、炉、电三者之间能做到最好的密切配合，相互间协调操作，从而对于机组的经济与安全运行提供了保障，同时也为运行管理与统一指挥提供了方便。
3.3
特殊热电机组
对于火电厂而言，其中一些较为基本的热电机组，往往由DCS辅助系统来完成，主要有两种：炉膛安全监控系统（FSSS）和汽轮机数字电液调节系统（DEH）；而对于一些较为特殊或者自动化程度要求较高的机组而言，则需要高级的DCS系统，其中还包含了电气监控系统（ECS）。在火电厂的实际工作中，有了这些DCS系统的控制作用，使得事故明显减少了，能耗也降低了，从而大大提高了火电厂的经济效益。
4 结语
DCS在电厂中的应用应根据过程控制的实际需求出发，有针对性的进行选择，尤其要针对自身不足（不论是结构还是采用的器件与技术），不断开拓创新，努力提高与发展，从而使得DCS在电厂中的应用变得更加成熟。
参考文献
[1]刘继春，王晔，汪富强等.集散控制系统在岭澳核电站中应用[J].电力自动化设备，2010，30（6）：105-110
[2]邓红霞.DCS集散控制系统设计组态及应用[D].华东师范大学，2009
[3]杜之正，吕丽霞，范巧云等.DCS在国能惠民生物质电厂中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报，2012，17（3）：77-80
[4]崔世超，杨鹏飞.电力企业电气监控系统接入DCS方式的研究[J].硅谷，2012，（5）：100-100
[5]张小军.基于发电厂的DCS技术应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（7）