DCS系统在热电厂应用的论述
主题：
（1）分散控制系统的特点
（2）降低系统运营成本，提高系统安全可靠性和生产效率
过程控制系统科学是一个世界性的课题，是一个综合科技量很高的学科。它的发展依托于控制理论、测控技术、信息理论、网络技术，以及电子产业的飞速发展。该技术之所以能够快速的发展，关键是它在工业控制方面的重要性所决定的，因为好的过程控制系统可以大大降低工业系统的运营成本，提高设备经济指标、增加安全性和降低生产者的劳动强度等方面的优点，世界各国都在投入一定的人力和物力来进行过程控制的研究以开发出更好的技术。随着网络技术、数据库技术的日益成熟，DCS控制系统就应运而生，DCS系统是集计算机技术、控制技术、网络技术和CRT显示技术为一体的高新技术产品，具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点，通过对工业现场信息状态分散采集，集中管理，可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理，在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普及。
下面以本人所在的苏尼特碱业有限公司热电厂为例，对DCS系统在热电厂的应用的做一论述。我们公司热电厂DCS操作系统是去年新上的浙大中控JX—300XP控制系统，由一台工程师站，4台操作站（3台锅炉，1台发电机），3台控制站，以及过程控制网络组成。
一、结构特征
我们的工程师站是为专业工程技术人员设计的内装有相应的组态平台和系统维护工具，通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统，操作人员完成过程监控管理任务的环境，卓越的流程图机能，多窗口画面显示功能，可以方便地实现生产过程信息的集中显示，集中操作和集中管理，控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能，控制站还可以冗余配置，应用非常灵活方便。
JX—300XP控制系统采用三层通信网络结构，最上层为信息管理网采用符合TCP/IP协仪的以太网，连接了各个控制装置的网桥以及企业内各类管理机算机，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。中间层为过程控制网（名称为Scnet.II），采用了双高速冗余工业以太网，Scnet.II作为其过程控制网络，连接操作站，工程师站与控制站等，传输各种实时信息。最底层网络为控制站内部网络（SBUS）采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通信协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道，发展中DCS网络正在逐步走向开放性，逐渐采用国际国内通用标准网络协议，以便于不同厂家的产品相互连接和通信，以及实现与第三方设备的联网通信。
二、发展趋势
1）控制功能多样化，DCS最低级为现场控制单元，一般都具有几十种运算控制算法和其他一些数字和逻辑功能，如四则运算，逻辑运算前馈，PID控制，自适宜控制和滞后时间补偿等，我们热电厂的DCS还包括顺序控制联锁保护，报警功能，针对不同工艺对象的不同要求，把这些功能有机地结合起来，满足生产系统的要求，这种综合功能对复杂的工业过程中更能显示出优越性，比如我们热电厂的电气联锁回路，锅炉给水的自动调节都是复杂的工业过程控制。
2）操作简便，操作站是功能很强的人机接口，我们热电厂DCS采用DELL的整套硬件设备，操作人员可以方便的通过LCD显示器对各种工艺参数进行综合性的集中监视，通过健盘可实现各种操作功能，电厂还配备了打印机，可以及时打印各种需要的数据和报表，如各参数的趋势.报表都可以打印出来。
3）便于扩展，DCS可以根据不同规模的工程对象进行专门设计，各种部件可多可少地进行组合，原有的小规模系统很容易扩展成中大规模系统，我们的DCS系统规模是1个控制系统可以包括15个控制站，32个操作站或工程师站，总容量15360点。
4）可靠性，控制站通过SBUS网络构成了一种更分散的控制结构，提高系统的可靠性，而且每一块卡件均带有专用的微处理器，负责该卡件的控制、检测、运算、处理及故障诊断等，提高了每块卡件的自治性，使系统的可靠性和安全性成倍上升，系统的热模拟量输入（AI）卡件采用了智能调理和先进的信号前端处理技术，由卡件上的微处理器控制，将信号调理和A/D转换和二为一，使每一块模拟量输入卡具有信号智能调理和处理的能力，提高了I/O卡件的可靠性.独立性。同时也助于功能扩展，另外，机箱内采用板级热冗余技术，信号全部采用磁隔离或光电隔离技术，将干扰拒之门外，通道之间的隔离消除了信号的串模干扰影响，提高了信号处理的可靠性，系统还安装了电源低通滤波器，抑制了交流电源噪声干扰，以上论述充分说明DCS的使用可以有效地保证生产工艺的长期安全稳定运行，且历史数据便于生产管理，事故数据分析，责任事故的定性。
5）网络通用化
JX—300XP系统采用成熟的网络通讯技术，构成高速的冗余实时数据网络，信息管理网采用的是IEEE802.3和TCP/IP标准协议，通信速率可达10Mbps.100Mbps.1Gbps，网上站数可达1024个，Scnet网络采用了双高速冗余工业以太网作为其过程控制网络，它直接连接了系统的控制站，操作站，工程师站，通讯接口等，是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性，通过挂接网桥，ScnetII可以与上层的信息管理网或其他厂家设备连接，传输方式是曼彻斯特编码方式，通信控制符合TCP/IP和IEEE802.3标准协议，通信速率为10Mbps，通信距离最大可达10KM，
三、经济性分析
例如我们厂如果只考虑一台6MW机组的特点，采用常规仪表的配置是完全可行的，单独从一台机组的角度来谈DCS系统，无疑是个不合算的话题，但是随着机组容量不断增大，机组数量的增多，从长远和现实都是有很大的经济和社会效益的，所以我提出的可行性分析的核心是以即将一期投入运行的多台机组，统一融合到一个有机的DCS系统中，这样可以在资金投入上用一套DCS的投入将多台机组的控制同时得以实现，这样的投资可以想象是很划算的，如果打算继续上二期，更应做长远的规划，最为重要的一点是在一期就投入DCS系统可以给今后大容量机组的运行提供可靠的宝贵的运行经验和运行实际数据，这样可以保障我们的工作水平在自动化水平比较多的起点下持续发展，可以在今后的运行中培养出可靠的高素质的人才资源。
以下针对常规仪表和DCS的运行周期，维护费用方面做个比较，现在一般的常规仪表运行周期是平均2年，所以常规仪表的维护采购量一般每年为一次投入资金为10万元左右，且安装时增加电缆费用，而采用DCS系统运行周期在5年以上，维护费用几乎没有。
在实现DCS系统时按照原计划的测点数量可以相应的减少，比如主汽压力，主汽流量，主汽温度，可以采用一套测点就可以实现采集自动补偿，自动调节，记录等功能，因为DCS系统可以将数据多次的调用，不需要为完成某项功能要多加测点，那样即增加了渗漏点，检测点，故障点。
综上所述，DCS控制系统发展迅速，功能更加完善，它的优势决定它的应用越来越广泛，针对现场过程控制的现状，以及自备电厂不断扩容的前景，应该在容量不断增长的过程中有个系统长远的目光来对待过程控制系统（DSC），以经济效益为前提，采用可靠性，扩展性强的DCS是时代的特点和科学生产管理的重点，预计系统成功应用后，老机组改造与新机组有机的融合对整个电厂的发展是一劳永逸的，产生经济效益是持续的。
