DCS應(yīng)用于大型火電廠之現(xiàn)狀

近20年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是流程工業(yè)的經(jīng)濟(jì)總量在迅速增長(zhǎng)，對(duì)流程工業(yè)的需求也相應(yīng)迅速增長(zhǎng)。自動(dòng)化儀表和系統(tǒng)逐步向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化過(guò)渡，現(xiàn)場(chǎng)儀表目前處于4～20mA DC常規(guī)儀表:HART標(biāo)準(zhǔn)儀表:現(xiàn)場(chǎng)總線儀表產(chǎn)量比為5:4:1的階段，而自動(dòng)化系統(tǒng)處于DCS:PLC:IPC:SLP（含單回路調(diào)節(jié)器、無(wú)紙記錄儀、數(shù)顯式儀表）比為5:3:1.5:0.5的階段，實(shí)際上在大中型流程工業(yè)中HART、FF、PROFUBUS-PA現(xiàn)場(chǎng)儀表和DCS的應(yīng)用比例更大些。本文重點(diǎn)研究大型火電廠用DCS，所以總的發(fā)展趨勢(shì)也側(cè)重于和自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)和一些理念來(lái)進(jìn)行闡述。

火電廠自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)場(chǎng)儀表標(biāo)準(zhǔn)之戰(zhàn)結(jié)束，進(jìn)入工程實(shí)踐階段，多種總線并存的局面已經(jīng)形成。FF基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)主動(dòng)融入DCS系統(tǒng)中，或者稱：經(jīng)過(guò)互操作性認(rèn)證的DCS系統(tǒng)是FF的主系統(tǒng)。目前已注冊(cè)的有11個(gè)公司的20個(gè)主控系統(tǒng)，涵蓋了世界上大部分DCS系統(tǒng)。這種理念已經(jīng)得到工程實(shí)踐的考驗(yàn)，而且形成共識(shí)，國(guó)內(nèi)外已有在電廠采用現(xiàn)場(chǎng)總線的工程業(yè)績(jī)。

與信息技術(shù)（IT）融合。按照COTS（商業(yè)現(xiàn)貨技術(shù) Commercial off-the-shelf Technology）的原則，采用快速以太網(wǎng)技術(shù)（包括TCP/IP等）作為廠級(jí)系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

系統(tǒng)功能安全技術(shù)在實(shí)際流程工業(yè)的自控工程中已成為不可或缺的一部分，安全儀表系統(tǒng)（SIS）和流程工業(yè)安全完整性等級(jí)（SIL）認(rèn)證體系正在形成。SIS和DCS融合或兼容的趨勢(shì)也逐漸形成。

EDDL設(shè)備描述語(yǔ)言和系統(tǒng)集成技術(shù)以及在此基礎(chǔ)上形成的設(shè)備管理系統(tǒng)（AMS）已經(jīng)成為基礎(chǔ)自動(dòng)化不可分割的一部分，而且逐漸擴(kuò)大資產(chǎn)管理范圍，包括設(shè)備信息平臺(tái)、智能設(shè)備管理系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備管理系統(tǒng)、性能檢測(cè)系統(tǒng)等。目前資產(chǎn)管理系統(tǒng)在世界上已應(yīng)用了1000多套，全生命周期的企業(yè)資產(chǎn)管理和工程管理的理念正在形成。

管控一體化和儀控、電控一體化正在統(tǒng)一構(gòu)架下逐步實(shí)施，EPR/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)已形成共識(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)自動(dòng)化與企業(yè)信息管理的無(wú)縫集成。馬達(dá)控制中心（MCC）及企業(yè)用電的配電系統(tǒng)等在基礎(chǔ)模塊智能化及采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步納入以溫度、壓力、流量等信號(hào)為主的儀控系統(tǒng)中。
　　
火電廠用DCS的特點(diǎn)
　　
大型火電廠用DCS除去上述趨勢(shì)共性外，還有它固有的個(gè)性：

汽機(jī)、鍋爐等控制及安全要求復(fù)雜，燃料、水、灰等相關(guān)輔助設(shè)施龐大，產(chǎn)生的電能受電網(wǎng)調(diào)度要求高等，造成用于電廠的DCS應(yīng)具有回路反饋控制、順序控制、混合控制等復(fù)雜控制功能，具有驅(qū)動(dòng)多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求，完成復(fù)雜計(jì)算能力及先進(jìn)控制（APC）功能。

由于FSSS對(duì)作為事件順序的操作記錄的要求很高，而且可能是多系統(tǒng)組合來(lái)完成該項(xiàng)功能，所以SOE的帶有時(shí)間戳的開關(guān)量輸入設(shè)備及相關(guān)功能是必須具備的。在時(shí)間同步方面控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，除了DCS系統(tǒng)內(nèi)時(shí)鐘同步方式，還有目前正興起的GPS衛(wèi)星時(shí)間同步方式。

由于電廠的主要產(chǎn)品“電能”的特殊性及電網(wǎng)調(diào)度和電業(yè)管理的要求，電廠已推行“火力發(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)要求”，電廠監(jiān)控信息管理系統(tǒng)SIS的管控一體化方式是符合國(guó)情的技術(shù)，所以DCS與之銜接問(wèn)題應(yīng)該進(jìn)一步落實(shí)。

電廠機(jī)電設(shè)備多，廠用電管理十分重要，關(guān)于儀控、電控一體化，在電廠建設(shè)中電工專業(yè)要積極地將其納入全廠大系統(tǒng)中，所以DCS應(yīng)適應(yīng)其要求，在I/O硬件及掃描周期、人機(jī)界面及增大系統(tǒng)容量等方面擴(kuò)大功能，加速儀控、電控一體化的進(jìn)程。
　　
大型火電廠建設(shè)周期短，對(duì)主儀表供應(yīng)商（MIV）要求能完成“交鑰匙”工程，所以MIV（或MAC 主自控承包商）不僅是DCS和儀表的制造商，而且應(yīng)具有電廠建設(shè)的工程經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該是集制造商、集成商、工程公司于一身。而且今后MIV方式會(huì)逐漸流行。另外，為了大型火電廠“瘦身”，專業(yè)的電廠自動(dòng)化維修服務(wù)工程公司也應(yīng)得到發(fā)展。所有這些將深刻地影響著DCS制造業(yè)的發(fā)展。
　　
國(guó)外DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀
　　
DCS系統(tǒng)進(jìn)入21世紀(jì)，在通信和信息管理技術(shù)、集成電路技術(shù)的進(jìn)步以及工藝設(shè)備大型化的影響下，在節(jié)能環(huán)保和提高生產(chǎn)效率的需求下，形成了新一代的DCS，或稱為第四代DCS。在電廠方面，我們重點(diǎn)介紹國(guó)外ABB、西門子和艾默生三家相關(guān)產(chǎn)品。
　　
1、ABB——在“Industrial IT”的架構(gòu)下，由ABB 貝利 Infi 90 Open 形成的Symphony系統(tǒng)基礎(chǔ)上控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，進(jìn)一步開發(fā)了800系列的新產(chǎn)品，推出IndustrialIT Symphony最新的DCS系統(tǒng)。
　　
其中，800XA系統(tǒng)通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)的互可操作性測(cè)試（在擴(kuò)大范圍的程序下的HIST測(cè)試）。800XA已有用于大型電廠的業(yè)績(jī)。在最新微電子技術(shù)基礎(chǔ)上，開發(fā)了采用MCF5407 CPU芯片的新一代在線控制與管理模件BRC300。主要節(jié)點(diǎn)類型有現(xiàn)場(chǎng)控制單元（HCU），人機(jī)系統(tǒng)接口操作站PGP（Power Generation Portal），系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)工具（Composer），計(jì)算機(jī)接口（ICI），網(wǎng)絡(luò)接口單元（IIL）。網(wǎng)絡(luò)接口單元IIL提供了多個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)交換能力；一個(gè)控制器模件可以控制上百個(gè)回路，監(jiān)視上千個(gè)過(guò)程變量；控制層網(wǎng)絡(luò)以10 mbps的速度可在62500個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳遞信息，并仍具備“例外報(bào)告”等傳遞形式，發(fā)揮了智能數(shù)據(jù)鏈傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)；模塊化結(jié)構(gòu)可以按照工藝過(guò)程來(lái)配置DCS，保證被控制對(duì)象的獨(dú)立性，完整性；系統(tǒng)中最基本的電纜、端子單元、電源模塊，到最高層的控制模件、系統(tǒng)接口、通信網(wǎng)絡(luò)、都可以冗余配置，使系統(tǒng)具有高可靠性；系統(tǒng)分層劃分合理，控制與I/O分開的控制方式，提高了系統(tǒng)的可靠性；有先進(jìn)而實(shí)用的工業(yè)控制算法，保留了積累多年的200多種功能碼；系統(tǒng)設(shè)計(jì)組態(tài)方便，保留了SAMA圖等方式。
　　
ABB貝利在中國(guó)電力方面用戶多達(dá)200多個(gè)，新系統(tǒng)和老系統(tǒng)兼容，這有利于以后的設(shè)備改造更新。
　　
2、西門子——在全世界已有超過(guò)1500套控制系統(tǒng)裝置，是成功的電力和I&C系統(tǒng)供應(yīng)商。在我國(guó)電站中采用西門子的Teleperm系統(tǒng)較多。近年在“全集成自動(dòng)化”的架構(gòu)下，西門子推出SPPA-T3000系統(tǒng)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)電廠項(xiàng)目陸續(xù)使用?，F(xiàn)就SPPA-T3000系統(tǒng)作一介紹。
　　
SPPA-T3000通過(guò)基于對(duì)象的設(shè)計(jì)及嵌入式組件服務(wù)（ECS），實(shí)現(xiàn)了全新的集成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。使用XML和Java技術(shù)，其應(yīng)用不受任何操作系統(tǒng)或硬件平臺(tái)兼容性的限制，信息從最底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備直達(dá)控制室、辦公室或企業(yè)層，無(wú)需通過(guò)不同網(wǎng)關(guān)或軟件接口，消除映射數(shù)據(jù)交換和子系統(tǒng)通訊，避免了額外的處理時(shí)間、管理負(fù)荷及多重軟件版本而導(dǎo)致的多重故障點(diǎn)和更多的維護(hù)工作。SPPA-T3000提供了一個(gè)用于工程設(shè)計(jì)、組態(tài)、調(diào)試運(yùn)行診斷和服務(wù)的單一用戶界面，每個(gè)對(duì)象都嵌入了所有必要的信息和接口，無(wú)需授權(quán)軟件。簡(jiǎn)便的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)允許軟硬件的即插即用，還采用了大量新技術(shù)，例如嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、TCP/IP通訊等，提供了與公司信息管理一起開發(fā)I&C結(jié)構(gòu)的可能性。橫向集成可以做到從項(xiàng)目投標(biāo)階段到運(yùn)行維護(hù)階段，SPPA-T3000總是提供相同的用戶接口和功能，信息只記錄一次，然后在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)等階段一直沿用，做到支撐整個(gè)生命周期，能夠做到不同地點(diǎn)的工程師采用遠(yuǎn)程訪問(wèn)同時(shí)工作。軟件體系結(jié)構(gòu)方面，由于采用了ECS方式，沒(méi)有中央數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)或編輯數(shù)據(jù)，因此不會(huì)引起性能或容量的瓶頸，形成了一個(gè)組合單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成和交換。人機(jī)接口站可以采用標(biāo)準(zhǔn)PC、筆記本電腦、移動(dòng)PAD，無(wú)需裝任何系統(tǒng)軟件，軟件體系結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)總結(jié)為：全集成（任何時(shí)間的一致性視圖，無(wú)子系統(tǒng)界定，集成汽輪機(jī)控制系統(tǒng)）、硬件平臺(tái)無(wú)關(guān)性、開放性。硬件體系結(jié)構(gòu)方面，有如下四項(xiàng)組件層構(gòu)成：用戶接口（站）、電力服務(wù)（器）、網(wǎng)絡(luò)（包括工業(yè)以太網(wǎng)及PROFIBUS-DP）、過(guò)程接口。
　　
其中，過(guò)程接口為分散的ET200M I/O系統(tǒng)，使用PROFIBUS-DP與SPPA-T3000相連，PROFIBUS通信具有開放性，可以自由選擇集中與遠(yuǎn)程安裝，可連接馬達(dá)控制中心（MCC）。
　　
過(guò)程接口有標(biāo)準(zhǔn)I/O模件和特殊模件。標(biāo)準(zhǔn)模件為ET200M系列I/O模件控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，包括電源模件、總線模件、接口模件、信號(hào)模件，可做到冗余及模件熱插拔。ET200站通過(guò)安裝于主板的PROFIBUS-DP通訊處理器連接到電力服務(wù)器（AP）。這使SPPA-T3000與西門子的通信產(chǎn)品S7（PLC）、PCS7（DCS）有了一個(gè)通用的硬件平臺(tái)，對(duì)提高性價(jià)比及備品備件管理等很有利。
　　
特殊模件：主要指用于汽輪機(jī)控制的AddFEM高速I/O模件控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，可以冗余設(shè)置，具備模擬量和數(shù)字量的輸入和輸出及速度信號(hào)輸入，具有短路保護(hù)。有快速準(zhǔn)確的信號(hào)采集時(shí)間，與專用的FM458自動(dòng)處理器擴(kuò)展模件一起，可實(shí)現(xiàn)高性能要求的精確應(yīng)用。
　　
3、艾默生——在并購(gòu)基礎(chǔ)上形成的艾默生過(guò)程控制公用事業(yè)部發(fā)表了“PlantWeb 數(shù)字化工廠管控網(wǎng)”，它涵蓋了DeltaV 和Ovation。Ovation是其前身西屋過(guò)程控制公司于1997年推出，是WDPF的更新?lián)Q代產(chǎn)品，在電廠獲得了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)對(duì)Ovation介紹如圖1。



Ovation 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)完全確定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。采用COST技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)相關(guān)硬件極易在市場(chǎng)上購(gòu)得，不使用特殊網(wǎng)關(guān)、接口、網(wǎng)橋，具有所有網(wǎng)絡(luò)的特性，如冗余、同步、確定和令牌傳輸，在與以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)或其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相連時(shí)，使用TCP/IP，可以構(gòu)成局域網(wǎng)（LAN）和廣域網(wǎng)的信息系統(tǒng)。特性如表一所示。

Ovation控制器：采用32位Intel 系列處理器及PCI總線，內(nèi)嵌多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），內(nèi)置Ovation和WDPF I/O接口；具有同時(shí)處理5個(gè)過(guò)程控制任務(wù)（由I/O過(guò)程點(diǎn)掃描，算法執(zhí)行和輸出掃描組成），掃描頻率從10ms到30s；每個(gè)控制器可以運(yùn)行多達(dá)6000個(gè)控制組態(tài)頁(yè)文件；SOE記錄下用戶設(shè)定的數(shù)字量輸入變化狀態(tài)序列的分辨率為1/8ms（控制器間的時(shí)間分辨率為1ms）；網(wǎng)絡(luò)接口、功能處理器內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)控制器、處理器電源、I/O電源、輸入電源、輔助電源、I/O接口，遠(yuǎn)程I/O通信介質(zhì)均可以冗余設(shè)置，實(shí)時(shí)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)擾動(dòng)的冗余切換；控制器I/O能力為模擬量1024點(diǎn)，數(shù)字量（包括SOE點(diǎn)）為2048點(diǎn)，遠(yuǎn)程I/O最多8個(gè)節(jié)點(diǎn)，64個(gè)模塊。
　　
Ovation控制器支持FF，Profibus-DP，DeviceNet三種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)Ovation控制器最多支持24個(gè)網(wǎng)段（FF H1總線），還可以采用以太網(wǎng)方式連接FF智能現(xiàn)場(chǎng)儀表。
　　
另有仿真控制器仿真I/O和先進(jìn)控制器，后者支持多變量控制（MPC）等先進(jìn)控制。
　　
Ovation控制器的技術(shù)可以用于同步多于一個(gè)工廠的生命周期內(nèi)所需要的升級(jí)，技術(shù)永遠(yuǎn)移向更新和更好的平臺(tái)，而且確保操作和維護(hù)成本更低。

操作員用戶界面有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)：PC（windows），UNIX（solaris）和Java瀏覽器；操作員站允許對(duì)200,000個(gè)動(dòng)態(tài)點(diǎn)進(jìn)行訪問(wèn)，具有快速直接訪問(wèn)信息的能力。歷史報(bào)警清單有5000條報(bào)警，具有過(guò)濾功能，將報(bào)警送至特定站或整個(gè)系統(tǒng)，即每個(gè)報(bào)警可以特定地表示它所在的控制區(qū)域；過(guò)程畫面可超過(guò)25000幅；工程師站除包含了操作員站的功能外，還能提供創(chuàng)建編輯和下載過(guò)程圖像、控制邏輯和過(guò)程點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的必要工作，還包含“工程工具”用于組態(tài)和維護(hù)，提供一套安全、簡(jiǎn)單易用的圖形界面重要數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　
Ovation 歷史站具有高速、高效和高度靈活的特點(diǎn)，過(guò)程數(shù)據(jù)可以以0.1秒或1秒的時(shí)間間隔掃描和存儲(chǔ)，可存20000個(gè)實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)點(diǎn)；基本歷史站軟件包可將收集到的數(shù)據(jù)歸檔到光盤內(nèi)，以便長(zhǎng)期存儲(chǔ)；通過(guò)模擬量數(shù)據(jù)壓縮模塊，可優(yōu)化存儲(chǔ)內(nèi)存；可完成SOE列表，并搜尋列表后首發(fā)事件。
　　
相應(yīng)軟件系統(tǒng)中，組態(tài)建立器（Builder）、控制建立器、圖形建立器、安全建立器、測(cè)點(diǎn)建立器，高效工具數(shù)據(jù)庫(kù)等構(gòu)成一套高效工具，如安全建立器提供安全保護(hù)機(jī)制，可就地和遠(yuǎn)程兩種安全保護(hù)，允許定義多個(gè)級(jí)別進(jìn)入系統(tǒng)，可按用戶姓名或設(shè)備功能甚至逐點(diǎn)分別設(shè)置安全界面。
　　
國(guó)內(nèi)DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀
　　
近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)在原來(lái)DDC直接數(shù)字控制技術(shù)自行研發(fā)和工控機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在對(duì)國(guó)外DCS的工程應(yīng)用及技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，逐漸形成了獨(dú)立自主的DCS產(chǎn)業(yè)，特別是在大型火力發(fā)電廠中的應(yīng)用國(guó)產(chǎn)DCS已取得了可喜的業(yè)績(jī)?，F(xiàn)對(duì)國(guó)電智深、和利時(shí)、上自儀三家相關(guān)DCS進(jìn)行介紹。
　　
1．國(guó)電智深——在多年DCS應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EDPF-NT、EDPF-NT+和EDPF-BA的EDPF系列產(chǎn)品。其中EDPF-BA在傳統(tǒng)的DCS框架下進(jìn)一步融合PLC的特點(diǎn)?，F(xiàn)以火電廠應(yīng)用較廣的EDPF-NT進(jìn)行闡述。

EDPF-NT系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用100Mbps或1000Mbps交換式工業(yè)以太網(wǎng)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形/環(huán)形/樹形，可實(shí)現(xiàn)多重化冗余。如河北龍山電廠一期2×600MW DCS項(xiàng)目中單元機(jī)組DCS為環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，公用DCS為星形網(wǎng)絡(luò)，其之間通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)路由器實(shí)現(xiàn)隔離。這樣可以保持網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)獨(dú)立，又可保證兩臺(tái)單元機(jī)組之間操作備用和操作互鎖。網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷＜10%，提高了通信的可靠性。
　　
采用專用路由器公用系統(tǒng)方案的多廣播域技術(shù)，可達(dá)250個(gè)域×250個(gè)站，做到不增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率。

控制器采用Pentium 400M Hz CPU，為獨(dú)有的模塊式設(shè)計(jì)，冗余配置，最快處理周期50ms，控制處理能力為999個(gè)控制頁(yè)。

I/O除溫、壓、液、流等輸入信號(hào)外，還有電壓、電流、電氣PT和CT信號(hào)，頻率和脈沖等，而且采取強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，全封閉機(jī)構(gòu)，防塵、防靜電、抗電磁干擾，采用光電隔離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與外部的電氣隔離和各回路的電氣隔離，有專門的SOE模件，容許模擬量輸入模件不同信號(hào)類型混排，模擬量輸入精度為0.1%。采用Profibus-DP技術(shù)。環(huán)境溫度為-20℃～65℃，濕度10%～95% RH。

各級(jí)供電電源采用冗余電源及配電裝置。

人機(jī)界面為全中文，畫面刷新時(shí)間＜1s。
　　
操作響應(yīng)時(shí)間＜2s，畫面數(shù)據(jù)刷新時(shí)間＜0.5s。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容量250×5120點(diǎn)，可做到不同控制器點(diǎn)名可重名。10萬(wàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)更新占CPU2%的負(fù)荷以下，4萬(wàn)點(diǎn)檢索占CPU8%負(fù)荷以下。

關(guān)于SOE時(shí)間順序記錄功能是通過(guò)高精度GPS授時(shí)裝置，經(jīng)控制器為各SOE模件提供高精度的同步時(shí)鐘信號(hào)，做到整個(gè)系統(tǒng)SOE的分辨率＜1ms。

控制算法做到跟蹤狀態(tài)、串級(jí)跟蹤、低選跟蹤、高選跟蹤、升禁止，降禁止，到達(dá)高限，到達(dá)低限等8種約束狀態(tài)的動(dòng)態(tài)判斷及在這些約束狀態(tài)下的快速返回，提高了控制回路的響應(yīng)速度，可滿足超臨界機(jī)組對(duì)控制快速性的要求。

EDPF-NT的DEH系統(tǒng)控制周期可小于10ms，系統(tǒng)控制精度高，智能型的伺服、功放功能合一的模塊，使系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠，和整個(gè)DCS系統(tǒng)同在一個(gè)高速數(shù)據(jù)公路上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)上的一體化。

可靠性：可利用率＞99.95%，網(wǎng)絡(luò)、控制器、電源、重要I/O卡均可冗余。
　　
2．和利時(shí)：自90年代以來(lái)，歷經(jīng)了HS-DCS-1000、HS-2000、MACS直至現(xiàn)今主推的HOLLIAS系統(tǒng)，在大型火電廠中主要使用HOLLIAS-MACS-S，有符合汽輪機(jī)控制要求的HOLLIAS DEH（汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)）和ETS（汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)），和HOLLIAS-MACS構(gòu)成一體，滿足大型電廠控制和安全保護(hù)的要求。在管控一體化方面，HOLLIAS具有MES功能，在開放的實(shí)時(shí)/關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，有子系統(tǒng)模塊，可以滿足電站信息化的需求。
　　
3．上自儀：上海自動(dòng)化儀表股份有限公司經(jīng)歷了100年的歷史積淀和16年的創(chuàng)新發(fā)展，成為國(guó)內(nèi)首家自動(dòng)化儀表行業(yè)的上市公司，而且成為上海電氣集團(tuán)的一部分。與國(guó)家核電共同組建了國(guó)核自儀系統(tǒng)工程有限公司，逐步做到具備核電工程儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)集成、核電儀控設(shè)備成套供應(yīng)等的能力，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，形成較大規(guī)模批量化建設(shè)中國(guó)品牌核電站的能力。
　　
大型火電站采用MAX DNA 的DCS于2007年5月完成湖北襄樊電廠2×600MW超臨界機(jī)組自控工程投入商業(yè)運(yùn)行，至此，躋身于國(guó)產(chǎn)DCS應(yīng)用于大型火電站的行列。上自儀DCS產(chǎn)業(yè)起源于1991年，作為國(guó)家DCS產(chǎn)業(yè)的布點(diǎn)項(xiàng)目，在當(dāng)時(shí)的經(jīng)貿(mào)委、機(jī)械部、電力部的主導(dǎo)和推進(jìn)下，技術(shù)引進(jìn)美國(guó)利諾（Leeds & Northup）公司的MAX1000分散型控制系統(tǒng)及其工程技術(shù)，該公司現(xiàn)更名為Metso Automation MAX Control Inc.，是具有80多年歷史的電站控制系統(tǒng)產(chǎn)品制造商和服務(wù)提供商，是世界上最早的全電子控制系統(tǒng)的公司之一。上自儀開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SUPMAX500，SUPMAX800，2000年在山東章丘2×135MW機(jī)組上SUPMAX800獲得成功，實(shí)現(xiàn)了DAS，MCS，F(xiàn)SSS，SCS，ECS，BLS，DEH，ETS等功能。爾后又完成SUPMAX1000（升級(jí)為MAX DNA）及SIMAX的產(chǎn)品鑒定。上自儀是一個(gè)I&C（儀表和控制）業(yè)務(wù)全面的公司，制造的監(jiān)測(cè)儀表、執(zhí)行器可適用于電廠。所以向工程總承包過(guò)渡，成為MIV（或MAC）的可能性很大。關(guān)于電廠工程經(jīng)驗(yàn)方面，直接能量平衡（DEB）已有多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。DEB能夠最大限度地利用鍋爐的儲(chǔ)存能量，驅(qū)動(dòng)汽機(jī)調(diào)解法，從而在最大變化率下獲得負(fù)荷需求的線性響應(yīng)，協(xié)調(diào)鍋爐和汽機(jī)運(yùn)行，提供限制和甩負(fù)荷動(dòng)作，確保發(fā)電機(jī)組的安全性，在設(shè)備受到限制或不能響應(yīng)時(shí)限制其變化率，仍繼續(xù)能保持機(jī)組的運(yùn)行。所以上自儀組建火電廠I&C的工程公司是有基礎(chǔ)的。



DCS分析比較的結(jié)論
　　
通過(guò)上述三章的綜述，可以看出國(guó)產(chǎn)DCS已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。

反映水平的技術(shù)指標(biāo)具體是指網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件體系、軟件體系及系統(tǒng)容量、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)人機(jī)界面、系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)借口、系統(tǒng)控制功能、系統(tǒng)精確度、系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性、系統(tǒng)可靠性、可用性、可維護(hù)性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)安全性等。如何進(jìn)一步科學(xué)地評(píng)比這些指標(biāo)，是當(dāng)今制造業(yè)的任務(wù)。

國(guó)產(chǎn)DCS的性價(jià)比高，適合在300MW以下機(jī)組中選用，在600MW以上機(jī)組可逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

國(guó)內(nèi)DCS企業(yè)對(duì)大型電廠的工程能力有待在實(shí)際工程鍛煉中進(jìn)一步提高。

國(guó)內(nèi)DCS企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)力量，在DCS中盡快解決與FF、Profibus-PA等現(xiàn)場(chǎng)總線儀表連接的工程實(shí)踐，EDDL設(shè)備描述語(yǔ)言技術(shù)，可互操作性技術(shù)的應(yīng)用等專項(xiàng)技術(shù)。

加強(qiáng)管控一體化，電控、儀控一體化的應(yīng)用技術(shù)的工程實(shí)踐，特別是加強(qiáng)“資產(chǎn)管理”專項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐。

加強(qiáng)功能安全技術(shù)的研究。

在引進(jìn)國(guó)外特大型機(jī)組DCS應(yīng)用工程中，把國(guó)內(nèi)制造廠作為最終用戶的伙伴，參加進(jìn)去，從中吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和工程管理經(jīng)驗(yàn)，并為最終用戶在該機(jī)組的運(yùn)行、維護(hù)保駕護(hù)航。


原文網(wǎng)址：http:///publish/tech/application/2009/9/tech_3_16_14730.html