徐经天
深圳龙澄高科技环保股份有限公司武汉分公司 湖北武汉 430000
摘要：随着经济的快速发展，电力供需矛盾将逐年显现出来，电力需求量迅速增长。电力紧缺已成为制约工业经济快速发展的“瓶颈”，所以加快电力建设，对促进经济发展具有重要的意义。在火力发电厂中，DCS和PLC总线控制应用极为广泛，其可以有效地节约能源，同时也避免了电厂在运行过程中可能会出现的安全事故，因此有必要进行分析。
关键词：电厂；DCS；PLC；现场总线
1电厂DCS与PLC技术的概述
1.1DCS技术概述
DCS，即分布式控制系统，在国内的很多自控企业又把它称为集散控制系统。它可以利用计算机来进行分散式的控制，主要特点为控制分散、管理集中。一般企业基础设备为网络和微处理器，其可以有效地避免集中控制带来的各种弊端。
1.2PLC总线技术概述
PLC现场总线技术指的是可编程逻辑控制器，专门运用数字运算方式进行实践操作的电子系统。严格来讲，PLC属于电子系统装置，主要以微处理器为核心实现数字运算操作过程。PLC技术的应用初衷在于解决工业现场工作效率不高问题，如利用PLC技术结合梯形图编程方式，简化现场复杂工序，为现场信息处理水平提供安全保障。可以说，通过应用PLC技术至少可以强化工业现场工作效率、缩减生产成本，并且将生产模式提升到高标准水平。目前，PLC系统通过借助顺序逻辑方式实现对现场多任务的操作管理，基本上可以达到回路调节功能。
2电厂DCS与PLC技术的发展与应用
2.1DCS技术的发展
目前，DCS系统更加科学与完备。DCS系统主要通过软件和通用设备的相应控制来实现系统的高层互联，同时利用高性能的处理器来实现大规模的现场控制，从而提升了整个设备的自动化水平。在管理过程中有以下几种常见的分布式控制模式:EDPS主要按照批处理系统运作模式实现对场内设备的操作与控制，使用难度较高。同时，EDPS作为信息管理的产物形式，主要通过借助数据运算方式加强对场内设备的管理强度。MIS的特点是能够快速地进行信息的高度集中和统一处理，重要标志是在其中有一个非常庞大的中央数据库，它可以进行分布式处理，对于定量性的决策有着极为关键的作用。MIS由EDPS发展而来，对于信息处理的系统优化要求更高，对于系统设计的结构性要求也较高，因此其可以方便工作人员使用。又由于符合工作人员的思维习惯，同时强调自上而下的设计，因此能够实现高效率的运转。DSS在系统上是独立的，无法进行管理控制，但是它可以将数据库与经济管理的模型进行综合，为管理者提供一定的风险规避方案与问题优化方案。它还可以使得管理信息系统能够不断地自我完善，成为高级信息系统。
2.2DCS技术的应用
根据当前现状来看，DSC系统在火电厂当中应用的最为广泛。介于DSC系统与PLC系统不受人为干预的影响，大体上可以实现自动化操作。举例而言，电厂内的关键性设备，如除尘设备以及输煤设备等，基本上可以受到DSC技术的调控作用，达到高效控制与管理的目的。同时，借助分布式设备基本上可以达到控制与监测的目的。在过去的发电系统中，主要采用发电机的功率调整来实现负荷的平衡运转，但是，在现代化的电厂中这样是无法进行的，因为分布式的电源过多，它对于环境的因素变化是非常敏感的，如果系统无法做到它们之间的相互平衡，就可能会导致严重的事故，引起电机烧毁或者是大区域的停电，给国民经济带来严重的损失，这就需要电力系统供电设备有一定的电能储存量。
但是如果电储存量较大，不仅在技术上有难度，也会使得整个电网运行效率降低。最好的方法就是采用一些分布式的控制管理元件对电能进行存储，解决供需之间的不平衡关系，实现资源的合理优化调配。为了避免这样的设备对于电网的运行造成较大的波动，管理人员可以利用自适应的方式来进行DCS设备的启动停止控制，结合不同设备的相应参数进行分层优化，使得企业的各种设备运行更加科学、高效。它可以根据储能设备的充电信息进行动态调整，从后台对供电提供建议，从而达到节约能源、降低损耗的目的。
2.3PLC总线技术的发展
目前电能浪费情况比较严重，在配电和用电等环节都可能会造成电网无法高效率运行，供需不够平衡，引起严重的经济损失，解决这些问题的主要方法就是通过合理有效的PLC算法来对负荷进行优化。但是我国这方面的研究还不多，为了使发电负荷和损耗之间能够保持动态平衡，需要建立更加科学的模型，以此来使得用户的需求得到满足，并保障电力系统的供电稳定性。所以，在PLC总线设备的普及率不同时，设备对于配电网有着不同的影响。在PLC总线设备普及率较低的时候，设备进行充电可以提升线路的运行效率，总损耗也较少；但是，如果PLC总线设备普及率比较高时，就会使得整条线路上的电流过大，也会相应地影响损耗，变压器和线路的损耗都会较高，这样整条线路的运行成本非常高，同时也会影响到电网正常供电。所以要对PLC总线设备进行控制，使其不会威胁到整个配电网的运行。在发电和输电的过程当中，能够对电网进行资源的调配，使其进行动态化的智能管理，有利于我们克服当前所面临的一些困难与挑战，实现电厂设备的自动化运行，提升供求的平衡。但是目前PLC总线设备的研究还没有系统化，各路专家正在抓紧对其进行研究和探讨，希望利用更加先进的技术使得各设备之间可以实现高速通信，既能独立工作也能集中控制，这样就可以实现总线系统的科学化管理。
2.4PLC技术的应用
PLC可以连接发电厂的各种传感器与控制器，同时其还可以很方便地实现触摸屏的程序编写，这样就可以使得控制更加简便，通过交换机来实现多个PLC节点的连接，最终实现优化高效控制。通常情况下，机械电气控制类装置运行效率整体偏低。究其原因，主要是因为该类装置在运行过程中很容易受到外界环境的干扰，而出现不同程度的隐患问题，进而对生产效率造成阻碍影响。PLC现场总线技术的出现与广泛应用，无疑是有效解决了上述问题。如PLC现场总线技术将大量集成电路技术实现综合整理，主要以微处理器为核心装置，进一步加强了PLC装置对外界环境的抗干扰能力，对机械工业的长足发展起到了至关重要的作用。此外，通过应用PLC技术，电厂控制装置会根据作用对象的实际性能、质量以及功能情况，对原理图设计过程进行控制与管理。通常，借助PLC技术可以加强对整体电路图的检查效率。便于及时纠正错误、加强对电路各个环节的识别作用。
3结语
总之，DSC以及PLC现场总线技术的广泛应用在某些层面上无疑是给电厂日常运行工作与技术管理工作带来良好发展契机。至少可以在工作效率与工作质量方面得到了双重提高，利于电厂的规划布局与部署的顺利开展。在利用DCS及PLC技术的火电厂中，各种错误数据需要认真地比对和分析，从而对其进行评估，因此作为工程师应当具有一定的建模能力，提升测量效率，这样才有利于实现火电厂的科学规划与合理布局。
参考文献
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