DCS控制系統(tǒng)是一種多級的有計(jì)算機(jī)控制的可視化、集中化的控制系統(tǒng)，它由全過程的監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，其中的信息傳遞主要依靠通信網(wǎng)絡(luò)。這種新型的控制系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)的通訊、顯示以及控制的諸C多技術(shù)，這種控制系統(tǒng)的核心思想是分散性的控制、集中化的操作、分級別的管理、系統(tǒng)的配置靈活簡單、組態(tài)方便。

　　【摘要】DCS控制系統(tǒng)是一種新型的控制系統(tǒng)，它的系統(tǒng)原理基本架構(gòu)是在微處理器的基礎(chǔ)上，可以使控制功能實(shí)現(xiàn)分散性，使可顯示的操作集中在一起，兼顧所有的操作的同時(shí)還能夠分而治之。DCS控制系統(tǒng)即是當(dāng)下比較流行的分散控制系統(tǒng)，在國內(nèi)的話，習(xí)慣將DCS控制系統(tǒng)稱作是集散控制系統(tǒng)。隨著世界技術(shù)水平的提高和我國生產(chǎn)力的不斷提高，以及國內(nèi)在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化等節(jié)省人力資源的科研方面科技水平的不斷提高，我國很多的企業(yè)和公司普遍都采用了DCS控制系統(tǒng)。隨著DCS控制系統(tǒng)的不斷改造和發(fā)展，性能也在迅速提高而且DCS系統(tǒng)的價(jià)格也在逐年下降，對DCS控制系統(tǒng)的改造也將也來越多，DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將越來越廣。在我國，DCS控制系統(tǒng)主要用于一些小型火力發(fā)電廠、冶金企業(yè)、石化企業(yè)、化工企業(yè)、紡織企業(yè)等行業(yè)中的大型企業(yè)。這些企業(yè)在DCS系統(tǒng)的應(yīng)用和改進(jìn)上，可為我國為數(shù)眾多的小型企業(yè)同行提供一些思路和借鑒

　　【關(guān)鍵詞】理工論文發(fā)表,DCS控制系統(tǒng),改造

　　1DCS控制系統(tǒng)簡介

　　1.1DCS構(gòu)成

　　DCS控制系統(tǒng)的主要組成元素包括了在現(xiàn)場控制的控制站、以網(wǎng)絡(luò)通訊為紐帶的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、分級明確的人機(jī)接口單元、一些主要的機(jī)柜、系統(tǒng)能源等。在數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中，配備了開放式的體系結(jié)構(gòu)，可以提供一層或者多層的開放數(shù)據(jù)接口。DCS控制系統(tǒng)除了軟件以外，系統(tǒng)整體所用到的硬件也是非常先進(jìn)的，這些硬件在環(huán)境惡劣的工作現(xiàn)場也能保持高度的靈敏性、可靠性。底層的處理軟件具有強(qiáng)大的處理功能，這些軟件都是漢化處理過的，適用于國內(nèi)人員的使用，而且，DCS控制系統(tǒng)的漢化軟件提供了組織復(fù)雜控制系統(tǒng)地能力，可以將所有自身的系統(tǒng)和開發(fā)人員開發(fā)的軟件進(jìn)行有機(jī)組合，提高整體系統(tǒng)的能力；DCS控制系統(tǒng)還提供了多種接口，支持在任何環(huán)境下的總線標(biāo)準(zhǔn)，這是為了適應(yīng)將來的系統(tǒng)擴(kuò)充需要。這種新型的控制系統(tǒng)，開發(fā)中設(shè)計(jì)有獨(dú)立控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中的任何組件或者系統(tǒng)發(fā)生故障，將不會影響整個(gè)系統(tǒng)地正常工作。

　　1.2DCS各部分功能

　　這種新型的DCS控制系統(tǒng)包括了主要的兩個(gè)部分，即：DAS和MCS。其中DAS實(shí)現(xiàn)了全程的系統(tǒng)檢測功能，MCS則是實(shí)現(xiàn)了全程的對系統(tǒng)的控制。DCS系統(tǒng)的組成部分從功能上來區(qū)分的話，可以分成操作員站、工程師站和現(xiàn)場控制站三種類型。這些核心部分通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接在一起，所有核心部分之問的數(shù)據(jù)和信息傳遞都依靠通訊網(wǎng)絡(luò)完成。操作員站由可靠性以及靈敏性兼?zhèn)涞南到y(tǒng)硬件組成，站上運(yùn)行的軟件是DCS控制系統(tǒng)專用的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件。這種專用的實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括了圖形的顯示與會話、報(bào)警顯示與管理、報(bào)表打印、系統(tǒng)庫管理、歷史庫管理、追憶庫管理等。工程師站和操作員站所使用的是除操作員站以外的獨(dú)立的硬件設(shè)施，這兩個(gè)站點(diǎn)配備了DCS控制系統(tǒng)專用的組態(tài)包以及軟件，供用戶快速有效的實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)和原有系統(tǒng)的組合，現(xiàn)場控制站是DCS控制系統(tǒng)完成現(xiàn)場測拉的重要站點(diǎn)DCS控制系統(tǒng)的現(xiàn)場控制站部分的主要構(gòu)成元素包括了主控模塊、智能I/O輸入輸出設(shè)備、電源和專用機(jī)柜四部分組成。DCS控制系統(tǒng)地現(xiàn)場控制站主要能夠完成的功能包括了：對系統(tǒng)接受和發(fā)出的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理以及對這些處理后的數(shù)據(jù)作出控制運(yùn)算。

　　2舉例說明對DCS控制系統(tǒng)改造

　　DCS控制系統(tǒng)的快速引用以及這個(gè)系統(tǒng)的迅速成長，越來越多的科研人員對DCS控制系統(tǒng)地改造也越來越頻繁，這致使DCS控制系統(tǒng)變的越來越廉價(jià)，接下來，本文列舉一例來說明企業(yè)對DCS控制系統(tǒng)的改造。

　　2.1鍋爐系統(tǒng)的控制方案

　　2.1.1DCS控制系統(tǒng)改造原則

　　根據(jù)實(shí)際情況，首先對兩臺中溫中壓鏈條鍋爐進(jìn)行DCS控制系統(tǒng)地改造，在采用了DCS控制系統(tǒng)后還需要保留鍋爐原有的的緊急停止和重要發(fā)動輔機(jī)的手動操作系統(tǒng)，與鍋爐配備的汽輪機(jī)暫時(shí)保留PLC系統(tǒng)的控制，輔助車間還是由常規(guī)儀表控制。

　　2.1.2鍋爐改造后實(shí)現(xiàn)的控制任務(wù)

　　自動檢測：引用DCS控制系統(tǒng)之后需要能夠?qū)崿F(xiàn)用檢測元件和顯示儀表，對鍋爐的壓力、溫度、流量等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的連續(xù)的測量和顯示功能，并為自動調(diào)節(jié)和安全保護(hù)提供檢測信號。

　　自動調(diào)節(jié)：對鍋爐的進(jìn)行壓力、溫度、流量等參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，以適應(yīng)外界負(fù)荷，并使鍋爐保持在節(jié)約能源和資金的情況下運(yùn)行。

　　程序控制：使鍋爐的啟動、運(yùn)行以及停止等一系列操作能夠?qū)崿F(xiàn)DCS控制之后的自動化。比如說整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的啟動能夠按照先啟動引風(fēng)機(jī)、再啟動鼓風(fēng)機(jī)、再啟動爐排的順序進(jìn)行工作。

　　保護(hù)連鎖：改造之后的DCS控制系統(tǒng)必須要具有對超壓、水位過高、水位過低聲光的危險(xiǎn)報(bào)警以及超壓之后停止鍋爐運(yùn)行和水位過低停爐等有效的保護(hù)功能。

　　2.1.3控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)

　　根據(jù)鍋爐實(shí)際使用需要以及對鍋爐自動化的要求，確定了10個(gè)需要被DCS控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，這些標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)分別是：除氧水位、除氧壓力、主汽減壓、分汽缸出口穩(wěn)壓、爐膛負(fù)壓主汽溫度、汽包水位、爐排轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速、給煤機(jī)轉(zhuǎn)速等。其中汽包水位、主汽溫度能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制是鍋爐DCS系統(tǒng)控制改造時(shí)候的重點(diǎn)，燃燒自動功能的自動控制則是鍋爐DCS系統(tǒng)控制改造時(shí)候的難點(diǎn)。

　　2.1.4對鍋爐燃燒系統(tǒng)地控制

　　鍋爐重要性能參數(shù)中，主汽壓力的數(shù)值是衡量蒸汽量與外界負(fù)荷是否適應(yīng)的指標(biāo)。能夠造成主汽壓力數(shù)值波動的主要因素包括兩個(gè)，分別是：燃料量的影響，是主汽壓力變動的基本干擾因素，還有就是用汽量的變動影響了主汽壓力的數(shù)值，稱為外界負(fù)荷的干擾�；�本干擾因素是可以通過自身的調(diào)節(jié)閉環(huán)來克服的，外界負(fù)荷干擾的排除則是很難做到額。外界負(fù)荷變化時(shí)母管壓力出現(xiàn)瞬時(shí)改變，而調(diào)節(jié)通道的遲延較大，對象擾動通道與調(diào)節(jié)通道的動態(tài)比較懸殊，這對于整體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)來說很是不利。根據(jù)爐工經(jīng)驗(yàn)，煤從進(jìn)入爐膛到完全燃燒需要20min以上。若使用常規(guī)的P、I、D系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的話，由于這種系統(tǒng)的滯后性比較大，所以無法完成這樣一個(gè)大滯后系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)。若是通過DCS控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了燃燒周期的自動調(diào)整的話，就加快了外界負(fù)荷大幅變化時(shí)燃燒控制的響應(yīng)速度。

　　下圖是整個(gè)DCS控制系統(tǒng)的系統(tǒng)圖：

　　3總結(jié)

　　通過對DCS控制系統(tǒng)地改造，進(jìn)一步的擴(kuò)展了DCS控制系統(tǒng)的功能范圍，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制的一體化。采用先進(jìn)DCS控制軟件，能夠進(jìn)一步發(fā)揮DCS控制系統(tǒng)的效能。為提高采用了DCS控制系統(tǒng)的企業(yè)或者公司管理的自動化水平，進(jìn)一步擴(kuò)大DCS的應(yīng)用范圍是必要的手段。

　　參考文獻(xiàn)：

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