電廠電氣分散控制系統自動化的應用

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分散控制系統英文縮寫DCS，在現階段的發展中DCS在工業中的應用性能正在不斷完善，并逐漸向雙向延伸的方向發展。向上發展可以達到SIS，向下可以發展成為PCS，雙向發展取向可以使DCS在分擔不同的功能時都能發揮最佳效用。在火電廠電氣自動化中應用分散控制系統既充分發揮了電廠功能，又將自動化和分散控制系統結合發揮了整體優勢，對利于提升電廠效益。

1分散控制系統

1.1分散控制系統簡介

分散控制系統即DCS，是一種新型的儀表控制系統，也叫一種集散控制系統或分布式計算機控制系統。系統在設計過程中引入“分散控制，集中管理”的基本理念，采取多結構分級和結構間合作的形式，實現了集中管理與分散控制，在工業領域應用廣泛。分散控制系統的基礎結構是微處理器。微處理器主要由現場控制站、人機接口單元、數據通訊系統等幾個單元組成。在微處理器構成系統中采取控制功能分散但顯示操作集中的方法，保證了自我管理和整體協調的良好關系。分散控制系統的設計為達到預期效果，設計中引入多方面技術，如計算機技術、現代通訊技術、顯示與數據控制技術等，設計理念方面有基礎的分散管理、集中控制以及分層管理等。設計技術和理念的融合使分散控制系統具有一種優勢：組建配置靈活，相關組態非常便捷，可以對監測對象實時監控，發現問題及時補救，減少經濟損失。同時分散控制系統在設計環節加入了自我診斷功能，可以在適當的冗余配置和診斷模件級基礎上進行自我診斷，自診提高了系統可靠度，節約了系統投入使用后用以維修檢查的時間，也有效避免了系統因組件發生問題而產生故障，影響整體運行效果的現象發生。分散控制系統的結構主要分為以下四種，即監控層、網絡層、控制層和現場層。其中網絡層與監控層相連接，控制層和現場層相聯系，各個結構架構之間的數據可以進行交互處理。這個系統架構以網絡層作為結構基礎，控制層以基本單元“站”為基礎，每個站的數據信息都由分布式的動態數據管理庫保存。網絡層的結構拓撲形狀各異，可以是星形、環形也可以是樹形，這些形狀的統一點是滿足多重化冗余要求，實現了網絡服務軟硬件于基礎單位之間的信息數據共享。

1.2分散控制系統的發展

分散控制系統伴隨科學技術的進步已經有了很大的發展進步，在縱橫方向上的分散系統控制功能產生了很大的擴展空間。例如在縱向應用中，使用現場總線技術，該技術具有一定的開放性多節性和數字化的通信方式，基本確定了智能化的系統結構。智能化的設備使數字量信息和自身云狀進行交換，由此達成二者之間的數據共享和結構控制，有效避免了單一電纜帶來的單一傳輸缺點?，F場模擬儀表工作高成本投入和低速的計算過程以及水平低下的精準度是催生現場技術的主要原因，現場技術的出現與計算機的控制和數字技術的發展現狀匹配度較高，分散控制系統融合儀表設置之后更加完善的結合了控制系統的功能模塊。分散控制系統中的發展時間不長，功能方面還存在很多的發展空間，在其運行標準還沒有準確的制度之前，需要對它的發展給與更多的關注。

1.3分散控制系統的特點

分散控制系統的應用范圍越來越廣的主要原因之一是其突出的特點優勢：

1.3.1分別分散控制

分散控制系統以其安全可靠出名，安全可靠的原因就是系統的分散性高。超高的分散性使得系統障礙與危機在逐層的分散中被弱化，最終分散消失。結構分散提高了各部分組成設備的實際利用率，除了設備功能和操作的分散之外還通過人員、地域的分散對阻礙危機實行分解。

1.3.2分階分散控制

分階是指對系統各個結構組成之間的協調互動進行分級，是每個分級都能完成自身工作范圍內的協調工作，避免與其他結構產生摩擦，提升設備的實際利用率。

1.3.3自動與協調

上文中多次提到互相協調，協調是分散控制系統中最重要的一個特點，分散控制系統利用集中的中央控制和數據通信系統通過采集站對監控對象進行監視和操作，中央控制和數據通信系統使用的是不同的微處理器，可以更好的處理不同的生產問題。而分散控制系統的自動協調能力可以加快系統處理信號、收集數據和計算的時間。

1.3.4開放性分散控制系統

本省具有非常明顯的開放性特征，開放性的系統具備更加完善的適宜性和可移植性，實用性也得到加強。開放性可以使系統整體在應用中不斷更新換代，引入先進的設備技術，在一定程度上開放性也節約了大量建造成本。

2電廠電氣自動化中的分散控制系統

我國在現代化進程中不斷推動智能電網的建設，在建立節約型社會的理念號召下，電廠電氣自動化的作用重大，分散控制系統的機組水平不斷提高，系統的控制范圍不斷增大，電氣自動化越來越接近監控全電廠電氣系統的發展目標，電廠電氣的自動化可以大大減輕電氣工作強度，提高電廠效率，對電廠實現集中管理控制。同時可以有效降低事故發生概率，電氣的自動化的監控設備在發現數據異常和設備故障等問題時能及時上報，對數據信息進行收集整理并保存，可以幫助電廠人員對設備進行及時維修，對故障出現原因進行分析，減少同類事故出現概率。電廠電氣中的自動化分散控制系統的應用主要體現在以下幾個方面：

2.1通信網絡系統

電廠電氣分散控制系統的應用中，各結構部分之間的信息數據交換是不可缺少環節，因此對分散控制系統的通信網絡系統的要求就相對嚴格。在控制系統中實時的通信網絡是系統的核心功能，在第一時間掌握最精準資料和有關數據并對突發事件采取有效解決措施是實時通信的最重要工作。實時通信網絡由總線式的結構組成，整體結構通過無源無主形式的同軸電纜作為傳播媒介，對信息數據的管理采取以太網形式，在滿足通信協議規定后開始傳輸數據和信息共享，發揮通信網絡系統資源共享的作用。通信系統除網絡實時通信之外還有非實時的通信網絡，可以用來傳輸非緊急的分析數據，兩條通信路徑區分使用有效減輕了單一路徑的通信的壓力，提升了通信網絡數據傳播的高效和高精準，避免了大量數據文件傳輸時的錯誤產生。兩種通信路徑的結合使用提高了系統通信運作效率，減少了失誤率，加快了數據能源的傳輸速度，有利于通信供應地區正常社會活動的進行。

2.2監控系統

監控在各行各業中的應用廣泛，在合理的范圍內對正常進行的生產活動進行監控，對不符合生產要求的食物和不合格產品或生產建設環節做出警報，引發負責人注意對不合格產品和不規范行為進行排除處理。在分散控制系統中的監控的作用同樣重要，尤其是對國民經濟生產過程的監控更需要嚴謹的監測。在分散控制系統中進行監控時首先需要在監控系統中輸入正確的參數，確定系統運作在參數范圍內。超出范圍數值就屬于異常狀況，需要由系統向上層發出警報，提醒維護人員對系統進行檢查，最短時間切斷錯誤電路，進行線路系統檢查維修。在進行檢查線路同時控制其他運行線路，保證整體系統的正常運轉不因局部線路問題而停滯，對能源供應造成不良影響。

2.3安全防護系統

電廠電氣工作時首先需要保證的是系統安全問題。電氣能源對人們生活和社會進步有重要作用，在電氣能源比較集中的地方更要注重安全問題。在分散控制系統中對安全防護系統的安裝設置是非常重要的環節，輸入安全隱患條件開啟安全防護系統，同時開啟監控系統，二者結合進行，在監控的同時安全系統開始掃描甄別安全系數大小，安全防護系統在監控系統的輔助下進一步發展了功效性，和監控的配合既節省了時間又進一步達到了安全保障目的。

3結語

廣泛應用于各個領域的分散控制系統以其出色的安全性和可操作性以及完善的功能贏得了廣闊的市場，在電廠電氣中的應用更是對電氣自動化的優化改進有十分重要的作用，對我國的電廠電氣自動化的發展推動和電氣企業的未來發展都起到了重要的作用。分散控制系統和電氣自動化的結合完善了電廠的自動化系統，對分散控制系統的應用推廣也有很大促進。