刘杉杉
呼伦贝尔安泰热电有限责任公司海拉尔热电厂 内蒙古 呼伦贝尔 021000
摘要：近年来，热工自动化系统的透明化、高速化、一体化和智能化发展趋势变得愈发明显。充分研究并利用故障信息是发现热工故障诊断及故障预测的重大基础，而热工自动化系统的发展而大多是取决于对现场总线的应用。随着世界高新技术水平的不断提高，国有机组容量的整体规模也在逐年增大，最新科研成果为电厂热工自动化学科技术的发展注入了强劲动力，除了有作为机组核心控制系统的DSC以外，伴着厂级监督、管理与控制信息系统的SIS也应运而生，对热工自动化系统的发展而言，现场总线技术及基于现代控制理论的控制技术是万万不可缺少的组成部分，直接决定着未来的走向和最终结果。
关键词：DCS系统；热工自动化；控制设计与实现；探讨分析
引言
热工自动化技术作为新时期综合性高新技术的代表性技术，其中涵盖了控制理论、计算机技术、智能仪器仪表技术和热能工程技术等先进的信息技术，它可以独立完成对热力学相关参数的检测和控制过程，并通过在生产过程中的检测、控制、调度、管理和决策等，实现安全生产、降低消耗、提高质量、节省人员支出、提高效率及增加产量等预期目标。
1.电厂热工自动化的概念分析与形势
在目前的电气化控制技术研究领域中，是以自动化技术为核心内容，而信息的收集、整理以及处理等则为自动化技术研究的主导方向。在实际运用自动化技术的过程中，只有充分展示出本身的技术优势，才能更好地满足电气工程机械设备的需求。现阶段计算机技术的发展进程，需要建立在自动化技术之上，方能促进最终目标的尽早实现，从而更加全面、广泛地应用在相关领域的建设中。在电气工程方面，自动化技术带来的成果是有目共睹且获得多方认可的。采用自动化技术的电厂热工过程有很长的一段可追溯历史，在热能动力设备最早的自动控制装置中，乃至整个自动化领域的早期成果，最具代表性的就是锅炉给水调节装置、蒸汽机离心摆调速装置等系列产品。随着现代高新技术的不断进步，传统的中低压、中小容量火力发电机组已经彻底被高参数、大容量的单元机组所取代，手动控制操作也成为历史，各种自动控制装置陆续登上舞台，对生产过程的自动控制实现以及火力发电厂自动化水平的进一步发展形成了有力支撑。
（1）热工自动化系统的运行现状及未来趋势
DSC系统在我国电厂当中运用已经超过十多年，对于机组最根本的热工自动化系统也开始使用DCS系统，现目前我国电厂当中几乎所有机组使用的系统都是DCS，对于DCS系统来说主要的功能包含了对于数据的采集处理，以及控制和管理等等功能。在机组的试运行和挑事的过程当中，对于DCS的能动作用全面推动了机组安装调试进程的发展，保障机组的安全性和经济。 热工自动化技术作为新时期综合性高新技术的代表性技术，其中涵盖了控制理论、计算机技术、智能仪器仪表技术和热能工程技术等先进的信息技术，它可以独立完成对热力学相关参数的检测和控制过程，并通过在生产过程中的检测、控制、调度、管理和决策等，实现安全生产、降低消耗、提高质量、节省人员支出、提高效率及增加产量等预期目标。它是通过自动控制锅炉和汽机等设备的运行过程，让机组对工况变化能够自动调整与适应，进而达到低成本、可靠运行的效果。
目前单元机组实现电气控制、集中控制纳入DCS已成为既定事实，但热工及电气自动化要想实现真正的一体化，我们就还有很长的路要走。
从自动调节控制系统的角度分析，我国电厂热工控制的现实情况具体来说可以划分为两个方面，首先我国机组监控的相关软件都来自于国外地区，因为国家技术发展较为完善，自动调节系统区域完善，各种仪表以及相关的执行机构拥有很强的可靠性，这样的优势让我国大部分机组以及DCS系统都是使用国外的设备。但是对于DCS系统的编程都是我国相关研究人员自己编写，但是对于系统的编制工作当中虽然都是使用了国内的专业人才，但是在编程的过程当中以及调试阶段，导致技术无法做到精准，最终导致系统的运作存在一定的问题。现目前随着我国科学技术的快速发展和完善，已经能够基本思想独立承担DCS系统的组态以及软件的设计，开始摆脱完全依靠国外进口的局面，但是我国目前对于DCS系统的维护工作量较大，在进行设计的过程当中需要加强系统的功能性，提高工作的效率。
（2）电厂DCS系统的设计与软件开发
从当前的市场分析来看，大机组方面的仪控系统能够选用DCS系统的只占总体的很小一部分。
在火电厂发电机组的控制中，已经接连十一年都在使用DCS系统，且应用领域还在逐年拓展。DCS系统是微机控制系统的一个分支，仅在计算机集中控制系统中能够发挥作用，是以对局域网的探讨基础上才得以诞生的，是过程控制专家们暂用计算机局域网的阶段性产物，它的出现大大提高了局域网的实时性与安全性，并在过程控制领域中扮演者至关重要的角色。
（3）DSC系统结构的变化，为应用技术的发展提供了机遇
通过考察一些在火电厂单元机组控制系统中应用的DSC系统，作出以下分析：
1）故障分散。DSC系统的构成与传统的仪表控制系统相似度越高，换句话来说，微处理器、多功能控制器需要应对的控制任务从地域上分散度越高，要实现故障分散就越发容易。
2）控制室的尺寸与表盘长度。相对于传统的仪表控制系统来说，DSC系统无论是设备数量还是电子室的尺寸，都明显增大了许多。
3）节约电缆。考虑到DSC系统涉及到的设备器件几乎每一样都离不开空调散热及防尘处理，REMOTEI/O的使用更是能少则少，因此，DSC系统的核心设备需要的电子室只能进行电缆接，这是目前唯一的办法。与传统的仪表控制系统相比之下，虽然效益没有提高太多，但在电缆数量上却明显变得更加精简了。
4）备品备件的种类和数量变少。备品备件的种类和数量变少，意味着很多相关仪表控制设备的制造厂商在营销上要遭受致命打击。
5）降低机组运行对仪表控制设备制造厂商的依赖程度。在试行期间，DCS生产厂家的专家服务是必不可少的，也就是说，要增大在培训方面的资金投入。
6）DSC系统提供特殊的控制功能。除了实时数据的管理和性能计算以外，历史数据等相关功能也处于DCS系统可提供功能的范畴以内，从而为过程控制朝着更高水平的领域进发创造条件。
2.电力行业热工自动化系统的应用前景
随着国家法律对环保重视程度的不断提高以及计算机网络技术的迅速发展，今后热工系统必然是以节能增效、可持续发展作为研发的基本原则，并朝着智能化、透明化、网络化及数据通信一体化方向不断前进，全新的测量控制方法及原理将陆续推出，取代传统原理和方法的地位，在提高故障处理效率的同时，让机组的运行操作方法更加简便。
在当前的电厂领域，现场总线由于一个完整现场总线控制系统而受到了限制，而DCS因为自身的检测和执行等现场仪表信号还是以模拟量信号为主，这样当现场仪表需要进行维护、诊断或是有管理方面的需要时，自然就无法满足，同时还控制了控制过程视野。
3.总结
对于DCS系统来说也就是分布式的工业自动控制系统，在电厂热工自动化当中得到了有效的运用，为热工控制自动化提供了相应的硬件和控制平台，并且随着机组容量的不断增加，DCS的设计也向着全面化完整化方向发展。
参考文献
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