朱建刚
华电新疆五彩湾北一发电有限公司
摘要：DCS又称集散控制系统，其组成部分包括计算机、通信、控制等，是一种新型的控制系统。与传统系统相比，它具有智能化的特点，比传统系统具有更多的优势。特别是在通信设备的建设中，其安全性和工作效率得到了很大的提高。目前，DCS系统已广泛应用于电厂热控系统中。该系统对电厂的安全运行非常有利，可以对电厂的热控系统进行智能化管理，从而提高电力企业的经济效益，促进企业的可持续发展。但由于DCS技术在热工控制系统中的应用还处于起步阶段，其运行中会出现一些问题，对电厂的运行产生一定的影响，因此DCS系统的管理和维护也是一项重要的工作。
关键词：DCS；电厂热工；应用；管理维护
1DCS系统概述与电厂热工控制系统
1.1DCS系统概述
DCS作为一种新型的控制系统，有别于传统的集中控制系统。DCS控制系统是在传统计算机控制系统的基础上，主要通过优化内部软件工作环境，改变传统的工作思路。由于DCS系统包括计算机系统、显示系统等，因此DCS控制系统又称为4C技术。与传统的控制系统相比，DCS控制系统具有更高的安全性和很强的实时性。这是因为DCS控制系统内置于微机局域网内，可以实现对操作过程的实时控制，实现对控制过程的全面监控。
1.2DCS控制系统组成
DCS控制系统作为一种智能控制系统，主要由五部分组成
收集数据。在DCS控制系统中，数据采集由计算机监控系统完成，监控系统对机组运行中的各种参数信息进行检测、处理，然后通过图像方式进行传输，非常方便操作人员。此外，还具有自动报警功能，使DCS控制系统的使用更加准确；模拟控制。在DCS控制系统中，模拟量控制系统是一个重要的组成部分，它可以对汽轮机和汽轮发电机组锅炉进行控制。在运行过程中，模拟量控制系统可分为两个系统，一个是机侧模拟量，另一个是锅炉侧模拟量。锅炉侧MCS系统可分为两大系统，即空气温度调节系统和炉机协调控制系统。锅炉给水采用串级调节方式调节除氧器水位，其它方面采用单回路调节系统调节。
顺序控制。在热力系统的帮助下，机组的一些操作程序被分为不同的类别。按照顺序，科学分析各设备的逻辑关系和运行状态。在此基础上，利用操作命令启动机组设备。控制系统不仅要对厂内的主辅机进行监控，还要对参数进行监控，实现有效的保护。SCS系统较其它系统复杂，但逻辑形式简洁，功能良好；数字电液控制。它在电厂汽轮发电机组的热控中起着重要的作用。主要调节汽轮机的转速和功率，调节压力，并在机组启动、停止和故障时进行调节和保护；锅炉炉膛安全监测。监视锅炉正常运行和启停工况下各燃烧系统的参数和设备状态。通过逻辑计算和判断，使电锅炉处于安全运行状态，实现完善的热控功能。
3DCS系统在电厂热工控制中的应用
3.1现场总布线技术
在DCS系统中，现场布线技术在整个系统中占有重要的地位，因此在DCS系统的应用中需要注意这个问题。在现场布线过程中，需要考虑很多方面，如主从结构、多点数字通信等。从网络物理层、数据链路层到应用层都有通信协议栈，如can。经过这样的处理，可以实现DCS控制系统与现场智能设备的连接，也可以作为现场就地工作控制的通信网络。与常规布线系统相比，DCS系统存在维护费用高、接口兼容性差等问题。因此，可以将现场指挥线技术应用于DCS系统建设过程中，从而优化现场控制系统结构，保证电厂系统的可靠性。通过对电厂热力系统的分析，发现汽轮机系统和锅炉系统是相对独立的热力控制系统。在这种情况下，要将传统的电厂热力系统改造成DCS系统，就必须建立一个以标准现场总线为核心的独立的DCS系统。为实现这一目标，在现场接线过程中应预留锅炉系统与汽轮机系统的接口，以保证DCS系统对其进行控制。
3.2高速网络通信技术
由于DCS系统是建立在Internet技术之上的，将高速网络通信技术应用到DCS系统中，可以提高DCS网络的质量，使网络数据在传输过程中具有很强的稳定性。对于电厂分散控制系统来说，以太网具有一定的时延，在传输过程中容易受到网络风暴等问题的影响，对DCS的数据传输和运行产生不利影响。随着电厂生产规模的不断扩大，这一现象将越来越明显。基于此，DCS系统的应用有两种解决方案：一种是基于现有以太网，利用网络流量控制技术采集网络流量数据，如SNMP监控技术、sFlow监控技术等，通过对采集到的数据进行分析，建立匹配的流模型，以便全面掌握整个局域网的数据流情况，采集DCS系统正常运行时的数据；二是对通信网络进行升级，将TCP/IP以太网事件触发器升级为时间触发的TTE网络。通信网络升级后，用时间触发器代替事件触发器，使通信任务在系统运行过程中能按相应要求定期发送。发送过程由全局时钟控制，既保证了信息的全局性和实时性，又降低了物理链中数据争用的频率。这样可以进一步提高DCS系统的运行性能，提高系统的整体运行效果。
4DCS在电厂热工控制系统中的管理维护
4.1硬件管理与维护
一般来说，无论是输出模块还是输入模块发生故障，都需要对系统进行诊断和维修。在故障排除过程中，可以通过更换模块来解决问题。由于对模块技术的了解不足和专业水平的限制，很难对内部元件老化引起的热控模块故障做出准确判断。在很多情况下，输入输出模块在系统运行过程中遇到的问题最多。由于更换模块比较困难，一般需要请厂家专业人员进行维修。在现场设备故障诊断或维修过程中，如果某一设备或部件发生故障，相关人员应及时调查故障，深入分析故障原因，并通过专业的故障维修方法进行处理。
实践中，如果设备出现故障，首先要进行诊断工作，然后再进行维修。这是一项非常严谨的工作，对员工的要求也非常高。工程技术人员接到故障报告后，应严格执行各项安全措施，做好技术维护工作。如果设备的硬盘或冷却风扇出现故障，请注意，否则会导致操作台死机。造成这种情况的原因是设备老化或人工操作。解决这类问题的方法是修改控制逻辑。
4.2软件管理与维护
在DCS的软件管理和维护中，不仅要对应用软件进行备份，而且要严格记录应用软件的具体使用情况，过程记录必须规范、严密。深入、全面、系统地测试软件的功能是非常重要的。对各类软件进行严格管理，在实际需要的情况下，对所需软件进行即时更新和修改，对部分设备在运行或维护时，采取科学合理的设备隔离和维护方式。操作站在使用过程中不可避免地会出现一些故障。在这种情况下，不仅要及时排除和修复故障，还要保证操作人员监控工作的顺利进行和操作站的正常运行。
在实际运行过程中，会出现一些难以解决的故障。此时，要从设备的实际使用出发，用专业的方法进行严格的检查。如果操作员站不能工作，我们可以通过关闭电源或借用电路控制器来停止设备。为了使软件安全运行，需要不断更新软件，完善设备监控系统。采用科学的方法排除CPU和设备电源灯故障，提高故障排除的效率。
结论
DCS在电厂热工控制系统中的应用能提升电厂运行的稳定性,提高电厂的效益。电厂工作人员要根据电厂的实际情况,充分理解DCS的构成,对电厂热工控制系统进行软硬件维护并应用,为人们提高能够更好地供电,也提高电力企业的竞争力。
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