大型火电厂DCS应用现状-北极星火力发电网

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　　近20年来，随着全球经济发展，特别是流程工业的经济总量在迅速增长，对流程工业的需求也相应迅速增长。自动化仪表和系统逐步向数字化、智能化、网络化、集成化过渡，现场仪表目前处于4～20mADC常规仪表:HART标准仪表:现场总线仪表产量比为5:4:1的阶段，而自动化系统处于DCS:PLC:IPC:SLP（含单回路调节器、无纸记录仪、数显式仪表）比为5:3:1.5:0.5的阶段，实际上在大中型流程工业中HART、FF、PROFUBUS-PA现场仪表和DCS的应用比例更大些。本文重点研究大型火电厂用DCS，所以总的发展趋势也侧重于和自动化系统相关的技术和一些理念来进行阐述。

　　火电厂自动化的发展趋势

■现场仪表标准之战结束，进入工程实践阶段，多种总线并存的局面已经形成。FF基金会现场总线技术主动融入DCS系统中，或者称：经过互操作性认证的DCS系统是FF的主系统。目前已注册的有11个公司的20个主控系统，涵盖了世界上大部分DCS系统。这种理念已经得到工程实践的考验，而且形成共识，国内外已有在电厂采用现场总线的工程业绩。

■与信息技术（IT）融合。

　　按照COTS（商业现货技术Commercialoff-the-shelfTechnology）的原则，采用快速以太网技术（包括TCP/IP等）作为厂级系统的主要网络架构。

■系统功能安全技术在实际流程工业的自控工程中已成为不可或缺的一部分，安全仪表系统（SIS）和流程工业安全完整性等级（SIL）认证体系正在形成。SIS和DCS融合或兼容的趋势也逐渐形成。

■EDDL设备描述语言和系统集成技术以及在此基础上形成的设备管理系统（AMS）已经成为基础自动化不可分割的一部分，而且逐渐扩大资产管理范围，包括设备信息平台、智能设备管理系统、机械设备管理系统、性能检测系统等。目前资产管理系统在世界上已应用了1000多套，全生命周期的企业资产管理和工程管理的理念正在形成。

■管控一体化和仪控、电控一体化正在统一构架下逐步实施，EPR/MES/PCS三层结构已形成共识，逐步实现基础自动化与企业信息管理的无缝集成。马达控制中心（MCC）及企业用电的配电系统等在基础模块智能化及采用现场总线技术的基础上逐步纳入以温度、压力、流量等信号为主的仪控系统中。

　　火电厂用DCS的特点

大型火电厂用DCS除去上述趋势共性外，还有它固有的个性：

■汽机、锅炉等控制及安全要求复杂，燃料、水、灰等相关辅助设施庞大，产生的电能受电网调度要求高等，造成用于电厂的DCS应具有回路反馈控制、顺序控制、混合控制等复杂控制功能，具有驱动多种执行机构的要求，完成复杂计算能力及先进控制（APC）功能。

■由于FSSS对作为事件顺序的操作记录的要求很高，而且可能是多系统组合来完成该项功能，所以SOE的带有时间戳的开关量输入设备及相关功能是必须具备的。在时间同步方面，除了DCS系统内时钟同步方式，还有目前正兴起的GPS卫星时间同步方式。

■由于电厂的主要产品“电能”的特殊性及电网调度和电业管理的要求，电厂已推行“火力发电厂厂级监控信息系统技术要求”，电厂监控信息管理系统SIS的管控一体化方式是符合国情的技术，所以DCS与之衔接问题应该进一步落实。

■电厂机电设备多，厂用电管理十分重要，关于仪控、电控一体化，在电厂建设中电工专业要积极地将其纳入全厂大系统中，所以DCS应适应其要求，在I/O硬件及扫描周期、人机界面及增大系统容量等方面扩大功能，加速仪控、电控一体化的进程。

大型火电厂建设周期短，对主仪表供应商（MIV）要求能完成“交钥匙”工程，所以MIV（或MAC主自控承包商）不仅是DCS和仪表的制造商，而且应具有电厂建设的工程经验，应该是集制造商、集成商、工程公司于一身。而且今后MIV方式会逐渐流行。另外，为了大型火电厂“瘦身”，专业的电厂自动化维修服务工程公司也应得到发展。所有这些将深刻地影响着DCS制造业的发展。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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