火力发电厂辅助系统由PLC控制改造为DCS控制系统的应用研究

付志峰

摘 要：平顶山市瑞平煤电有限公司德平热电厂在2005年建设时期，部分辅助系统如高压静电除尘设备、化学水处理设备、输煤设备由PLC控制， PLC装置只实现本单元所具备的功能，而 PLC因为基本上都为单个小系统工作，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符；DCS网络是整个系统的中枢神经，DCS系统通常采用的国际标准协议 TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好，系统更改为安全可靠的新华DCS控制系统，实现远程操作和数据监控，保证了火电厂系统的可靠稳定的运行及启动机组的安全运行。

关键词：火力发电厂；辅助系统PLC控制改造为DCS控制系统；应用研究

中图分类号：TU341 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0142-01

1 项目改造的必要性及可行性

DCS是分散控制系统（distributedcontrol systems）；PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），两者是“系统”与“装置”的区别，系统可以实现任何装置的功能与协调，PLC装置只实现本单元所具备的功能。DCS网络是整个系统的中枢神经，DCS系统通常采用的国际标准协议TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好。而PLC因为基本上都为单个小系统工作，在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符；DCS系统所有I/O模块都带有CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电拔，随机更换。而PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。

平顶山市瑞平煤电有限公司德平热电厂高压静电除尘设备、化学水处理设备、输煤设备改造前均采用PLC控制系统，存在修改不直观，备件缺少已逐步停产或淘汰的现象，为了实现设备的安全经济运行，需要将高压静电除尘设备、化学水处理设备、输煤设备PLC控制系统更改为安全可靠的新华DCS控制系统，方便检修人员对逻辑及组态画面的修改，备件的更换及更好满足运行人员的操作需求，以电除尘系统DCS控制改造为例，分析具体改造过程。

2 电除尘系统DCS控制改造方案

2.1 硬件部分

我厂由于之前使用PLC控制系统，系统控制柜需重新更换.内部DPU、卡件等都需要重新加装。

2.2 软件部分

画面制作：根据要求需要在DCS画面上实现以下功能：

能对电除尘系统的用料温度，使用量，存留量进行监控和控制。

逻辑制作：根据要求需要在DCS逻辑组态里进行编辑实现其连锁关系及控制。

2.3 整改思路

（1）进入DCS软件组态查看要添加的卡件和端子板的位置，地址码拨码正确。端子板电源引入后，添加卡件和端子板。观察运行机组及DCS系统有无异常。（2）在DCS組态里添加测点名称和位号。并应于控制柜端子对应。（3）进入工程师站系统电脑，打开组态编辑软件，在图形生成栏，开始根据需要接入的信号，制作电除尘系统画面及电动门控制画面，并放至合适的位置。（4）进入工程师站环境对电除尘系统进行编辑。

2.4 实现连锁关系和控制

（1）根据接线图纸对接入DCS信号进行接线，校验。（2）配合厂家测试接入信号状态。（3）配合运行人员和厂家测试逻辑、画面操作部分。

2.5 整改方法

（1）将查到的端子板位置进行安装，确认无误后接通所需电源。将所需卡件插入对应的卡件位置槽内。（2）在DCS组态程序打开，对监控信号及系统控制信号AO、DO、AI、DI点接入指定位置，对其信号进行命名和编辑，进行逻辑组态，编辑逻辑连锁关系。（3）与相关人员配合检查接入信号是否正常。

2.6 解决的关键问题和创新点

电除尘系统通过DCS可以实现远程操作和数据监控，由于电除尘是环保工作的重要设备，对其DCS的逻辑编辑就有了很高的要求，我厂根据各种逻辑的改动要求进行编辑和反复试验。最终满足了生产的要求，保证了电除尘系统的可靠稳定运行。

2.7 推广应用情况

XDC800是一款高品质的DCS控制系统，它以32位CPU组成的新华控制器XCU为核心，配置标准的以太网和现场总线，构成环型网络结构或星型网络结构的通讯网络，运行新华集团公司开发的OnXDC可视化图形组态软件，是工业过程控制、流程工业控制系统的技术平台。系统控制功能分散，管理集中，集数据采集、过程控制、管理于一体，是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的先进过程控制系统，并取得CE、FCC、TV、SIL3及UL认证，可作为数字化电厂的硬件平台。

电除尘是环保工作的重要的设备，电厂电除尘引入DCS控制后，电除尘系统通过新华DCS可以实现远程操作和数据监控，通过各种逻辑关系的支撑和限制，根据需求对DCS的逻辑和监控画面进行详细编辑，保证了电除尘系统的可靠稳定的运行及启动机组的安全运行，同时也能确保改造完成后减少烟尘的排放量。

参考文献

[1]高远.基于PLC的锅炉自动控制系统设计[J].数字技术与应用，2015（05）.

[2]王宇超.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].中国设备工程，2017（01）.