电厂DCS控制系统选择

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1、电厂DCS控制系统选择一、前言目前，适用于电厂的DCS控制系统种类繁多，由于近期国内的经济发展出现用 电紧张的局面，为了保证各行各业的生产正常进行，我国的火电新建项目不断增 加，选择一个最佳的DCS系统是保证电厂安全生产的首要问题。如何选择DCS控制系统呢？第一、在选择DCS控制系统时要了解DCS在其他电厂使用时是否经常出现硬件 损坏问题，如控制站经常脱离网络、开关量卡件经常损坏等缺陷极容易导致机组 出现跳闸的可能，所以即使软件或系统功能再好，也不应该列为首选。第二、系统抗是否具有较强的抗干扰能力。如果一个系统没有较强的抗干扰能力， 就会在运行维护中出现信号因外界干扰导致系统误发信号，最终导致

2、停机停炉事 故发生。第三、控制系统是否能够在线维修。现在控制系统一般都要采用冗余方式，采用 这种方式的好处在于既保证机组安全稳定运行同时也便于在线检修。冗余一般都 是指控制器的单元处理器以及网络通讯冗余，而且冗余的设备之间可以保证实现 无扰切换，把机组出现的故障率降到最低。第四、控制系统软件功能是否强大。控制系统的软件组态的功能块的种类是否能 够适用于DCS各种功能的需要。同时也不会因为软件原因出现系统死机问题如果我们选择的DCS系统满足了上述四个基本要求，那样DCS系统基本可以列 入考虑使用范围之内。下面就各个公司的DCS系统情况来分析和选择DCS系统，二、国外各分散控制系统功能1、成本高但

3、功能强大、运行可靠性高的TXP控制系统说到可靠性高、功能强大的系统我认为是西门子公司的TXP系统（Teleperm-XP 分散控制系统），这种控制系统可以应用在多种形式，各种大小的电厂中。而此 控制系统采用模块化的结构，使该系统可以适用各种规模机组的不同性能需要。1、TXP系统组成TXP系统提供了处理和控制生产过程所必需的自动处理、操作、监视和记录功 能。整个控制系统的功能分散于独立的子系统之间，TXP分散控制系统一般由 六个子系统组成：AS620过程自动控制系统、OM650操作和监视系统、LAN总 线系统、ES680工程管理系统、PG740调试工具及DS诊断系统。其硬件结构如 下：2、TXP

4、系统特征TXP分散系统的硬件布置是开放性的、模块化的，用户根据需要可以进行灵活 配置，以达到自身最佳的性能价格化，对于安全要求特别高的电厂或其他重要的 系统从控制总线、中央处理器、功能处理卡件、甚至信号采集设备都要求冗余布 置，对于一般设备则一套控制设备就可以，但是最基本控制要素，象AS、ES、 OM控制总线是必需的。TXP最大的优越性在于此系统不象其他DCS系统将机组控制分为:DAS、CCS、 SCS、FSSS、DEH、MEH、旁路控制等，这些系统都有自己独立的硬件和软件， 相互之间通信少，因此这些分系统的运行维护也是相对独立的，并且有相当的差 别，但TXP、的分散控制系统是不一样的，首先这

5、些分系统界限不十分明确， 有的甚至没有界限。DAS、CCS、SCS、FSSS、DEH、MEH、旁路控制功能实 现都是用相同的软硬件实现，这样便于检修需要和日常维护需要。3、系统评价此系统安全性能非常好，系统可靠性能高，DCS控制部分可以根据用户的需要 配置硬件，所以是电厂首选的控制系统，控制系统的通讯符合国际标准，出现网 络软瘫的事故较少，并且可以采用冗余控制线路控制方式，硬件出现的较少。本系统是用于对系统要求较高，维护人员少，就地设备性能高，维护费用较为充 裕的电厂。2性能可靠，功能齐全，价格合理的WDPF系统WDFP系统是美国西屋(Westing house)公司1982年推出的控制系统2

6、0世纪 80年代后期升级为WDPFII型，有数据通讯网络连接的一系列不同功能单元(站) 集合而成，各站的速率之间可以通过WDPF高速据通道(DaTa Highway)自由和快 速的进行数据通信。通信速率为2MB/S，每秒可广播最多16000个离散点(摸 你量或数字量)使得分散的全局数据库总处于当前的最新的状态，另外16000 个离散点(模拟量或数字量)使得分散的全局数据库总处于当前的最新状态，另 外16000点可以提供操作进行监视，网上最多容纳32000点，他能够提供一系列 的模拟量控制系统(MSC)、顺序控制系统(SCS)、燃烧器管理系统(BMS)和数 据采集系统(DAS)等。1、一个典型的

7、WDFP系统组成：分布处理单元DPU负责完成数据采集和控制(包括模拟和逻辑控制)功能。 操作员站OS用于信息显示和报警，以及操作员监控。工程师ES用于系统软件编程及调试维护等。记录站LOG用于对过程数据进行收集、格式化和打印。历史数据站HDR用于对过程点数据以及手动输入离线数据记录和存档，将存档 的数据进行检索以产生历史趋势和自由格式的报告。历史的存储和检索HSR提供为以后分析之用的全部设备历史数据智能化存储和 检索。VAX机接口（ VXI）提供WDPF数据通道和VAX系列计算机之间的高速通道 接口，通用可编程控制器接口 UPLC能方便、高效地将分立可编程控制器（PLC） 融入WDPF系统中。

8、MIS门路与各种管理信息系统（MIS）相连，并提供过程控制、优化、性能监视、 管理报告，站接口单元SIU用作WDPF和其它计算机、设备的网络接口，数据 高速公路提供广播全局数据库的高速链路。2硬件结构WDPF系统由高速数据控制器、各种功能工作站和I/O卡件等设备构成。数据高速公路的通讯是由高速数据通道控制器子系统（DHC）提供的，对于所 有的站DHC都是相同的。由共享内存、调制解调器和数据库管理器构成。 各功能工作站完成与其所在站相关的特定任务。过程间的通信是通过内存映象的WDPF I/O,尤其提供了多种过程卡件用于和工 程接口。3、通信网络WDPF网络结构为开放式总线型结构，有两类高速通道：

9、数据高速公路和信息高 速公路。数据高速公路的通信方式为广播，WDPF系统的广播技术不需要主控制 器，一个站在某一瞬间都是主控制器，并将令牌控制权交于下一个站进行广播。 数据高速公路一般为安全起见，都采用双路冗于。信息高速公路采用Ethernet，工作站通过VEM BUS与信息高速公路控制器相连。 WDPFII采用的是国际通行的UNIX系统，使它拥有作为开放式系统的基本条件。4、系统评价由于美国西屋的WDPF分散控制系统由于推出较早，经过了长时间的运行考验， 美国西屋对其系统缺陷进行修改和完善，在并且系统硬件方面进行升级工作，终 于推出了 WDPFII的控制系统。此控制系统容量大，适合大型机组，

10、它虽然能够提供一系列的模拟量或数字量控 制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、燃烧管理系统系统（BMS）和数据采 集系统（DAS）等控制功能，但是很多电厂都不把DEH和ETS系统加入其中， 这样WDPF系统与DEH分开控制机、炉，DEH系统和WDPF系统系统联系不 应该通过网络连接，主要应该通过硬接线连接，虽然硬点增加，但对WDPF高 容量系统来讲独立的系统不会造成任何影响。3、系统稳定性好、价格合理、可靠性高的系统HONEYWELL系统HONEYWELL系统是美国HONEYWELL公司生产的DCS系统。主要用于石油 化工产业，以其优秀的控制逻辑功能和优良的硬件性能受到广大用户的好评。1、

11、HONEYWELL系统组成HONEYWELL控制系统TPS系统主要构成：局部控制网络 LCN（LOCAL CONTROL NETWORK）是 HONEYWELL 系统主 干网络，它连接操作站（GUS）、应用管理器（AM）、历史站和通用网络（UCN）。UCN通用网络主要连接就地控制器，如：高性能管理器（HPM），安全管理器 （FS C）等分散控制器。高性能管理器（HPM）主要用于模拟量控制系统（MSC）、数据采集系统（DAS）， 是DCS核心。而安全管理器（FSC）主要用于顺序控制系统（SCS）、燃烧器管理系统（BMS）。安 全管理器（FSC）不是HONEYWELL公司的产品，是HONEYWEL

12、L公司购买 的技术，因为安全管理器（FSC）反应快，安全性高，所以用于顺序控制系统（SCS）、 燃烧器管理系统（BMS）。GUS站的操作系统都是给予WINDOWS NT技术，具有很强的可操作性。2通信网络通信网络是按照国际802.3协议完成，通信网络采用冗于技术保证了系统安全性 和可靠性。2、系统评价它和WDPF系统能够提供一系列的模拟量或数字量控制系统（MCS）、顺序控 制系统（SCS）、燃烧管理系统系统（BMS）和数据采集系统（DAS）等控制功 能，但是很多电厂都不把DEH和ETS系统加入其中，但是随HONEYWELL系 统在电厂的广泛应用。DEH完全可以做入随HONEYWELL系统。HO

13、NEYWELL系统可以容纳16000多点，适合大中小型电厂。三、电厂DCS系统的选择方向1、通信网络通信网络的可通信距离尽可能的长，这样可靠性高，通信的速率为10MB/S为佳。 通信网络必须采用冗余方式，保证通信网络可以在线维修。2、容量大电厂控制系统的I/O点在3500-4500多点，现在所有DCS系统都可以完成各种 逻辑功能并容量大，所以DCS系统不但可以实现控制器冗余，为了更安全起见， 重要的I/O点可以采用冗余，所以电厂控制系统的I/O点为6000点最佳。3、性能可靠性高现在成熟的DCS系统其性能的都是复合要求的，一般只是硬件可能存在质量问 题，但是软件都是很过关的，所以死机现象很少，性能稳定可靠。4、性价比高如果是一个规模较小的电厂，并且投资较小，选用上述的DCS系统未免过于奢 侈，国内的DCS系统日臻成熟，如新华电站的XDPS系统，其设计方面有很独 到的一面，新华电站的DEH系统在国内使用多年，其技术人员根据多年经验， 所生产的XDPS系统，也受到用户好评，有很高的性价比。如果是大中型机组建议使用上述的TXP系统、WDPF系统、HONEYWELL控制 系统TPS等控制系统。四、结束语我国电力事业的发展促进了对DCS系统的更高要求，所以我们相信在不久的将 来，我国自己生产的DCS控制系统更加成熟，在我国乃至世界市场得到更广泛 应用。