电厂电气自动化分散控制系统应用研究
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电厂电气自动化分散控制系统应用研究
摘要:美国于1985年提出了分散控制系统。这也是最早的分散控制系统的提出,距离现在已经经过了许多年的发展,分散控制系统现如今的应用领域越来越广泛,并且技术相对来说也比较成熟。将分散控制系统应用在电厂电气自动化当中,拥有着非常良好的运行效果,能够实现控制一体化,并且可以完善相关的功能,有利于机组的稳定运行。可以为电厂创造更加优异的经济效益。
关键词:电厂电气;自动化;分散控制系统
在20世纪80年代末期一直到90年代初期的时候,分散控制系统,简称DCS在单元机上获得了非常广泛的应用,现如今分散控制系统技术相对来说已经逐渐变得成熟起来,并且也可以应用在电厂的电气自动化控制当中,在本篇文章当中主要对分散控制系统进行简要的描述,并且分析了其系统特点。
1、分散控制系统的特点
(1)可靠性比较高。分散式的控制系统主要采取的理念是分散式的结构,这样有利于保障整体的系统的可靠性。分散式结构主要可以表现在两方面,一方面是系统功能的分散,另外一方面是地理位置的分散。使用分散式的结构能够把危险性进行分散处理,这样如果局部的设备出现了故障的话,不会影响到整体部分的运营。除此之外,一些关键的设备使用冗沉配置能够确保整个系统的可靠性。可以对控制器以及电源等设备使用冗沉配置,这样如果主设备出现故障,后备的设备也能够继续的工作,并且也可以将系统的利用率进一步的提升。分散控制系统当中还会使用一些模块化,标准化的软件,这样也有利于提升系统的可靠性。
(2)监视性能比较好。整个分散控制系统使用的是高智能化的操作,可以对整个现场进行全过程的监视以及操作,具备非常友好的人机交互界面,能够让工作人员进行一个直观的观测。
(3)扩展性能比较好。通常情况下,在分散控制系统当中使用的是递接数据的通信网络,能够实现通信分层化,这样做系统构成相对来说是比较灵活的,并且硬件是高度集成化的。设备的接口非常的标准,能够提供非常好的扩展性。
(4)编程比较容易。系统当中使用的编程主要是用来控制图形的界面以及功能码的,编程过程当中能够自动的去执行文件。并且整个系统对于用户的编程能力的需求是比较低的,只需要使用用户能够掌握基本的填表以及作图的方法就可以,而且整个应用程序非常可靠。
(5)系统维护比较方便。微处理器是带有自动诊断功能的,如果在应用的过程当中出现一些其他的问题的话,那么执行系统会对硬件的运行状态进行扫描,如果发现异常就会及时的报警。指示灯会及时地亮起,提示工作人员哪些部位出现了异常,并且异常的性质是如何。系统维护的时间比较短,而且系统的种类比较少,维护起来也比较方便。
2、分散控制系统在发电厂电气自动化当中的应用
如果以常规的角度来对其进行划分的话,那么发电厂的电气自动化设备可以分成两部分,第一部分是单元机的组电气部分,第二部分是电厂网控部分。如果从机炉电一体化的角度来看的话,无论是单元机组电气化部分还是全场网控部分,都属于分散式控制系统的范围之内。所以发电厂的电气自动化系统在设计的时候使用的是分层次的分散全微机的自动化技术。整个系统的构建是以分散控制系统为基础进行建设的。并且把整个电厂的电气系统当中的每一个机组都使用分散控制系统进行连接。这样就可以对整个控制平台进行一个一体化的控制。能够满足电厂集中管理以及分散控制的需求。以某发电有限公司的电厂设置作为例子。该发电公司在单元机组电气部分以及电厂网孔部分都使用了分散控制系统。取消了常规的电厂网控室采取了集中控制。升压站以及公用电器系统的检测使用的是网控自动化控制系统。整个控制系统在运营的过程当中,如果一台机组出现了停机的话,是不会对整个网控自动化控制系统造成任何影响的。除此之外,在建设的时候需要考虑确保两台机组以上的分散控制系统可以对电厂的公用系统进行检测。所以说,当分散控制系统应用在电气控制系统当中,我们必须要时时的去考虑网控自动化控制系统的配置问题。综合考虑之后,在电厂电气自动化当中使用分散控制系统可以使用相对独立的设计。
整个分散控制系统的核心内容就是实时的通信网络,通信网络可以将节点进行连接。比方说,操作员站,共层师站,过程控制单元以及历史数据站等节点都是通过通信网络来连接的。网络连接完毕之后,可以实现实时的控制命令以及传递组态信息跟实时数据。传输的介质使用的是同轴电缆,并且使用以太网来对其进行管理。在传输的过程当中,可以实现每秒10mb的通信速率。使用ip通信协议能够实现电厂的各种管理信息的数据文件传输,有效的提升了电厂的通信网络的可靠性,并且降低了网络在运营过程当中的负荷率。
经过研究表明,将分散控制系统应用在电气自动化控制当中,整个系统的监视是非常的方便的,并且系统建设的指示全部是正确的,运行过程当中也没有什么异常的状态。在控制电气设备的时候,其操作性也比较稳定。无论是对单元机组的控制,还是对整个系统的运行情况的控制,都能够达到相关的标准。将分散控制系统应用在电厂的控制系统当中,还能够实现电厂的控制一体化,优化整个电厂的控制结构的组成,并且也能够确保电厂的功能变得更加的完善,对于机组的运行是非常有利的,而且便有机组的维护,所以说这项工程时间是非常具有现实意义的。
3、分散控制系统的现状以及发展
3.1分散控制系统的应用
在实际的运用的过程当中,分散控制系统的应用价值是非常高的,其功能相对来说是比较分散的,能够完成数据共享,而且应用起来比较可靠。相较于其他的控制技术来说,分散控制系统应用的比较广泛,并且具有明显的优势。正因为这些优点,在电厂以及变电厂当中开始广泛的使用了分散控制系统。在我国的电厂使用分散控制系统以来,可以将使用过的分散控制系统大致分为三个种类。分别为多功能控制器型,可编程序控制器基础型,pc机总线基础型。当然,在未来还有可能会产生一些其他的分散控制系统,这也会进一步的扩大分散控制系统在我国的有效应用。
3.2分散控制系统的发展
分散控制系统目前有两个功能性的扩展。为了避免在系统运行的过程当中只靠电缆来进行传输,现场的总线还可以帮助设备实现运行当中的数字信息交换,这样可以达到双方的共享。但是现如今现场的总线技术发展的还不够稳定,也不够成熟,因此还需要进一步的改进以及推广。
4、结语
分散控制系统融合了多个技术,包括显示技术,计算机技术以及控制技术等等,将这些技术融合起来,可以实现一个高可靠性,高性能的计算机控制系统。并且整个控制系统的建设性能非常好,而且编程比较容易,系统维护起来也比较方便。在本篇文章当中主要分析了分散控制系统在电气自动化当中的应用,通过研究表明,将分散控制系统应用在电厂电气自动化中,其运行效果是非常好的,并且有利于整个机组的稳定运行,可以为电厂创造更高的经济效益。 参考文献:
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