浅谈电厂自动化控制技术的应用及其发展趋势

发表时间:2021/7/9   来源:《当代电力文化》2021年3月第7期   作者:张擎
[导读] 为了加快电厂建设管理质量,深化电厂生产技术改革发展,现阶段自动化控制技术已经充分地应用在电厂自动化生产之中
        张擎
        南海发电一厂有限公司  528200
        摘要:为了加快电厂建设管理质量,深化电厂生产技术改革发展,现阶段自动化控制技术已经充分地应用在电厂自动化生产之中,以便加快电厂管理工作落实,提升电厂内部生产管理质量。本文主要结合电厂生产过程中自动化控制技术的全面应用,对相关的内容进行了充分的介绍,其中主要涉及了控制技术和自动化技术的现状问题,针对当前的控制技术的实际使用和使用中遇到的主要矛盾进行综合的分析,提出了专项的应对措施,并且对电厂自动化技术未来的应用和发展趋势进行了全面的分析研究,以求能够为今后的电厂生产管理奠定坚实的基础。   
        关键词:电厂自动化平台;以太网技术;控制技术
        引言:
        随着时代的发展,我国的经济发展态势呈现上升趋势,电力事业也随之全面步入高速的发展阶段。电厂生产的工艺手段相对较为复杂,主要涵盖了燃料、热力、发电等等多方面的生产管理系统内容,由此观之工业生产模式相对复杂,包了自动化技术实施过程和全部的内容。电厂的传统控制系统实现的过程中,主厂房的工作区域主要是在热力运作的过程中实施主要控制,其核心系统就是DCS系统结构,即集散控制系统,运作的过程中主要是为了全面辅助当前的系统内容,充分使用PLC,即可编程控制管理器进行控制管理。但是随着当前实际控制管理技术的高效发展,FCS现场总线控制技术已经成为自动化系统应用发展的主要方向。当前的电厂建设已经逐渐区域自动化、信息化和数字化,将其作为未来的主要发展方向。而要想全面实现电厂的快速发展质量,就要求现有的自动化平台必须可靠、安全。
        一、电厂自动化控制技术应用存在的问题
        1、当前PLC与DCS之间的现状及存在问题分析
        在当前的市场环境之中PLC与DCS工作的实际现状,主要是在当前生产企业的产品生产的过程中,建立起相对独立的工作系统,并且要深化硬件及软件之间的结构分析,也可以在市场的环境基础上,各个体系之间的关系相对闭锁,系统之间的通信实现主要是依据网关环境或是其他的接口之间进行互通实现,双方之间的存在都是相互独立的,系统之间的互联效果难以实现。不同的系统之间要想实现互通有无,就应当重新对软件的接口进行开放管理,但是这种处理方式的实现不仅会导致实际的投资力度增大,也会降低一部分产品的通讯发展速度,与当前电厂的信息化发展要求背道而驰。传统的PLC与DCS系统运作方式主要是为了实现多种讯号的全面接入,在介入的过程中将所有的系统内容全面规划。但是随着这种系统规模的全面扩大,所有的信号内容都将会集中地汇聚到系统入口之中,导致整个系统规模环境的扩大,所有的信号呈现堆积的状态,导致信号出现堵塞,信息技术输送质量降低,严重制约了系统环境的安全运作。
        2、现场总线控制系统应用存在的问题
        现场总线的概念内容主要源自于DCS和PLC系统过程中所存在的诸多问题的基础之中。现场总线的概括内容主要是为了规避和完善当前DCS与PLC系统结构之中的不足之处,为了实现信道之间的互通、开放以及稳定的安全性特点。DCS系统信号的运作形式是针对性传输,所有的模拟信号在精度上都相对缺失,对信号容易产生一定的影响,操作内部环境中所呈现的模拟表内容运行参数难以实现及时的调整优化。难以重新在模拟环境之中实时预测运行故障分析,这种模式也让其呈现出无法控制的管理状态。因为当前各种仪表厂家进行自定设置,仪表的各项标准不同,其呈现的功能性也是相对较为单一,其已经不适合当前现代化的发展要求。FCS系统信号的实际运作方式也是一对多的传送方式,这种数字信号的精准度相对较高,安全性相对稳定,设备的运作一般都是远程监控为调增基础实现的,也能与不同的设备之间完成互通,仪器仪表最终标准并不统一,其功能的完整性也相对缺失,并不能完成运算和通信。FCS运作之中也存在一定的弊端,例如通讯协议不统一等问题,FCS通讯的速度还需要有所提升,可进行互联的设备相对较少,且成本价格相对较高,不能与现有的仪表进行通用 。因此,若是配置和最终的智能仪表实现也需要大量的资金投入。现场总线虽然在一定的程度上会对用于本身产生部分的收益,但是却不能实现整体收益,这就要求企业用户与其他系统之间进行有效结合,这样才能实现一体化的建设。


        二、电厂自动化控制技术的应用
        电厂自动化控制技术的发展过程随着计算机以及网络技术的快速推进得到了高速的发展。其具体体现在一下四个方面:
        一:PLC技术的应用发展。在时代的发展中现代化的PLC系统内部核心的发展主要涉及到两个方面的主要内容,一方面是以价格成本相对较低的小型产品开发为核心实现的产品创造,另一方面是以研制智能化、多功能性较高的产品内容,以便提升产品发展质量,融合了多程度的神经元网络内容和模糊控制的相关技术手段。二:FCS技术的有效应用发展,这种系统的发展模式主要呈现在完善低速现场总线和提升高速现场总线技术的基础上,以完成低速现场总线网链接和分析,以便更好地发挥总线技术的工作质量,尽可能地优化自动化工作模式,提升工作效率。
        三:嵌入式技术的使用。嵌入式技术的使用一般都是计算机系统集成化发展下所形成的,这种模式的逐渐实现能够实现应用的网格化管理,其本身就是为了整合当前数据的处理功能效果,提升系统管理工作质量,确定网络系统的核心主体。
        四:现场控制技术的高效发展。现场控制系统的实现其根本因素就是集成,主要是以通信协议为基础判断当前环境的兼容性和协调性,各种数据内容的交互以及功能界面的统一,继而促进现场控制技术的全面融合及统筹分析。
        有线无线的融合也是当前工业控制网络发展的必然趋势。在工业的运作过程中,自动化控制的主要工作因素就是对所控制信息的内容进行系统的传输分析,在现有的有线网络环境之中逐渐建立其一个相对稳定的信号传输环境,但是这种有线系统中的建立,往往所需要投入的资金数量相对较大,为此,随着无线技术的高效发展,有线网络与无线网络的融合将会成为未来工业控制网络发展的主流。换言之,随着计算机网络的高效发展和当前以太网和现场总线的全面使用,已经逐渐地向着工业控制系统发展的方向偏移,以便于将现场信息的数据内容传输在管理人员的手中,让整个现场环境与管理方式紧紧地联系在一起,这也是未来工业控制网络的发展主要趋势。
        三、电厂自动化控制技术的发展趋势
        工业化以太网的环境优势主要是定位于当前现场网络环境的基础条件,结构本身也应当是一个全面融合自动化系统内容的平台结构,因为只有这样才能更好地实现电厂的自动化控制管理质量。但是随着时间的推移,在当前的市场环境之中,所有的自动化控制技术已经逐渐地优化完善,为了充分发挥其作用,我们就应当在较短的时间之内对多种的系统技术手段兼容现象进行全面的分析研究。为今后电厂自动化、信息化的发展进行研究,自动化的控制技术在后期的发展中有着重要的指导意义。
        在当前的以太网中要想全面推进工作落实,就要将其与当前的工业环境系统充分的融合在一起,继而产生了电厂自动化控制系统环境。但是在此基础上电厂的以太网环境虽然源自于以太网内部,但是也有别于传统的以太网内容,以当前的工业环境内部为基础,对以太网核心进行了一定的改造,建立起了通信、传输、控制等不同的模块内容,继而保证了工业以太网的实施效果、安全性效果,在此基础上也添加了一定的控制应用效果。由此观之,在电厂生产环境下所使用的网络结构也可以称之为工业以太网。
        在未来发展中这种电厂自动化控制系统之中所使用的所有的工作方式都是以太网内容对流量结构进行控制,实时交换管理,落实通信技术、对容错技术以及冗余结构技术等内容进行改善,继而提出了一系列的措施手段,以便更好地解决传统系统中所呈现的多种问题。正是因为当前工业发展状态下网络的发展趋势逐渐深化,尤其是宽带技术所呈现出来的状态也是无法比拟的,为此只有全面深化自动化落实,才能加快技术创新,让信息化与智能化和当前的电厂发展协同作业,全面推动电厂技术改革优化,增进技术革新推广,为后期的建设发展奠定坚实的基础。
        总结:在当前的电厂自动化的控制发展计划实施的过程中,也要针对当前电厂的实际情况和公益发展的实际特点,及时选择适合现场总体情况的现场中线标准和控制系统环境,不应该采用相对统一的工作标准,以不同的网络系统互联为基础,构建起以太网环境,构建起一定的模型结构,这样就能充分是适应电厂的数字化、信息化的发展要求,全面深化内部改革工作落实,提升电厂自动化控制管理质量,促进电厂信息化高速发展。
        参考文献
        [1]关于电气工程及其自动化控制技术的实践[J]. 唐辉.低碳世界.2017(19)
        [2]基于大数据的火电厂能耗评估模型的研究[J]. 杨瀚钦,申晓留,王默玉,乔鑫,刘瑞雪,孙杨博.电力科学与工程.2016(12)
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