摘要：电能是迄今为止唯一可以和水资源相媲美的基础能源，在我国整体经济建设中发挥了非常大的作用。随着电子信息技术和网络技术的发展，DCS控制系统的性能不断提高，价格逐年下降，应用范围越来越广，并逐步开始在小型电厂广泛应用。
关键词：DCS控制系统；火电厂；应用
引言
电力行业的发展推动我国整体经济建设发展迅速，使我国快速进入现代化发展阶段，DCS系统也叫分布式控制系统，是高科技的综合，集合控制技术、信息技术、网络技术、CRT技术等，十分安全可靠。现阶段，火电厂行业已经广泛应用了DCS控制系统，取得非常不错的发展。
1DCS控制系统概论
在这里，我们常提到的DCS其实就是分散控制系统的英文简写，DCS控制系统的应用可以覆盖到全国乃至世界的各个领域和行业（例如电力、冶金、石油等行业），特别是在火电厂大型机组中，DCS控制系统可谓是真正发挥了其具备的威力。另一方面，现阶段，科技的发展推动生产力水平的提高，二者共同促进了国民经济水平的提高，人们生活质量的提高，使之对于电力的需求度也呈日渐上升的趋势。因此，为了满足大众对于电力的需求，火电厂应该不断优化和升级自己拥有的各种设备性能，提高机组容量和运行参数，从而提高自己的发电能力，另外，还需要非常重视的一点是一定要保证机组的运行的安全性和可靠性。
2DCS控制系统故障情况分析
1.DCS系统自身问题在DCS控制系统使用过程中，系统故障主要包括设计安全、控制器、拖网等问题，亦或者是软件和硬件存在故障，配置不足，接口故障等。例如，某电厂使用三型的DCS电源，但是设计时，是按照二型电源进行设计的，导致使用过程中，经常出现故障，有着较大的信号浮动，出现硬件损坏、模件故障等问题。案例中，可以看到DCS控制系统需要选用优质的接地系统，设置相应的电缆屏蔽系统，才能降低DCS系统干扰，避免出现故障问题。系统配置问题也是比较常见的故障原因，某电厂在进行机组改造时，计算配置负荷率时，没有按照相应的计算流程进行，计算出来的结果准确性较差。而且改造时，投入力度不足，造成技术指标超出限制，对控制器进行抽查调试时，负荷率竟然超过85%，最后通过增加配置的方式，才解决了DCS故障。2.人为因素导致的DCS故障生产过程中经常会由于人为操作不当导致DCS出现故障，主要原因在于操作不当或者相应的管理制度不够健全。例如，某厂检修人员在处理问题时，误将DCS继电器输出导致继电器动作，由此引发锅炉MFT、DCS卡件出现问题时，操作人员没有仔细分析检查，导致卡件损坏。某厂由于管理制度不完善，部分工作员工夜班时违规频繁的使用电脑，引发电脑死机。还有部分单位没有做好相应的DCS备份，导致升级之后出现故障，无法解决。
3控制系统在火电厂中的应用
3.1DCS控制器设置原则
DCS考虑控制分级原则（功能组级、子功能组级、驱动级），以便在系统局部故障时，操作员可以选择较低的水平控制，而不丧失对整个过程的控制。控制系统设计应结合机组工艺及电气系统的特点，并遵循功能分散和物理分散原则。DCS控制器的配置应按工艺系统与功能相结合的原则划分，锅炉跳闸保护系统的逻辑控制器单独冗余设置。
3.2实现各控制子系统及多网络间信息资源共享
辅助DCS网络内的信息可实现无缝共享，避免了不同系统之间通讯接口问题的困扰，借助于DCS成熟标准的网络接口技术及协议等，很容易与各类不同的第三方控制系统或设备实现通信。与主机DCS网络、公用DCS网络采用同样的软硬件设备，更可通过厂家提供的多网通信技术，实现运行数据信息实时共享。
3.3DCS设计和调试
DCS系统设计和调试，需要注意以下方面：一是注意系统的可靠性以及负荷率，工作人员必须高度重视系统的负荷率和可靠性，结合实际情况，将负荷率控制到正常范围之内。二是注意系统逻辑分配。进行逻辑分配时，可以将系统置于同一控制器，采取冗余配置、分散配置的方式。三是注意电源设计。电源设计应该严格遵循操作流程，保证电源系统具有一定的安全可靠性。设计人员应该深入分析电源配置以及负荷率，确保各电源存在独立性。四是注意DCS接口设计。设计DCS对接口时，需要注意接口的连接方式以及接口的冗余度，保障DCS接口的可靠性。
3.4DCS处理器模件配置原则
1.处理器模件应各司其职（功能上应分离），各子系统的处理器模件功能不得交叉，同时锅炉、汽机公用系统处理器模件均独立设置，其物理安装位置按锅炉、汽机分散的原则分别置于各自的电子设备间。同一个设备或子系统的控制在一个控制器完成，以提高系统可靠性。2.机组的分散控制系统应由足够数量的处理器对单元构成（按工艺系统划分和配置处理器对的数量，且对于互为备用的设备分别布置在不同的处理器中）。每个处理器对包含两台处理器模件，每个处理器模件都是一个独立的系统，其中一台处理器模件工作，另一台处于热备用。3.冗余配置的处理器模件中，当某个工作的处理器模件发生故障时，系统应能自动地以无扰方式，快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作员站报警。对故障处理器进行处理或更换时，对与其冗余的处理器应无影响，即不需要采取旁路、置手动等措施。处理器故障排除后，应能方便的将其投入运行或备用。处理器模件应能接受系统进行在线组态和组态修改；处于备用状态的处理器模件，应能不断更新其自身获得的息。4.电源故障应属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件应能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。处理器模件的电源故障不应造成已累计的脉冲输入读数丢失。
3.5通信网络系统
能够有效避免节点总线故障的发生的方法是在通信网络中选用一个双冗余配置，使得总线的故障不能够影响大局，也促使本地总线故障和本地设备连接点得到合理的处理；另一方面，拆迁设备不应该对总线的正常运行产生影响，除此之外，总线理应被安装在不容易被人碰到的地方，从而有效地能提高通信的可靠性。
3.6辅助车间DCS系统配置
水处理系统利用一期工程设备余量，不再扩建，因此不设单独的水系统网络。汽水取样加药、脱硝尿素站、除灰、全厂空压站、输煤系统等组成全厂辅助车间分散控制系统。辅助车间设置一套集中监控网络实现对全厂辅助车间（系统＞的集中监视和控制，辅助车间DCS操作员站、工程师站及网络设备布置在集中控制室。灰网就地控制室可以进行就地监控外，其余辅助车间只在就地设置供系统调试、启动运行初期、故障和巡检时使用的终端。运行人员可通过布置在集中控制室的全厂辅助车间控制系统操作员站，实现对辅助车间的启／停运行控制，正常运行的监视和调整以及设备运行异常与事故工况的处理。
结语
结合以上分析，分散控制、集中操作管理是DCS的核心设计思想。DCS—般都有成熟的远程控制和远程T／O技术，有成熟、先进、可靠的网络通讯设备，完全可以满足大容最信息流传输的要求。
参考文献
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