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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
DCS系統(tǒng)也稱分布式控制系統(tǒng)，其實質是計算機技術對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、治理和分散控制的一捉新型控制技術。其功能特點是：通用性強、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數據處理方便、顯示操作集中、人機界面友好、安裝簡單規(guī)范化、調試方便、運行安全可靠等。
2.分散控制系統(tǒng)的構成
作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層計算機網絡為依托，將分布在全廠范圍內的各種控制設備的數據處理設備連接在一起，實現(xiàn)各部分信息的共享的協(xié)調工作，共同完成控制、治理及決策功能。
1)其硬件設備由治理操作應用工作站、現(xiàn)場控制站和通信網絡組成。
治理操作應用工作站包括工程師站、操作員站、歷史數據站等各種功能服務站。
A.工程師站提供技術人員生成控制系統(tǒng)的人機接口，主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護，技術人員也可以通過工程師站對應用系統(tǒng)進行監(jiān)視。
B.操作員總理提供技術人員與系統(tǒng)數據庫的人機交互界面，用于監(jiān)視可以完成數據的狀態(tài)值顯示和操作員對數據點的操作。
C.歷史站保存整個系統(tǒng)的歷史數據，供組態(tài)軟件實現(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，控制策略的實現(xiàn)，并具有可靠的冗余保證、網絡通信功能。
通信網絡連接分散控制系統(tǒng)的各個分布部分，完成數據、指令及其它信息的傳遞。為保證DCS可靠性，電源、通信網絡、過程控制站都采用冗余配置。
2)分散控制系統(tǒng)的軟件是由實時多任務操作系統(tǒng)、數據庫治理系統(tǒng)、數據通信軟件、組態(tài)軟件和各種應用軟件組成。
3)分散控制系統(tǒng)在結構上采用模塊化設計方法，通過靈活組態(tài)，合理的配置，可以實現(xiàn)火電機組的模似量控制系統(tǒng)（MCS）、數據采集系統(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.名詞術語解釋
DCS分散控制系統(tǒng)指控制功能分散、風險分散、操作顯示集中、采用分布式結構的智能網絡控制系統(tǒng)。
DAS數據采集系統(tǒng)指采用數字計算機控制系統(tǒng)對工藝系統(tǒng)和設備的運行參數、狀態(tài)進行檢測，對檢測結果進行處理、記錄、顯示和報警，對機組的運行情況進行運算分析，并提出運行指導的監(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節(jié)的回路。
CCS協(xié)調控制系統(tǒng)指將鍋爐-汽輪發(fā)電機組作為一個整體進行控制，通過控制回路協(xié)調鍋爐汽輪機在自動狀態(tài)下運行給鍋爐、汽輪機的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應負荷變化的需要，盡zui大可能發(fā)揮機組的調頻、調峰的能力，它直接作用的執(zhí)行級是鍋爐燃料控制系統(tǒng)和汽輪機控制系統(tǒng)。
SCS順序控制系統(tǒng)指對火電機組的輔機及輔助系統(tǒng)，按照運行規(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)指對鍋爐點火和油槍進行程序自動控制，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，根據電網對各電廠負荷要求對機組發(fā)電功率由電網調度進行自動控制的系統(tǒng)。
MFT總燃料跳閘指保護信號指令動作或由人工操作后，快速切斷進入爐膛的所有燃料而采取的措施。
DEH汽輪機數字式電液控制系統(tǒng)，是按電氣原理設計的敏感元件、數字電路以及按液壓原理設計的放大元件和液壓伺服機構構成的汽輪機控制系統(tǒng)。
ATC或ATSC汽輪機自啟動，根據汽輪機的運行參數和熱應力計算，使汽輪機從盤車開始直到帶初負荷按程序實現(xiàn)自啟動。
OPC超速保護控制功能，是一種抑制超速的控制功能，常見有以下兩種：
i.當汽輪機轉速達到額定轉速的103時，自動關閉中、高壓調節(jié)汽門；當轉速恢復正常時，開戶這些汽門以維持額定轉速。
ii.當汽輪機轉速出現(xiàn)加速度時，發(fā)出超馳指令，關閉高、中壓調速汽門；當加速度為0時由正常轉速控制回路維持正常轉速。
BPC旁路控制系統(tǒng)，是汽輪機旁路系統(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汽輪機的緊急跳閘系統(tǒng)，是在汽輪機的運行過程中，機組重要參數越線等異常工況下，實現(xiàn)緊急停止汽輪機運行的控制系統(tǒng)。
MEH給水泵電液調節(jié)系統(tǒng)，是采用微型計算機控制和液壓執(zhí)行機構實現(xiàn)控制邏輯，驅動給水泵汽輪機的控制系統(tǒng)。
UPS不間斷電源
RB輔機故障減負荷，是針對機組主要輔機故障采取的控制措施，即當主要輔機（如給水泵、送風機、引風機）發(fā)生故障機組不能帶滿負荷時，快速降低機組負荷的一種措施。
4.分散控制系統(tǒng)的運行維護的主要內容
包括系統(tǒng)在投運前應做好必要項目的檢查，檢查合格且一切預備就緒后系統(tǒng)上電，按照相關步驟啟動系統(tǒng)，并驗收系統(tǒng)各部分正常后，投入在線運行。系統(tǒng)正常運行后，做好日常維護工作，發(fā)現(xiàn)問題及時查明原因解決處理，并根據熱控系統(tǒng)的運行工況決定熱控設備的投入與退出。
5.分散控制系統(tǒng)常見故障
1)通信網絡類故障，主要有節(jié)點總線故障、就地總線故障、地址標識的錯誤。
2)硬件故障，主要有人機接口故障、過程通道故障。
3)人為故障，在系統(tǒng)維護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、電源質量、過程控制處理機主/備處理機之間的切換、大功率無線通信設備等。
6.分散控制系統(tǒng)的試驗
1)模擬量控制系統(tǒng)擾動試驗
投入運行的模擬量控制系統(tǒng)應定期進行擾動試驗，其分為內擾和外擾試驗。
A.內擾試驗（包括定值擾動）：要求在70負荷進行，擾動量為被調介質滿量程的10
B.外擾試驗（負荷擾動）：機組負荷在70以上時可進行負荷擾動試驗，負荷變化按快、中、慢三種工況進行。
主要的試驗有：
機組燃料調節(jié)系統(tǒng)（BCS）擾動試驗
條件：A汽包水位調整到合適位置，負荷保持不變
B爐膛負壓調節(jié)系統(tǒng)和送風量調節(jié)系統(tǒng)處于自動狀態(tài)
C穩(wěn)定工況下，主汽壓力應保持在給定值的±0.2MPa范圍內
D給粉機運行正常，將中層給粉機投入自動調節(jié)手動給粉機的轉速在450~500rpm左右
E試驗時應有司爐和工作負責人以上崗位進行操作
F主控班技術員、生產部專工、熱工專工、爐運專工現(xiàn)場監(jiān)護指導
改變主汽壓力定值擾動試驗
條件同上
機組送風調節(jié)系統(tǒng)AFSC擾動試驗
條件：A汽包水位調整到合適位置，負荷保持不變
B氧量及風量變送器指示準確
C爐膛負壓調節(jié)系統(tǒng)在自動狀態(tài)
D送風機擋板有一定的調節(jié)余量
E穩(wěn)定工況下，主汽壓力應保持在給定值的±0.2MPa范圍內
F試驗時應有司爐和工作負責人以上崗位進行操作
G主控班技術員、生產部專工、熱工專工、爐運專工現(xiàn)場監(jiān)護指導
機組協(xié)調控制系統(tǒng)CCS擾動試驗
條件：A汽包水位調整到合適位置，負荷保持不變
B爐膛負壓調節(jié)系統(tǒng)、燃料調節(jié)系統(tǒng)和送風量調節(jié)系統(tǒng)處于自動狀態(tài)
C穩(wěn)定工況下，主汽壓力應保持在給定值的±0.2MPa范圍內
D試驗時應有司爐和工作負責人以上崗位進行操作
E主控班技術員、生產部專工、熱工專工、爐運專工現(xiàn)場監(jiān)護指導
2)控制其它功能試驗
機組RB試驗
試驗條件：
A.CCS、FSSS的單系統(tǒng)RB冷態(tài)試驗及兩個系統(tǒng)聯(lián)調時的RB冷態(tài)試驗已做且成功；熱工其它系統(tǒng)及機爐電等相關專業(yè)的冷、熱態(tài)試驗都已完成。
B.機組滿負荷的情況下，下列自動系統(tǒng)已運行：
協(xié)調控制系統(tǒng)?？梢哉＿\行，且TF方式正常工作
除氧器水位控制系統(tǒng)
爐膛負壓控制系統(tǒng)
送風控制系統(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)
進熱汽溫控制系統(tǒng)
再熱汽溫控制系統(tǒng)
DEH在協(xié)調方式下運行正常
FSSS的機爐大聯(lián)鎖試驗成功，RB的動作邏輯正常
TF方式的調節(jié)符合要求
“機組負荷擺動試驗”已完成，控制性能滿足機組運行要求
主、輔機設備均無重大缺陷
DEH系統(tǒng)TPC功能試驗成功，減負荷速率能滿足要求
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