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【摘要】对比采用DCS和PLC实现火电企业控制技术的优势进行分析，认为DCS和PLC系统都可以实现火电企业辅助厂房单系统控制的要求，但是要将控制系统经过联网后集中进行控制，并且和主网实现一体化的控制，DCS的优势更加明显，所以决定使用DCS进行主、辅机的系统一体化控制的方案。同时，对主、辅机DCS控制一体化的建设过程管理中需要注意的问题进行了总结分析。
【关键词】火电企业主辅机控制系统一体化
【中图分类号】TM621.6 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0327-01
随着DCS与PLC的价格差距逐渐缩小，导致火电厂辅助车间的控制系统采用DCS与主辅机形成一体化的可能性很大。对DCS主、辅机一体化控制系统的结构、控制范围以及硬件的配置进行介绍。经过实践的实际应用表明。控制系统软件和硬件的的统一，避免DCS与多种硬件设备出现接口的情况，提高了系统控制的可靠性，减少了备品备件种类控制系统的维护工作量，大大的节约了维护的成本。
一、系统的大概情况
以某电厂2×150 MW机为例子，该电厂2×150 MW机组由2x520t/h循环硫化床锅炉、空冷发电机组成、抽凝式空冷机汽轮机组成，采用了炉、电、机及辅助车间集中控制的方式，让2台机组与辅助车间设置成同一个单元的控制室，各辅助车间的设置操作站，便于在机组进行测试以及控制系统网络出现故障的情况下就地在操作站上进行监控。将DCS作为机组监控的核心，构建主、辅机一体化控制系统，实现汽轮机、锅炉以及发电机的变压器组，厂用电系统和辅助车间的监视与控制。
二、主、辅网一体化的控制方案进行分析
为了达到主、辅机一体化控制的目的。对国内多个电厂的主、辅机一体化的控制进行了调查和统计，对采用了DCS系统和PLC系统控制辅助的车间进行了技术性的分析和比较。
（一）DCS和PLC进行的对比分析
DCS是通过传统的仪表盘的监控系统发展而来的，对仪表的控制较为侧重，多为注重对模拟量以及网络的处理。PLC（Program LogicControl，可编程逻辑控制器），是从传统继电器的回路发展而来的，最初的PLC甚至没有对模拟量进行处理的能力，因此，PLC主要强调了逻辑运算的能力。
1、对系统的可扩展性和兼容性
PLC的系统一般都是针对设备来使用的，很少甚至是没有扩展的需求，也很少有兼容性的要求。例如，要实现两个或者两个以上的系统要求资源进行共享，对PLc来说很困难，而KPLC—般采用的是专用的结构，增加1个或者以上的操作员站是不太容易得到实现的。
2、对控制器进行比较分析
在火力发电厂辅助车间目前的控制系统中，大部分主要以开关量控制为主（开关量控制点约占去80%，模拟量的控制点约战区20%）。PLC控制器可以同时控制数个顺序的控制任务，这种的任务多按照步序的任务调度的方式，比较合适执行逻辑的运算、顺序的控制。PLC控制器是内固化的，按照步序和循环调度的方式进行系统的运行，这样可靠性相对较高，但是PLC控制系统对突发事件的及时应对能力较低。DCS控制器的内部固化在出现多种任务的时候有按优先级的方式调度实时的操作系统，DCS的实时相应能力较强。随着计算机和网络技术的不断发展，对于单独能够辅助车间的控制而言，DCS与PLC都能很好的完成任务。
3、数据库的管理
一般DCS只提供一个统一的数据库和组态软件。在DCS中的一个数据只要在数据库中，就可以再任何的情况下进行引用，使用统一的数据。相对于以往工程中，辅助车间的各种控制的系统没有进行过总体的考虑，而PLC控制系统的数据库由于各种工艺的控制系统由厂家单独进行配置，所以组态软件和监控软件都可能不统一。因此，DCS在数据库的管理上和使用具有很大的优势。
4、系统以及控制模件的安全性
PLC在最初发展的时候采用就地设备的控制，—般情况下系统都不值在恶劣的环境里，对系统以及模件的防护等级以及安全运行有着很高的要求。而DCS因为控制大型的系统，在推广之初就定位于环境要求高的电子间中放置，所以DCS的模件防护等级没有PLC的要求高。但是对这DCS和PLC的相互融合，促使DCS模件的适应能力在恶劣环境的条件越来越强。
（二）DCS和PLC在辅网上进行应用的比较
对于辅助车间的控制系统，PLC和DCS的差别并不太明显，PLC在工程经验上和成熟度上占有很大的优势，而DCS在整体性能、网络和管理上占有优势。技术的发展导致2个系统在功能上越来越接近；随着市场的竞争，两种系统的价格差也缩小了。因此辅助车间控制系统无论采用哪一种系统，都能满足辅助车间对功能性的要求。
三、主、辅网DCS一体化控制的管理实施
（一）整体策划，界定控制的范围
DCS控制系统分为主网DCS和辅网DCS。
1、主网DCS：1号机主机DCS主要控制主厂房的锅炉、汽轮机以及发电机等设备。包括数据的采集和模拟量的控制、顺序控制系统的控制、空冷系统、电器开关的控制等控制功能。1号机和2号机组控制对象相同。主机公用的DCS包括了电气公用开关的控制系统以及辅机冷却水泵房系统等。
2、辅网DCS包括了五个部分，分别是：
2.1 水网DCS：包含了化学补给水系统；综合水系统；制氢站系统；生活污水、废水等系统。
2.2 灰网DCS：包含了气力输灰系统、灰库系统、空压机以及机组排水槽系统。
2.3 输煤系统DCS：包含了输煤综合楼；输煤栈桥；煤水处理系统；2号、3号、4号转运站。
2.4 中央空调、通风采暧等系统。
2.5 精处理、汽水取样、加药等系统。
（二）通信
在实现主机DCS集中控制和辅机DCS集中控制后，将2套系统进行通信，进而实现主、辅机DCS一体化管理的目的。
（三）加强管理，保证按时完工
对各系统的安装、调试严格的按照工程的进度进行。辅网各分系统的同时，建设辅控DCS中心，搭建网络系统，并且按时投入辅网中心以及采暖中去。
总结
统一使用DCS平台后，全厂控制以设置在技术集中控制室的DCS操作站员为监控中心，实现机、电、炉的集中控制。同时将辅助车间控制纳入DCS的监控范围，实现除灰、污水等处理部分辅助车间均无人值班的愿望，大大的节约了火电企业成本。
【关键词】火电企业主辅机控制系统一体化
【中图分类号】TM621.6 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0327-01
随着DCS与PLC的价格差距逐渐缩小，导致火电厂辅助车间的控制系统采用DCS与主辅机形成一体化的可能性很大。对DCS主、辅机一体化控制系统的结构、控制范围以及硬件的配置进行介绍。经过实践的实际应用表明。控制系统软件和硬件的的统一，避免DCS与多种硬件设备出现接口的情况，提高了系统控制的可靠性，减少了备品备件种类控制系统的维护工作量，大大的节约了维护的成本。
一、系统的大概情况
以某电厂2×150 MW机为例子，该电厂2×150 MW机组由2x520t/h循环硫化床锅炉、空冷发电机组成、抽凝式空冷机汽轮机组成，采用了炉、电、机及辅助车间集中控制的方式，让2台机组与辅助车间设置成同一个单元的控制室，各辅助车间的设置操作站，便于在机组进行测试以及控制系统网络出现故障的情况下就地在操作站上进行监控。将DCS作为机组监控的核心，构建主、辅机一体化控制系统，实现汽轮机、锅炉以及发电机的变压器组，厂用电系统和辅助车间的监视与控制。
二、主、辅网一体化的控制方案进行分析
为了达到主、辅机一体化控制的目的。对国内多个电厂的主、辅机一体化的控制进行了调查和统计，对采用了DCS系统和PLC系统控制辅助的车间进行了技术性的分析和比较。
（一）DCS和PLC进行的对比分析
DCS是通过传统的仪表盘的监控系统发展而来的，对仪表的控制较为侧重，多为注重对模拟量以及网络的处理。PLC（Program LogicControl，可编程逻辑控制器），是从传统继电器的回路发展而来的，最初的PLC甚至没有对模拟量进行处理的能力，因此，PLC主要强调了逻辑运算的能力。
1、对系统的可扩展性和兼容性
PLC的系统一般都是针对设备来使用的，很少甚至是没有扩展的需求，也很少有兼容性的要求。例如，要实现两个或者两个以上的系统要求资源进行共享，对PLc来说很困难，而KPLC—般采用的是专用的结构，增加1个或者以上的操作员站是不太容易得到实现的。
2、对控制器进行比较分析
在火力发电厂辅助车间目前的控制系统中，大部分主要以开关量控制为主（开关量控制点约占去80%，模拟量的控制点约战区20%）。PLC控制器可以同时控制数个顺序的控制任务，这种的任务多按照步序的任务调度的方式，比较合适执行逻辑的运算、顺序的控制。PLC控制器是内固化的，按照步序和循环调度的方式进行系统的运行，这样可靠性相对较高，但是PLC控制系统对突发事件的及时应对能力较低。DCS控制器的内部固化在出现多种任务的时候有按优先级的方式调度实时的操作系统，DCS的实时相应能力较强。随着计算机和网络技术的不断发展，对于单独能够辅助车间的控制而言，DCS与PLC都能很好的完成任务。
3、数据库的管理
一般DCS只提供一个统一的数据库和组态软件。在DCS中的一个数据只要在数据库中，就可以再任何的情况下进行引用，使用统一的数据。相对于以往工程中，辅助车间的各种控制的系统没有进行过总体的考虑，而PLC控制系统的数据库由于各种工艺的控制系统由厂家单独进行配置，所以组态软件和监控软件都可能不统一。因此，DCS在数据库的管理上和使用具有很大的优势。
4、系统以及控制模件的安全性
PLC在最初发展的时候采用就地设备的控制，—般情况下系统都不值在恶劣的环境里，对系统以及模件的防护等级以及安全运行有着很高的要求。而DCS因为控制大型的系统，在推广之初就定位于环境要求高的电子间中放置，所以DCS的模件防护等级没有PLC的要求高。但是对这DCS和PLC的相互融合，促使DCS模件的适应能力在恶劣环境的条件越来越强。
（二）DCS和PLC在辅网上进行应用的比较
对于辅助车间的控制系统，PLC和DCS的差别并不太明显，PLC在工程经验上和成熟度上占有很大的优势，而DCS在整体性能、网络和管理上占有优势。技术的发展导致2个系统在功能上越来越接近；随着市场的竞争，两种系统的价格差也缩小了。因此辅助车间控制系统无论采用哪一种系统，都能满足辅助车间对功能性的要求。
三、主、辅网DCS一体化控制的管理实施
（一）整体策划，界定控制的范围
DCS控制系统分为主网DCS和辅网DCS。
1、主网DCS：1号机主机DCS主要控制主厂房的锅炉、汽轮机以及发电机等设备。包括数据的采集和模拟量的控制、顺序控制系统的控制、空冷系统、电器开关的控制等控制功能。1号机和2号机组控制对象相同。主机公用的DCS包括了电气公用开关的控制系统以及辅机冷却水泵房系统等。
2、辅网DCS包括了五个部分，分别是：
2.1 水网DCS：包含了化学补给水系统；综合水系统；制氢站系统；生活污水、废水等系统。
2.2 灰网DCS：包含了气力输灰系统、灰库系统、空压机以及机组排水槽系统。
2.3 输煤系统DCS：包含了输煤综合楼；输煤栈桥；煤水处理系统；2号、3号、4号转运站。
2.4 中央空调、通风采暧等系统。
2.5 精处理、汽水取样、加药等系统。
（二）通信
在实现主机DCS集中控制和辅机DCS集中控制后，将2套系统进行通信，进而实现主、辅机DCS一体化管理的目的。
（三）加强管理，保证按时完工
对各系统的安装、调试严格的按照工程的进度进行。辅网各分系统的同时，建设辅控DCS中心，搭建网络系统，并且按时投入辅网中心以及采暖中去。
总结
统一使用DCS平台后，全厂控制以设置在技术集中控制室的DCS操作站员为监控中心，实现机、电、炉的集中控制。同时将辅助车间控制纳入DCS的监控范围，实现除灰、污水等处理部分辅助车间均无人值班的愿望，大大的节约了火电企业成本。