小型热电厂DCS控制系统的设计与应用

　　引言

　　分散控制系统(DCS)是计算机、自动控制技术及网络通讯技术的综合产物。它基于控制分散、危险分散、操作和管理集中的设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式，适应了现代化生产和企业管理的要求。由于DCS融人了最新的现场总线、嵌人式软件、先进控制、报表技术、CRT以及网络技术等，使得其能够整体解决小至一台大型设备(锅炉)、大至一个现代化工厂整个生产过程的全方位控制，并为工厂全程信息化管理提供基础平台。

　　随着我国生产力的不断发展以及我国在生产过程自动化方面科技水平的不断提高，目前我国新建的火电厂普遍都采用了DCS控制系统，以前采用常规控制的火力发电厂也基本进行了DCS改造。随着DCS控制系统的不断发展，性能不断提高价格逐年下降，DCS控制系统的应用范围将越来越广。DCS也逐步开始在小型电厂广泛应用。在我国，小型火力发电厂基本上为供热机组，主要用于冶金、石化、化工、纺织等行业大型企业的自备电厂及城市供热，大部分属于电力系统外的电厂。典型的主设备选型多为循环流化床锅炉配抽汽式汽轮发电机组，一般为二炉一机或三炉二机，热力系统为母管制。保定石油化工厂热电站即为典型的企业自备热电联产机组。其DCS系统的应用和改进，可为我国为数众多的小型电力企业同行提供一些思路和借鉴。

　　1 DCS系统的应用

　　1.1 DCS系统组成

　　该厂2003年应用北京和利时自动化工程有限公司研制的HS2000分散控制系统进行技术改造，该系统包括DAS和MCS两部分，其中DAS用于运行参数实H寸监测，MCS用于模拟量控制。HS2000系统的节点从功能上分成操作员站、工程师站和现场控制站三种类型。这些节点通过系统网络连接在一起，所有节点之问的数据和信息传递都南系统网络完成。操作员站由可靠性高的工业微机配以外设组成，站上运行的软件是HS2000系统专用的实时监控软件。功能有：图形显示与会话、报警显示与管理、报表打印、系统库管理、历史库管理、追忆库管理等。工程师站和操作员站使用同一台微机，该站配以HS2000组态软件包，供用户实现应用系统的组态 现场控制站是DCS系统完成现场测拉的重要站点。HS2000系统的现场控制站由主控模块、智能I/O模块、电源模块和专用机柜四部分组成。该站主要完成两项功能：信号的转换与处理和控制运算。

　　1.2 锅炉系统控制方案

　　1.2.1 改造原则

　　根据实际情况，该厂于2003年首先对两台35t/h中温中压链条锅炉进行DCS改造，在采用DCS控制后还保留了锅炉的紧急停止及重要辅机的硬手操，汽轮机暂时保留PLC控制，辅助车问仍由常规仪表控制。