[实用新型]火电厂主辅控制一体化DCS系统

说明书

技术领域

本实用新型属于火电厂主辅控制技术领域，尤其涉及一种火电厂主辅控制一体化DCS系统。

背景技术

分散控制系统DCS(Distributed Control System)是以微型计算机为基础，采用通信网络连接，由具有能独立完成采集、控制、监视、操作和计算功能的数据采集站、过程控制站、运行监视站和计算机站等组成的一个信息共享系统。

交换机(Switch)是网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体，是用于电信号转发的网络设备，它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。

计算机网络(Computer Network)是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。

操作员站(Operator Station)是指在分散控制系统中，作为操作员操作台使用的人机接口设备，包括显示器、主机、键盘、鼠标或光笔等。

上位机(Host Computer)是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化(液压，水位，温度等)。

DEH(Digital Electro-Hydraulic Control System，DEH)是汽机电液控制系统(简称DEH)，其能够进行汽轮机转速控制；自动同期控制；负荷控制；参与一次调频；机、炉协调控制；快速减负荷；主汽压控制；单阀控制、多阀解耦控制；阀门试验；轮机程控启动；OPC控制；甩负荷及失磁工况控制的控制系统。

目前，在大中小型火力发电机组中，随着DCS控制系统在电厂中的成熟应用以及经验的积累，DCS的性能和可靠性也在不断的提高，主厂房系统的控制均采用了分散控制系统DCS，而辅助车间及系统往往采用了常规可编程控制器PLC+上位机的控制方式。由于PLC在网络通讯功能上比较薄弱，现阶段PLC的部分高端系列虽然优化了网络功能，但对于电厂统一的生产过程监控仍然力不从心。另外，现阶段辅助车间PLC控制设备的选型均为进口产品，价格高昂，并且难以和先进的DCS系统实现通讯，往往成为了孤立的控制系统，而且PLC控制装置因安装环境相对DCS电子间来说较恶劣，正常运行时故障率高，维护量大，且备品备件、编程组态软件种类繁杂、不易替代，数据接口形式多种多样，还可能发生因PLC控制装置故障率高而要求技改的重复费用。另外也存在着系统可扩展性低、数据库可利用性差、时间调度不灵活，网络结构功能低等问题。下面对现有技术的具体情况进行详细介绍。

随着机组容量的增大和热力系统的复杂化，在运行中必须监视的信息量和操作指令不断增加，以及计算机技术和通信技术等高新技术的快速发展，目前国内火力发电机组主厂房控制系统普遍采用分散控制系统DCS，其具有能独立完成采集、控制、件事、操作和计算功能的数据采集站、过程控制站、运行监视站和计算机站等，并组成一个信息共享系统。通过分级控制系统，实现控制功能分散、操作管理集中，提供了系统的可靠性和协调工作能力。它不仅可取代常规模拟仪表控制系统，还可实现许多由常规模拟仪表系统难以实现的高级优化控制和管理功能，已成为现代工业生产，特别是高参数、大容量设备运行管理的基础。

现阶段电厂主要的自动化系统方案是由DCS+PLC构成，其中DCS主要负责主厂房主机和相关的重要辅机系统的控制，如：锅炉侧水、汽、烟风系统、汽轮发电机侧汽、水、油系统、脱硫系统、脱硝系统、发电机/变压器组和厂用电系统、空冷系统、辅机循环水系统、锅炉燃油系统等，PLC主要负责全厂辅助车间的控制，如：锅炉补给水系统、工业废水系统、工业回收水及处理系统、除灰系统、除渣系统、全厂配气中心系统等。然而DCS与PLC+上位机构成的系统之间存在着以下的差异：