DCS实现火电机组全厂控制一体化的应用

　　分散控制系统DCS作为技术上成熟可靠的控制系统，在国内发电厂单元机组及重要辅助系统的控制上已得到了广泛的应用。随着DCS价格的持续降低，DCS的控制范围已经扩展到了常规使用的可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)进行控制的水、煤、灰等辅助车间，全厂控制DCS一体化逐渐成为一种趋势。DCS与PLC在辅助车间控制上各有优劣，已引发广泛讨论。本文以广西电力工业勘察设计研究院设计的一个已投产工程为实例，对该工程全厂控制DCS一体化的特点及设计经验做简单介绍。

　　1 工程概况

　　广州造纸股份有限公司“广纸异地迁建林纸一体化项目”配套电厂是广西电力工业勘察设计研究院设计的第一个实现全厂控制系统DCS一体化的工程，已于2008年3月全部建成投运。本工程建设1台170 t/h燃煤高压循环流化床锅炉和1台30MW抽汽凝汽式汽轮发电机组及其配套设施，锅炉由济南锅炉集团有限公司供货，汽机和发电机均由南京汽轮电机(集团)有限责任公司供货。

　　本工程采用机、炉、电及辅助车间集中控制方式，其自动化水平以保证机组的安全和经济运行为目标，以分散控制系统DCS作为机组监视和控制的核心，构成1套完整的自动化控制系统，完成对锅炉、汽机、发电机一变压器组、厂用电系统及辅助车间的控制与监视。

　　2 控制系统配置

　　2.1 全厂控制系统结构

　　DCS为上海新华控制工程有限公司提供的XDPS一400e系统，汽机数字电液控制系统DEH(Digital Electro—Hydraulic Control System)、汽机紧急跳闸系统ETS(Emergency Trip System)及化水、除灰、输煤控制系统均采用与DCS一致的硬件和软件。XDPS一400e系统的网络分为以下两部份：

　　①RTFNET。100Mbps冗余、容错高速实时网，是系统的实时通信主干网，把分散处理单元DPU(Distributed Proeess Unit)、人机接口站等设备连接在一起的实时数据网。整个系统实时网在容错的基础上采取冗余技术，2条高速公路(A网、B网)同时工作，互为热备用。

　　实时通信主干网配置冗余的工业级交换机，通过网线把机炉电子间、工程师室、集控室、辅助车间的各控制设备构成一个完整的分布式控制系统。所有站点通过交换机直接上网。

　　②INFNET。100Mbps实时信息网，把系统上所有的人机接口站构成一个实时总线网(C网)，实现整个系统信息资源数据共享。全厂控制系统结构如图1所示。

　　2.2 DCS配置

　　DCS完成数据采集DAS(Data Acquisition System)、模拟量控制MCS(Modulating Control System)、顺序控制SCS(Sequence Control System)、锅炉炉膛安全监控FSSS Furnace Safeguard Supervisory system)、汽机数字电液控制(DEH)、汽机紧急跳闸(ETS)、电气控制系统ECS(Electric Control System)、辅助车间控制等系统功能，并满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。