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廈門莫格電氣自動化有限公司

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：1811245942

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分散控制系統(tǒng)（DCS）介紹

一、系統(tǒng)概況：
1.DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)
DCS系統(tǒng)也稱分布式控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)是計算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、治理和分散控制的一捉新型控制技術(shù)。其功能特點(diǎn)是：通用性強(qiáng)、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝簡單規(guī)范化、調(diào)試方便、運(yùn)行安全可靠等。
2.分散控制系統(tǒng)的構(gòu)成
作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為依托，將分布在全廠范圍內(nèi)的各種控制設(shè)備的數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)各部分信息的共享的協(xié)調(diào)工作，共同完成控制、治理及決策功能。
1)其硬件設(shè)備由治理操作應(yīng)用工作站、現(xiàn)場控制站和通信網(wǎng)絡(luò)組成。
治理操作應(yīng)用工作站包括工程師站、操作員站、歷史數(shù)據(jù)站等各種功能服務(wù)站。
A.工程師站提供技術(shù)人員生成控制系統(tǒng)的人機(jī)接口，主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)，技術(shù)人員也可以通過工程師站對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。
B.操作員總理提供技術(shù)人員與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的人機(jī)交互界面，用于監(jiān)視可以完成數(shù)據(jù)的狀態(tài)值顯示和操作員對數(shù)據(jù)點(diǎn)的操作。
C.歷史站保存整個系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，供組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)歷史趨勢顯示、報表打印和事故追憶等功能。

現(xiàn)場控制站用于現(xiàn)場信號的采集處理，控制策略的實(shí)現(xiàn)，并具有可靠的冗余保證、網(wǎng)絡(luò)通信功能。

通信網(wǎng)絡(luò)連接分散控制系統(tǒng)的各個分布部分，完成數(shù)據(jù)、指令及其它信息的傳遞。為保證DCS可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò)、過程控制站都采用冗余配置。

2)分散控制系統(tǒng)的軟件是由實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信軟件、組態(tài)軟件和各種應(yīng)用軟件組成。

3)分散控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用模塊化設(shè)計方法，通過靈活組態(tài)，合理的配置，可以實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組的模似量控制系統(tǒng)（MCS）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、鍋爐燃燒控制和爐膛安全系統(tǒng)（FSSS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）等功能。

3.名詞術(shù)語解釋

DCS分散控制系統(tǒng)指控制功能分散、風(fēng)險分散、操作顯示集中、采用分布式結(jié)構(gòu)的智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)指采用數(shù)字計算機(jī)控制系統(tǒng)對工藝系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)進(jìn)行檢測，對檢測結(jié)果進(jìn)行處理、記錄、顯示和報警，對機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行運(yùn)算分析，并提出運(yùn)行指導(dǎo)的監(jiān)視系統(tǒng)。

MCS模擬量控制系統(tǒng)指通過控制變量自動完成被控制變量調(diào)節(jié)的回路。

CCS協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)指將鍋爐-汽輪發(fā)電機(jī)組作為一個整體進(jìn)行控制，通過控制回路協(xié)調(diào)鍋爐汽輪機(jī)在自動狀態(tài)下運(yùn)行給鍋爐、汽輪機(jī)的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應(yīng)負(fù)荷變化的需要，盡zui大可能發(fā)揮機(jī)組的調(diào)頻、調(diào)峰的能力，它直接作用的執(zhí)行級是鍋爐燃料控制系統(tǒng)和汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。

SCS順序控制系統(tǒng)指對火電機(jī)組的輔機(jī)及輔助系統(tǒng)，按照運(yùn)行規(guī)律規(guī)定的順序（輸入信號條件順序、動作順序或時間順序）實(shí)現(xiàn)啟動或停止過程的自動控制系統(tǒng)。

FSSS爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)指對鍋爐點(diǎn)火和油槍進(jìn)行程序自動控制，防止鍋爐爐膛由于燃燒熄火、過壓等原因引起爐膛爆炸（內(nèi)爆或外爆）而采取的監(jiān)視和控制措施的自動系統(tǒng)。其包括燃燒器控制系統(tǒng)BCS和爐膛安全系統(tǒng)FSS。

AGC自動發(fā)電控制，根據(jù)電網(wǎng)對各電廠負(fù)荷要求對機(jī)組發(fā)電功率由電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行自動控制的系統(tǒng)。

MFT總?cè)剂咸l指保護(hù)信號指令動作或由人工操作后，快速切斷進(jìn)入爐膛的所有燃料而采取的措施。

DEH汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)，是按電氣原理設(shè)計的敏感元件、數(shù)字電路以及按液壓原理設(shè)計的放大元件和液壓伺服機(jī)構(gòu)構(gòu)成的汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。

ATC或ATSC汽輪機(jī)自啟動，根據(jù)汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和熱應(yīng)力計算，使汽輪機(jī)從盤車開始直到帶初負(fù)荷按程序?qū)崿F(xiàn)自啟動。

OPC超速保護(hù)控制功能，是一種抑制超速的控制功能，常見有以下兩種：

i.當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的103時，自動關(guān)閉中、高壓調(diào)節(jié)汽門；當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常時，開戶這些汽門以維持額定轉(zhuǎn)速。

ii.當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)加速度時，發(fā)出超馳指令，關(guān)閉高、中壓調(diào)速汽門；當(dāng)加速度為0時由正常轉(zhuǎn)速控制回路維持正常轉(zhuǎn)速。

BPC旁路控制系統(tǒng)，是汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)的自動投入和旁路系統(tǒng)蒸汽壓力、溫度等自動控制系統(tǒng)的總稱。

ETS汽輪機(jī)的緊急跳閘系統(tǒng)，是在汽輪機(jī)的運(yùn)行過程中，機(jī)組重要參數(shù)越線等異常工況下，實(shí)現(xiàn)緊急停止汽輪機(jī)運(yùn)行的控制系統(tǒng)。

MEH給水泵電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是采用微型計算機(jī)控制和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制邏輯，驅(qū)動給水泵汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)。

UPS不間斷電源

RB輔機(jī)故障減負(fù)荷，是針對機(jī)組主要輔機(jī)故障采取的控制措施，即當(dāng)主要輔機(jī)（如給水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)）發(fā)生故障機(jī)組不能帶滿負(fù)荷時，快速降低機(jī)組負(fù)荷的一種措施。

4.分散控制系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)的主要內(nèi)容

包括系統(tǒng)在投運(yùn)前應(yīng)做好必要項(xiàng)目的檢查，檢查合格且一切預(yù)備就緒后系統(tǒng)上電，按照相關(guān)步驟啟動系統(tǒng)，并驗(yàn)收系統(tǒng)各部分正常后，投入在線運(yùn)行。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，做好日常維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)問題及時查明原因解決處理，并根據(jù)熱控系統(tǒng)的運(yùn)行工況決定熱控設(shè)備的投入與退出。

5.分散控制系統(tǒng)常見故障

1)通信網(wǎng)絡(luò)類故障，主要有節(jié)點(diǎn)總線故障、就地總線故障、地址標(biāo)識的錯誤。

2)硬件故障，主要有人機(jī)接口故障、過程通道故障。

3)人為故障，在系統(tǒng)維護(hù)或故障處理時的誤操作現(xiàn)象。

4)電源故障

5)SOE工作不正常

6)干擾造成的故障。主要有系統(tǒng)的接地情況、電源質(zhì)量、過程控制處理機(jī)主/備處理機(jī)之間的切換、大功率無線通信設(shè)備等。

6.分散控制系統(tǒng)的試驗(yàn)

1)模擬量控制系統(tǒng)擾動試驗(yàn)

投入運(yùn)行的模擬量控制系統(tǒng)應(yīng)定期進(jìn)行擾動試驗(yàn)，其分為內(nèi)擾和外擾試驗(yàn)。

A.內(nèi)擾試驗(yàn)（包括定值擾動）：要求在70負(fù)荷進(jìn)行，擾動量為被調(diào)介質(zhì)滿量程的10

B.外擾試驗(yàn)（負(fù)荷擾動）：機(jī)組負(fù)荷在70以上時可進(jìn)行負(fù)荷擾動試驗(yàn)，負(fù)荷變化按快、中、慢三種工況進(jìn)行。

主要的試驗(yàn)有：

機(jī)組燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)（BCS）擾動試驗(yàn)

條件：A汽包水位調(diào)整到合適位置，負(fù)荷保持不變

B爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和送風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動狀態(tài)

C穩(wěn)定工況下，主汽壓力應(yīng)保持在給定值的±0.2MPa范圍內(nèi)

D給粉機(jī)運(yùn)行正常，將中層給粉機(jī)投入自動調(diào)節(jié)手動給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速在450~500rpm左右

E試驗(yàn)時應(yīng)有司爐和工作負(fù)責(zé)人以上崗位進(jìn)行操作

F主控班技術(shù)員、生產(chǎn)部專工、熱工專工、爐運(yùn)專工現(xiàn)場監(jiān)護(hù)指導(dǎo)

改變主汽壓力定值擾動試驗(yàn)

條件同上

機(jī)組送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)AFSC擾動試驗(yàn)

條件：A汽包水位調(diào)整到合適位置，負(fù)荷保持不變

B氧量及風(fēng)量變送器指示準(zhǔn)確

C爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在自動狀態(tài)

D送風(fēng)機(jī)擋板有一定的調(diào)節(jié)余量

E穩(wěn)定工況下，主汽壓力應(yīng)保持在給定值的±0.2MPa范圍內(nèi)

F試驗(yàn)時應(yīng)有司爐和工作負(fù)責(zé)人以上崗位進(jìn)行操作

G主控班技術(shù)員、生產(chǎn)部專工、熱工專工、爐運(yùn)專工現(xiàn)場監(jiān)護(hù)指導(dǎo)

機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS擾動試驗(yàn)

條件：A汽包水位調(diào)整到合適位置，負(fù)荷保持不變

B爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)和送風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動狀態(tài)

C穩(wěn)定工況下，主汽壓力應(yīng)保持在給定值的±0.2MPa范圍內(nèi)

D試驗(yàn)時應(yīng)有司爐和工作負(fù)責(zé)人以上崗位進(jìn)行操作

E主控班技術(shù)員、生產(chǎn)部專工、熱工專工、爐運(yùn)專工現(xiàn)場監(jiān)護(hù)指導(dǎo)

2)控制其它功能試驗(yàn)

機(jī)組RB試驗(yàn)

試驗(yàn)條件：

A.CCS、FSSS的單系統(tǒng)RB冷態(tài)試驗(yàn)及兩個系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時的RB冷態(tài)試驗(yàn)已做且成功；熱工其它系統(tǒng)及機(jī)爐電等相關(guān)專業(yè)的冷、熱態(tài)試驗(yàn)都已完成。

B.機(jī)組滿負(fù)荷的情況下，下列自動系統(tǒng)已運(yùn)行：

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)?？梢哉＿\(yùn)行，且TF方式正常工作

除氧器水位控制系統(tǒng)

爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)

送風(fēng)控制系統(tǒng)

主燃料控制系統(tǒng)

給水控制系統(tǒng)中的汽泵三沖量控制系統(tǒng)

進(jìn)熱汽溫控制系統(tǒng)

再熱汽溫控制系統(tǒng)

DEH在協(xié)調(diào)方式下運(yùn)行正常

FSSS的機(jī)爐大聯(lián)鎖試驗(yàn)成功，RB的動作邏輯正常

TF方式的調(diào)節(jié)符合要求

“機(jī)組負(fù)荷擺動試驗(yàn)”已完成，控制性能滿足機(jī)組運(yùn)行要求

主、輔機(jī)設(shè)備均無重大缺陷

DEH系統(tǒng)TPC功能試驗(yàn)成功，減負(fù)荷速率能滿足要求

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