(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰025350)
摘要：生活中离不开电力，随着科技水平的提高，DCS控制系统应运而生，并被广泛应用到各行各业当中，为各个领域带来了科技含量较高的新技术，简化了企业的运作，为实际生活带来便利。将DCS控制系统应用于电厂的热工控制系统中具有非常重要的意义，因此需要重点加强研究。基于此本文分析了电力热工控制系统中的DCS应用及维护。
关键词：电力热工控制系统；DCS；应用及维护
1、DCS的含义和优势
1.1DCS系统的含义
DCS系统的全称是DistributedControlSystem，是热工控制系统的分散控制系统的简称，我国大多数企业称它为集散控制系统。DCS系统工作原理是通过对过程控制和过程监控级组成以网络通信作为主要连接方式的多级计算机系统，将计算机、通信、控制、显示等4C技术进行综合，对热工控制系统主要采用分散控制、集中操作、等级管理、灵活配置的基本思想，以计算机作为系统的控制基础，有效的对DCS系统内环境进行改善，能对电厂中的发电机、锅炉等以及电厂热工全过程形成控制，具有高稳定性和高安全性的特点。
1.2电厂热工控制系统中应用DCS的优势
当前我国的用电数据量十分庞大，热工控制系统中的大型火电机组就需要对庞大的对象进行相应控制，所控制的对象还有相当多的干扰因素和控制参数，具有过程复杂多样，非线性延迟等特点，因此对热工控制系统有着更高的技术要求，也在无形中加大了电厂热工控制系统的技术设计难度。发展至今，DCS控制系统的生产厂家已经研发出远程智能I/O，有效地提高热工控制系统的安全性和稳定性，在一定程度上加强了非线性控制等比较复杂的高阶控制算法，提高了热控制系统的自动化水平。DCS技术的应用实现了系统操作的智能化，可以实现对火电机组的全程监控，保证电厂在运行过程中的安全性。
2、电力热工控制系统中的DCS应用及维护
2.1.DCS系统控制功能
DCS控制系统网络结构多采用双网冗余式结构，可靠性较强，通过网格点对点通信技光纤性传输媒介提升了网络通信的安全性，降低了主干网络通信负荷，提升了电气系统控制构架的安全性及可靠性。此外，电厂工艺过程的不断优化也对于DCS技术提出了更高的要求，借助组态软件可实现DEH、MBC等控制功能；在电厂烟气脱硫调控系统中的应用可降低劳动强度并提升运行效率；在脱销控制中，利用APS（自动启停控制系统）可实现功能性操作的统一性，并完成高效的实时监控；在电厂电气控制中，DCS系统的作用对象涵盖电源系统、发电机组、UPS系统等各类系统与装置，遵循数字化处理技术实现电机励磁调节及故障录波等过程的高效性，输入输出指令通过高效通信方式完成，具有强大的工作独立性。在具体应用中，为充分发挥DCS控制系统的性能，需注意以下问题：（1）需依据系统惯性对信息采集及保护装置进行统一性授时，全面提升DCS系统控制质量；（2）合理分配电气控制系统功能性组件，满足功能集中、风险分散的要求，提供全面的系统安全保障。
2.2DCS系统维护管理
2.2.1DCS系统外部硬件维护管理
(1)在通常状况下，输入输出模块的故障都是由系统诊断与修复的，一旦发现故障，一般的处理方式即为更换模块。由于一般技术人员对仪表制作的核心技术不够了解，同时其自身具备的理论知识也不够扎实，这样就造成其无法有效地发现以及判断由于内部元件老化等原因造成的热工控制模块故障。而在大部分状况下，输入输出模块的故障往往是出现在运行以及调试阶段，一般的工作人员很难完成对模块的更换操作，理论上都是需要由生产厂家对模块进行维修。(2)在现场设备故障的修复与诊断方面，一旦发现某设备或组件出现异常，工作人员必须马上排查故障，找出故障诱因，并及时地进行有效处理。工程技术人员要根据所接收到的故障报告，在做好安全保障措施的前提下开展技术维修工作。(3)而造成操作员站死机现象的原因有很多，例如硬盘以及冷却风扇等出现故障。除此以外，人为操作也会造成操作员站死机，一旦出现这种状况，就需要修改控制逻辑，并且要更新下载软件，最后再对设备进行启动操作。因此，为了防止由于人为操作而造成操作员站死机现象的发生，电厂要加强人员培训，从而使人员掌握更多科学有效的操作技巧。
2.2.2CS系统内部软件维护管理
一是及时对应用软件进行备份，严格记录应用软件所有的变化情况，并做到记录的规范性。二是需要对软件的功能进行严格测试，特别是每个级别的权限在测试过程中更为严格的进行检测。三是在对软件进行规范化管理，对于软件及时进行更新和修改。四是对于处于维修或者是运行阶段的设备，则需要采取切实可行的措施做好保护和隔离工作。五是对于操作站运行过程中存在的故障，则需要在确保操作员正常监测和操作站正常运行的基础上进行故障排除和维修操作，对于无法排除的故障，则需要根据设备运行的状态，采取切实可行的方法来对故障进行排查。六是对于操作员站无法正常运行时，则需要采取停电或是电路控制器调节等措施来确保运行的停止。七是为了确保软件运行的稳定性，则需要对软件及设备监管制度进行完善，采取切实可行的措施来对中央处理器和设备电源灯等故障进行处理，确保故障处理的及时性和快速性。
2.3应用可靠性提升措施
2.3.1优化系统选型
为提升电厂DCS系统控制性能，需从系统选型的优化设计入手。基于电厂实际运行特性，从系统可靠性提升的角度，优先选用优异控制系统，并对现有运行不佳的控制系统予以优化调整；电厂DCS控制系统各部件需具备优异的抗干扰性能；控制系统配置高效的冗余技术，提升系统运行的容错率；在系统硬件及软件的选型过程中需遵循高可靠性设计原则，满足电厂控制系统设计要求。
2.3.2规范安装调试
首先，需对控制系统接地做好规范化处理，提升可靠性，合理分配安装过程；其次，规范DCS电缆敷设工作，对于强电、弱电系统分别设计高效施工方案，屏蔽线需具备高度抗干扰性能，合理布局DCS控制系统各设备的安装环境，结合电厂要求制定高效的调试方案，并注意调整环境的温度和湿度符合系统的运行需求。
3、DCS系统未来发展趋势
FCS是现场总线控制系统（FieldbusControlSystem）的简称，它是用现场总线网络将现场各个控制器、仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场。目前新型的DCS已有很强的顺序控制功能；新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。而FCS则是由DCS与PLC发展而来，不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。通过使用FCS系统，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便，降低了安装成本和维修费用。不难从采用DCS系统的电厂中与自动控制系统有关的所用电缆公里数看出，电缆在基建投资中所占份额很大，可见采用FCS系统后可以减少大量现场接线，节约很大一次投资，同时降低了安装成本，而且维护成本更低，将给企业产生非常大的经济效益。可见FCS系统已在一定程度上融合了DCS与PLC系统的特点，且大有赶超DCS系统的趋势，DCS以后的发展趋势将会是往FCS方向发展。FCS系统有望成为21世纪控制系统的主流产品。
总之，火力发电厂作为电力能源输送的重要机构，其常会采用电厂的热工DCS控制系统来对自身电力运行进行控制，进一步加强对其的研究非常有必要。
参考文献:
[1]孙长生，冯国锋.电力行业热工自动化技术的应用现状与发展[J].自动化博览，2008(04):24-28.