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DCS

来源:一二三四网
Q : ! China NeW Technol, 高新技术 DCS之浅谈 邵明法 (山东省淄博市淄博中轩生化有限公司,山东淄博255000) 摘要:本文介绍了DCS的主要组成和结构及在小型火力热电厂的应用,如何通过设置参数,实现热电厂系统的稳定和 自动调节和及时反馈控制,结合现场情况针对DCS在实际生产中出现的问题提出相应的改进方案。 关键词:小型热电厂;DCS控刺;应用 中图分类号:TP27 文献标识码:A 引言 部位,显示可能采取对策的系统。 随着技术的不断更新和进步,计算机 4保护投切设置 在自动控制中起到了不可代替的作用。在 投切系统应该是有效和快速的,DCS 现代化控制系统中,DCS控制系统得到大 应设计成保护投切设置最好,能过零投切、 量应用。它主要用于工业控制,在石化、 实时跟踪、平滑调节,就保障了系统的稳 化工、电力等行业。之所以叫离散控制系 定运行和供电质量,但是由于在实际改造 统,因为它的原理就是“集中控制,分散 中出现了故障多、设计程序复杂、维修困 风险”。要用到的知识,包括控制原理、 难,使得投切过程复杂操作比较频繁,使 仪表、电气等方面的知识;软件方面,各 保护功能缺失。 家是不同的,但基本都是基于windows平 5电源 台、基于数据库技术的。 ‘ 要求控制柜和使用模块供电可靠:一 一、DCS系统组成 般有专用电源模件采用双重热备、确保各 1人及界面,操作员站、工程师站、 机柜也能做到独立供电,可靠运行高。 历史站,俗称上位机,用于操作设备,监 6接地 视参数,系统组态,历史记录等; DCS是弱电控制系统,非常易受干扰。 2 DPU,俗称下位机,用于执行系统 一点接地的屏蔽可靠,屏蔽线上不会有电 逻辑、运算并发出指令; 流,就不会有干扰的电流产生磁场。如果 3 I/O模件,用于收集现场一次设备、 二点或二点以上接地,二接地点之间的连 元件的参数,硬接线实现,分模拟量和开 接线在外界磁场的影响下,会产生环流, 关量等; 这个环流又会产生磁场来干扰DCS,所以, 4继电器柜,用于执行DPU的指令, 提倡一点接地。 如设备启停等; 三、实际应用 5系统电源柜,用于DCS系统电源供 2008年我厂针对两套传统热电厂锅 给,双路; 炉系统应用浙大中控工程有限公司研制的 6数据高速公路,同轴电缆或双绞线, jx300分散控制系统对热电厂部分系统进 用于数据传输; 行技术改造,jx300系统的节点从功能上 7数字交换机,用于联系上位机和下 分成操作员站、工程师站和现场控制站三 位机的枢纽; 种类型,站上运行的软件是浙大中控系统 二、主要组成部分 专用的实时监控软件。功能有:动态跟踪、 1中央处理器 时间显示与会话、历史报警显示、打印报 处理器是整个系统的大脑,处理器的 表、历史库储存和查找,该站配以浙大中 配置应满足分散度要求、负荷率要求,并 控组态软件包,供用户实现应用系统的组 能兼顾系统相对独立完整的要求。在一些 态现场控制站是DCS系统完成现场测拉 DCS中,子模件智能化程度较高,具有逻 的重要站点。该站主要完成两项功能:信 辑处理功能,如和利时MACSV系统的n 号的转换与处理和控制运算。 801,中控 ̄300 XP系统的XP243 ̄fM卡。 1锅炉系统控制方案 2通讯接口 (1)改造原则。2OO8年首先对两台 通信接口简单来说设备需要与外部 15t/h中温中压链条锅炉进行DCS改造, 设备交换数据,网口是通信接口(如RS- 辅助部分仍由智能和常规仪表控制。 232/485),DCS与其它系统的通讯也越来 (2龋炉运行控制任务。①过程检溅 越容易,在应用中要进行总体规划,规范 对常用的物理参量(如压力、温度、流量等) 设计。避免接口通讯中重复使用及通讯代 进行连续测量和显示,并为自动调节和安 码的设计错误。 全保护提供(4--一20ma,0-一10v凇测信号。 3报警显示系统 ②过程调节:利用反馈原理和自动控制原 在实际工作中,会出现各种问题和应 理对锅炉运行参数进行调整,当外部参数 急情况,通过所设报警元器件自动探测发 发生变化时及时跟踪和调整。③程序控制: 生在布防监测区域内的侵入行为,产生报 原有的控制仍由PLC程序控制。(s7—30o 警信号,并提示值班人员发生报警的区域 系统)④连锁保护系统:系统必须具有超 一14一 中国新技术新产品 过设备要求时(如:声光报警和急停操作)。 电气联锁保护是为防止设备在启、停过程 中由于操作错误而造成事故。 (3)控制参数。根据需要,分别对: ①水位;②压力;③主汽压力;④分汽 缸出口稳压;⑤锅炉膛负压;⑥主机汽温 度;⑦汽包水位;⑧炉排转速; (4)燃烧系统的控制。要做到偏差 还没有形成之前,最好用微分调节作用消 除,可以改善系统的动态性能。在微分时 间选择合适情况下,可以减少超调,减少 调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作 用,因此过强的加微分调节,对系统抗 干扰不利。微分作用不能单独使用,需要 与另外两种调节规律相结合,组成PD或 PID控制器。常规的P、I、D调节跟随性 较差,无法完成这样一个大滞后系统的自 动调节。采用基于模糊理论的专家系统方 案,可较好地实现对锅炉燃烧系统的自动 控制锅炉参数中。 (5)设备中阀门的调节。阀门的开 量是保证自动控制的关键,依据以往的经 验,炉排转速达到一定限额将不再对汽包 压力起决定作用。势必会污染环境。这就 要求及时调节煤质、炉况、变频器转速, 在运行中需根据现场情况及时调整。 (6)运行效果和问题。自从2008年 对两台设备进行DCS改造后,两套锅炉系 统基本实现了自动控制。通过设置合适的 参数(炉排转速、鼓风转速、引风转速限 幅值),基本保证了煤的充分燃烧,减少 了环境污染.实现了正常工作时整个锅炉 系统的自动控制。 结论 DCS在我国被大量的应用在各行各业 中,特别在我国火电厂的普遍应用使机组 的自动化水平明显提高,新的电力形势要 求我们从管理、设计、考核、培训等多方 面着手,进一步提高DCS的安全可靠性, 改善DCS自动控制效果,使DCS在火电 厂的应用达到新的境界,充分发挥它的性 能和优势。 参考文献 f11侯自林.过程控制与自动化仪表[MI.北 京:机械工业出版社。2000. 【2]Siemens Co.Ltd.SIMATIC NET网络 解决方案工业以太网[z1.北京一.Siemem Co.Ltd.2001. 

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