引言

分布式控制系统(DCS)集计算机技术、自动控制技术、通信技术和网络技术于一体，是一个全面的控制系统。该控制系统具有分散危险、优化控制的特点。它基于网络通信，用于控制和监控工业过程。该系统是一个开放的、多级计算机系统，用作分布式控制、集中管理、公共控制和公共显示仪表计算机。因此需要根据电厂的实际控制情况，对系统进行更新和换代，才能提高系统的控制能力，为电厂的生产鉴定良好的基础。

1.DCS体系构架

分布式控制系统的基本结构可以简单概括为“一网三站”。一网是指数据通信网络，三站是指操作员站、工程师站及现场输入/输出控制站。其基本结构如图 1 所示。

图 1DCS体系基本构架

从本质上看，DCS 控制系统中的数据通信传输网络是一个实时交换的数据系统，其网络传输的数据信息能够满足工业现场对于数据通信的实时性控制要求。信息传输在一定期限内完成。从拓扑结构上看，主要可以分为总线型、环型以及星型 3 种。在网络中的任意 2 个节点，可通过网络实现相互之间的通信及各个节点之间的数据交换;对于多节点的传输信息请求，DCS 系统通常采用分时的方法，避免在网络传输过程中产生信息碰撞^[1]。DCS 系统中的现场输入/输出控制站实现对于现场生产过程的全流程数据处理，直接控制并处理现场的 I/O 设备，并实现一些简单的数值交换。1)在工业现场中发生的各种变量，诸如液体流量、压力、液位、温度、电流、电压及功率等都可将其进行数字化，并将结果存储在存储器中以形成一个实时映像，该映像可以一个接一个地对应于现场过程，反映实际的运行状态，并且不时地改变及更新。2)现场输入/输出控制站实时采集到的信息数据，通过局域网发送至工程师站、操作员站等现场输入/输出控制站点，实现整个系统的监控。同时，现场的输入/输出控制站还可接收由工程师站及操作员站所下发的各类控制信息与数据，从而实现对现场的人工控制或对本站的相关参数进行调节、设定。3)站端的局部控制、回路计算、闭环控制以及顺序控制等基础性功能，都可以在站内直接实现。作为现场中一个相对独立的计算单元，现场输入/输出控制站具备直接进行数字控制的所有软硬件要求，具有独立于其他 DCS 控制系统的运营能力。因此，即使分布式控制系统的其他部分发生故障，最基本的控制仍然可以在现场进行。

2.电厂热工控制系统中的DCS应用的优势

2.1兼容性更强

电厂的热工控制系统在运行的过程中，要对多个对象进行控制，而且对象具有较多的干扰源和参数，同时还会彼此影响，这就会加大了系统的设计难度。应用 DCS技术进行控制系统的建设，可以完成较为复杂的控制算法，提高了系统的控制能力，系统具备更强的兼容性^[2]。

2.2具备远程智能功能

当前在进行 DCS控制系统生产的过程中，很多厂家都开始研发远程智能控制装置，这项装置的智能前端可以安装在生产现场，对生产现场的电热组进行准确的测量和合理的变换，可以实现转换操作，属于独立系统。系统中的通讯适配器，可以对所有网络进行统一协调和综合管理，能够实现信息转换功能。通讯总线选用的是串行通讯方式，可以进行主体与广播式的工作。远程控制功能不仅能够提高系统运行的安全性，而且在应用的过程中，可以对生产现场的各项情况，进行实时的了解和处理。

2.3 实现辅机控制

在进行辅机系统建设的过程中，需要对除灰和除渣等操作进行集中控制。在应用 DCS技术的过程中，可以将辅机系统与主机连接起来，采用较为集中的方案，对各项功能进行完善。还可以通过相对集中，将主机与 MIS 进行连接，降低独立系统运行过程中的建设成本，提高各项设备的工作效率，还可以提高现有的技术应用水平和管理质量。

3.电厂热工控制系统中的 DCS 应用措施

3.1加强硬件管理与维护

在一般情况下，输出和输入模块出现的故障问题，都是由系统自身进行诊断与恢复的，一旦出现了严重的故障问题，就需要更换模块。但由于很多技术人员对仪表制作的核心技术，没有进行全面的了解，不仅自身的理论知识不够全面，在进行故障判断的过程中，还会降低判断的准确性，也无法及时的发现因为元件老化，造成的模块故障问题。而且大部分故障问题，都是在模块的试运行阶段出现的，因此工作人员很难对模块进行更换操作，需要通过厂家对模块进行维修。在对设备故障问题进行现场诊断和修复的过程中，如果发现设备或者组件出现了故障问题，工作人员需要对故障问题进行及时的排查，并且根据故障问题的发生原因对其进行解决。技术人员要根据故障报告，制定科学合理的安全保障措施，提高技术维修的效率。如果在进行系统操作的过程中，出现了死机现象，就要对各个区域的故障问题进行排查，还应该规范现有的操作标准，才能降低故障问题的发生几率。一旦出现了严重的死机现象，就要对控制逻辑进行修改，还要对下载软件进行更新，然后重新启动设备。要想减少人为操作失误，电厂需要强化人员培训，确保工作人员能够掌握更多的操作技巧，才能更加规范的进行系统的操作^[3]。

3.2强化软件管理与维护

在进行软件应用的过程中，需要对信息数据进行及时的备份，并且对系统运行过程中的所有变化，进行严格的记录。在测试软件的过程中，不仅要对软件的功能进行测试，还要对各个级别的权限进行检测，需要对软件的更新情况进行规范的管理和修改。在对设备进行维修和运行的过程中，应该做好设备的隔离和保护工作，一旦操作站出现了运行故障问题，操作人员需要立即对故障问题进行排查和维修，一旦发现故障问题无法进行排除，应该根据设备的运行状态，进行故障问题的深度排查。如果所有的操作站都无法正常运行，就要采用停电或者对电路控制器进行调节等方式，确保操作站能够停止运行。电厂还应该建立完善的软件与机械设备管理制度，需要重点对中央处理器和机械设备电源等区域进行管理，并且制定合理的预防对策，确保工作人员能够对这些区域的故障问题，进行及时的发现和处理^[4]。

4.结束语

总而言之，DCS 除了能够有效确保火电机组的稳定运行之外，兼容性方面也非常强，还能够更加完美的融合辅机。DCS控制系统不但降低生产成本，提高了电力企业的社会效益和经济效益，而且还能够有效保障人们的用电安全。电力企业还需要不断深层次多角度的研究 DCS 控制系统，确保我国的经济可持续发展顺利进行。

参考文献:

[1]陈怀波.在电厂热工控制系统中 DCS 的应用与管理维护[J].科技风,2019(15):182.

[2]龙文明.浅谈 DCS 在电厂热工控制系统中的应用管理维护[J].中国新技术新产品,2019(7):19-20.

[3]薛伟,王兴法,蒋婷,曾阳.DCS 在电厂热工控制系统中的应用与管理维护[J].技术与市场,2019,26(1):197-198.

[4]余修斌,冯敏华.电力热工控制系统中的 DCS 应用及维护探讨[J].通讯世界,2018(3):222-223.

作者简介：周永朝（1972—），男，汉，河南洛阳，大专，工程师，研究方向：工业电气自动化。