座人中小型DCS在电厂中的应用

中小型DCS在电厂中的应用

分布式控制系统又称集散控制系统（Total distributed control systems，简称DCS或TDCS），它是基于计算机技术，控制技术，通讯技术，图形显示技术，通过某种通讯络将分布在工业现场附近的现场控制站、检测站、操作管理站、控制管理站及工程师站连接起来完成分散控制集中操作管理的综合控制系统。DCS利用了局域络技术将计算机处理功能分散到多个计算机上，扩展了其功能，而且较好的解决了冗余备份技术，并且信号线可以较分散地安装在不同的I/O控制站上。DCS的突出优点包括：高度的可靠性、强大且易扩充的功能；漂亮的图形界面、良好的人机界面；维修、维护方便；诱人的性能价格比、方便的组态软件。使得每个应用系统不用再编程，丰富的控制算法几乎可以使用户方便地实现任何复杂的控制应用，开放的连能力，可以方便地与各层管理络有机地连在一起，形成一个综合的管理控制一体不同单体质量比的PLGA已广泛利用于临床化络系统。DCS由于其显著的优点，经过二十多年的发展和完善，经久不衰，并随着其软、硬件价格的下降逐渐向中小型控制系统发展。本文以四平热电有限公司利用一台HS2000系统的机组为例，简述DCS系统在中小机组中实现热工自动控制的应用。

一、概述

四平热电公司二号炉是武汉锅炉厂生产的410吨炉，三号机是哈尔滨汽轮机厂生产的100MW机组，锅炉部分采用直吹式风扇磨制粉燃烧系统的燃煤炉，机组是中间抽汽供热的热电机组。其热工自动控制系统是采用北京和利时自动化工程公司的HS2000系统，该系统分为数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）三个部分，以保证机组在正常运行和启、停等各种工况下能够安全、经济、稳定地运行。

二、系统结构

HS2000系统硬件及络结液压万能试验机维护时需注意的几大问题构如图所示。它包括一台工程师站（1#）、四台操作员站（2#、3#、4#、5#）和五台现场控制站（10#、11#、12#、13#、14#）组成，各个站点由高速系统络SNET连为一体。为提高系统的可靠性，系统络采用冗余令牌总线双结构。同时系统I/O站内部采用CAN（Control Area Network）作为通信络，非常适合于工业现场的数据传输。

工程师站为一台80586微机，配有HS2000离线组态软件和HS2000运行软件以及一些实用的工具软件。通过工程师站的组态平台，可生成现场监测、实时控制和系统管理所需要的数据、图形报表，通过系统络把数据下装到操作员站和现场控制站，它同时具有操作员站的全部功能。

操作员站是系统应用的人机界面，它提供一个操作平台供运行操作人员对应用系统进行使用操作，让系统充分发挥和完成各既定的功能。系统的四个操作员站中2#、3#站为锅炉操作员站，4#、5#站为汽机操作员站，各站配置都一样，均为80586微机，主频为200M，内存为16M，硬盘为3.1G，并配有一个标准键盘和一个专用操作键盘、一个轨该中心的总投资近4,000万元迹球、一台20"VGA菲利普显示器、一台EPSON LQ--1600K打印机以及鼠标、电子盘、卡等。内装中文Windows3.2、DOS6.22操作系统，并内置HS2000系统专用实时控制软件。操作员站完成数据库管理与通讯；系统运行状态显示；各种工况图和实时参数的显示与会话；报警显示与确认；控制系统参数设定和整定及控制系统状态图切换和操作；报表、报警、事故顺序和事故追忆打印；屏幕图形拷贝；参数修改和下装；系统时钟校对和校正最近几年来出现了1种性能和价；历史趋势显示和历史数据查询以及报警列表与回顾等功能。

图 HS2000系统配置方框图

现场控制站是以组件插件箱、总线底板为固定结构，在底板上插入电源模板、CPU主控制器模板和各种I/O功能板组成。CPU模板集成了半导体卡和一个双冗余SNET系统络控制器模板：各I/O模板上配有相应的信号调整模板，以系统内部连线接到机柜背面端子板，现场总线CAN把有关模板连于一体，构成一个完整的系统。现场控制站采用双冗余现场电源、双冗余电源系统和双冗余络结构，从而提高了系统的可靠性。HS2000专用实时控制软件固化在CPU内，现场控制站根据工程师站下装的数据和控制算法自动完成信号的采集和转换，功能块、梯形图和计算公式的运算，以及控制输出等功能。

三、系统主要功能

系统主要功能分三个部分：

1．DAS部分的功能

DAS将整个机组各种实时模拟量参数（包括压力、温度、流量、液位、电气量），开关量（包括开关、阀门位置），以及设备运行方式（启、停、联锁等）进行周期性扫描或中断请求采集。过程变量可以是采样输入的一次参数、二次参数或派生参数以及设备运行状态。过程变量的处理包括对模拟量的数字滤波、正确性判断、非线性校正、工程量转换等，以及对开关量的状态、运作确认、运作时间记录和相应变态处理。DAS部分连接了447个模拟量输入、144个开关量输入、30个中断型开关量（SOE）输入，其信号的采集、转换和处理分配在10#站--14#站之间，DAS部分的功能除现场实时信号的采集、转换和处理外，还具有参数越