火电厂fcs控制系统

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1、火电厂与现场总线控制系统FCS 阅读：[371]  作者：周明  发表日期：2008-1-15 一、前言      发电厂是一个大型、复杂、快速而又相当精密的控制对象，例如汽轮机虽如此庞大，但对其制造精度的要求一点也不低于对世界上最为精密的瑞士机械手表的精度要求，发电厂许多设备的响应速度都是以毫秒级单位来计算的……。正因为如此，电站对新型控制系统及新技术有着强烈的渴望。早在五十至六十年代，发电厂的自动化程度就是国民经济各行各业中最高的，它当时采用的新型仪表与最先进的闭环控制系统，是在其它行业里见不到的。    但是

2、，由于电站运行的特殊机理及在国民经济中的特殊地位，使得它在对待新型控制系统的采用上存在着复杂的矛盾状态。一方面是对新型控制系统的渴望，尤其是对于大容量、高参数的发电机组，若没有热工自动化，已到了无法运行的地步；但又因为对运行可靠性的特殊要求，使得发电厂在采用新型控制系统方面又显得十分的谨慎，有时甚至十分保守。我们是否可以得出这样一种印象，即在九十年代才走向实用化的新型控制系统FCS，短期内在电站被广泛采用似乎是不可能的。现在需要补充说明的是，十余年前DCS系统在电站的应用情况大家应当记亿犹新。当初明文规定，只准在3

3、00MW以上火电机组上试点采用DCS，但是行文的油墨末干，DCS系统在电站已被广泛采用。目前，300MW以上的火电机组，不论是国产机组还是引进机组，都无一例外的采用DCS，就连200MW、100MW机组也在使用DCS来进行改造，甚至于一些自备电厂的25MW、12MW的火电机组也采用了DCS系统。这主要是由于DCS系统给电站安全生产与经济效益等方面带来的正面作用，是以往任何控制系统无法与其相提并论的。那么，FCS系统又会怎样呢?   ’   在论坛、讲座及技术交流会上，FCS系统组织或公司的发言人在他们的发言中谈及他

4、们开发的FCS时，我们可能会听到这样的话，即他们开发的FCS系统适用于电站，或者说该系统的应用领域包含电站。但是，在他们的产品说明书或正式文本中是找不到上述内容的，是不会将电站写到他们开发的FCS系统的应用范围之内的。到目前为止，还未发现有哪一种FCS的说明书，将电站写入他们首选的控制对象中。在DCS的早期文件中，曾发现有这样一段话：本系统适用领域只限于石油化工厂之类的加工工业。事实上，该系统在电站应用后，效果也很理想。为什么会出现这样的现象呢?当初，DCS系统的比照方是电子模拟式系统，后者在发电厂已运行多年，经过

5、不断的改进和完善，其形式和应用已十分明确。但是，DCS系统是针对工业过程控制而开发的，它有许多种不同的形式，而电站只是过程控制中的一大类，因此DCS系统的有些形式并不适用于电站，或者说，DCS系统的有些形式要经过针对电站的改变，才能很好的发挥效益。   今天的FCS系统比照DCS系统，与当年的DCS系统比照电子模拟式系统的情况有许多相似之处。不过，今天的FCS系统，就其总体而言，它的适用范围要比DCS系统宽得多。但就每一种FCS系统，又都有其特定的适用领域。就算那些针对过程控制而开发的F．CS系统，其开发商也不会冒

6、然将其适用领域随便扩展到电站这个特殊的用户上。对电站而言，在FCS系统的应用上，拟定严格而具体的要求，确定正确的使用方法，就显得尤为重要。   ·   二、电站的I／O特点  发电厂在主厂房以内的设备布局存在下列特点，即测点密集、现场装置密集、设备立体布置，它的厂域比起石油化工企业要小得多。现场总线技术适合于分散的、具有通信接口的现场受控设备的系统。现场总线技术的FCS系统的重要优势之一，就是能节省大量的现场布线成本。而对于具有集中I／O的单机控制系统，FCS系统在这方面没有明显优势，发电厂就是属于这种具有集中FO

7、的单机控制系统。因此作者认为，在发电厂采用FCS以后，在布线成本的节省方面，不会像有的专家所说可达到60~66％的程度。   目前，发电厂正在进行辅助车间和系统适度集中控制的工作，对此项工作，FCS也许可以发挥其优势。因为FCS系统的另一优势是，它执行的是双向数字通信现场总线信号制，可以实现远程诊断。而电厂的辅助车间相距较远，FCS系统所具有的节省布线成本、远程诊断的优势可以得到充分发挥。 三、控制系统的复杂性 火电厂自动化监控系统主要有四大内容(1)数据采集系统(DAS)(2)模拟量控制系统(MCS)(3)Jl顷

8、序控制系统(SCS)(4)报警保护系统(APS)   作为DAS系统，主要采集全厂信息。对于地域分散的各个点的信息采集，FCS可以发挥其优越性，即便对于信息相对集中的测点，也可采取区域集中采集方式，再通过网桥挂到高速总线上去。而对于MCS、SCS、APS等系统，由于系统复杂程度各异，FCS系统的优越性体现也就有所不同。   对于火电厂的MCS系统，以300M