火电厂DCS分散控制系统经济性设计的若干问题

目前DCS系统的网络结构设计还在摸索之中，没能定型的样板，每个工程根据所选择的设备型式构成不同的系统结构，布置各有特点，但根据目前系统网络结构与外围设备的配置.系统软件开发和现场实践中存在的问题，有几点经验在此探讨。目的就是在保证实现系统功能和安全可靠的前提下，如何充分挖掘开发DCS系统固有的软件组态功能，使系统设计更为优化.合理。下面就系统设计中常遇到的若干问题分析如下：

1       DCS与常规仪表的配置

目前有许多工程设计了DCS同时又设计了许多常规仪表作为DCS事故下的后备手操。常规仪表.操作站在设计中如何优化，使其与DCS系统配备恰到好处，从而满足人机接口的合理界面并能减少常规仪表重复设计，是设计当中的一个较为关键的问题。在设计中通常的原则是不但要考虑生产运行的可靠性，而且要保证系统设计的经济性，用合理的造价满足生产运行的安全稳定。根据我们设计和了解的有关电厂建设的经验，并征询了有关生产人员的建议，就日前系统配置当中存在的问题归纳如下：

1.1   常规仪表配置

鉴于目前DCS系统在设计当中已有完备硬件冗余和较方便的软件冗作设计，DCS系统的可靠性有了保证。由于目前电厂DCS系统运行中发生大面积结构中已将鼓掌点分散，除非UPS电源发生故障，通常不会因DCS的局部鼓掌造成影响机组运行的重大事故，所以常规仪表及后备手操不需要大批量的设计，除极个别在事故情况下用于停机.停炉的重要参数外，其他常规仪表不需要与DCS重复设计。通常这些重要参数有：汽抱水位.锅炉主蒸汽温度.主蒸汽压力.汽机转速，发电机负荷.周波等。

需要事故情况下紧急操作的几个操作站和在检修过程中为便于设备的检修隔而设的保护联锁开关有：锅炉MFT.锅炉压力安全阀.锅炉主给水控制阀.汽机交.直流油泵的联锁开关.锅炉主要辅机的联锁开关和启停开关。

为便于事故处理，在设计中还应保留一些便于停机.停炉使用的声光报警信号，对重要设备的状态进行直观地提示。

1.2   辅机启停程序控制系统

由于采用了DCS系统，可极为方便地在DCS系统内通过软件组态实现程序控制，所以，在设计中不再单独的设置辅机程控装置以节省投资造价。如：磨媒机.给媒机.空预器及相关风门大联锁保护；安排程控系统；炉膛整齐吹灰系统；可以省去单独的程控装置而将其功能由DCS来完成。

2       测量参数的修正补偿

      对于能够利用DCS软件开发开完成的测量参数的休整补偿，在设计中不再设置单独的设备来进行补偿，例如：流量参数的温度压力部长和汽包水位的压力补偿，均可在DCS内通过组态实现补偿运算。自己样一方面提高了补偿的精度，另一方面使系统的结构大大的简化，保证了系统的可靠性和经济性。

        热敏元件来测量环境温度，使系统设计更趋合理，减少了造价昂贵的补偿导线的使用，用普通电缆将就地温度信号传送到DCS接口柜，其系统构成如下图所示

       采用这一方法降低70%的补偿导线的使用，对一个300MW机组大约减少200多万元的投资造价。

3  网络结构的布置

      网络设计一方面要做到系统分散.可靠，另一方面尽量减少工程设计中大量计算机电缆的使用，因此在设计中按照工业现场的布置，将DCS机柜就分散布置，不要集中于同一个电子设备处理，这样就做到了物理上的真正分散，从而大大减少了信号电缆的使用。

4  关于现场总线问题

       由于目前许多工程采用了智能花的变送器和智能化的执行器，为充分发挥智能化设备的优势，在设计中不断地开发现场总线，使智能化变送器和智能化执行器通过现场总线与DCS直接通讯。这样就大大地减少了信号电缆的使用，节省了工程的造价。

5  电缆走向的布置问题

       鉴于目前热工自动化设计的深度欠佳，由于现场分布的各种热工测量元件和执行机构.电磁阀等在现场分布较广，很难整齐划一，其电缆的走向要尽可能的少走弯路合理地优化电缆主通道走向，在设计中对电缆主通道走向应当进行经济分析。

6结束语

由于DCS在工业控制系统设计中刚刚起步，起设计经验还在不断的探索中，所以在设计中不断地发现问题，改进和优化设计日显重要。以提高设计水平，保证系统的经济可靠，其技术经济分析应当作为设计方案选择的重要环节，以上只是设计中的几个具体问题的探讨。在今后的设计中一定要通过合理的论证，使系统设计不但有可靠性，更具有经济性。