分布式控制系统(DCS)1-概述-1综述

1、 曹生现曹生现 20162016年年1010月月1010日日课程主要内容及要求课程主要内容及要求主要内容：主要内容：课程要求：课程要求：目目 录录123火电厂概述火电厂概述DCSDCS火电厂应用火电厂应用发展趋势发展趋势1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述火电厂的主要生产过程 在我国及世界范围内，火电厂主要以燃在我国及世界范围内，火电厂主要以燃煤电厂为主，以采用煤粉炉的燃煤凝汽煤电厂为主，以采用煤粉炉的燃煤凝汽式电厂为例，介绍其生产过程。式电厂为例，介

2、绍其生产过程。 火电厂的工作过程主要是以火电厂的工作过程主要是以燃烧系统燃烧系统、烟风系统烟风系统和和汽水系统汽水系统这三条线展开的。这三条线展开的。以图示说明以图示说明。1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述燃烧系统生产流程燃烧系统生产流程1 1、火电厂概述、火电厂概述汽水系统生产流程 1 1、火电厂概述、火电厂概述火电厂热工自动化范围火电厂热工自动化范围1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述协调控制级锅炉控制子系统锅炉控制子系统汽轮机控制子系统汽轮机控制子系统单元机组协调控制系统(CCS)简图负荷指令处理部分外部负荷

3、要求指令（就地、外部负荷要求指令（就地、ADSADS、调频）、调频） 机炉主控制器实际负荷指令实际负荷指令N0输出电功率输出电功率NE汽压给定值汽压给定值p0主汽压主汽压pT基础控制级单元机组1 1、火电厂概述、火电厂概述1 1、火电厂概述、火电厂概述炉膛安全监视系统炉膛安全监视系统(FSSS)(FSSS)，主要功能是，主要功能是1 1、火电厂概述、火电厂概述p 火电厂控制以火电厂控制以DCSDCS为主控系统为主控系统p 仪表检测面广仪表检测面广- -机、炉、电、水、煤、烟机、炉、电、水、煤、烟p 仪表使用量大仪表使用量大-2-2350WM350WM： AI-1105 AO-150AI-110

4、5 AO-150 II-1407 IO-1042II-1407 IO-1042 -2 -2600WM600WM： AI-1455 AO-137AI-1455 AO-137 II-3047 IO-1166II-3047 IO-1166p 仪表种类增多仪表种类增多- -温度、压力、液位、流量、温度、压力、液位、流量、 震动、偏心、转速、水参数、震动、偏心、转速、水参数、 煤参数、烟参数等煤参数、烟参数等火电厂控制现状分析 37043704580558051 1、火电厂概述、火电厂概述p 高能耗高能耗- -节能、降耗（煤、检测准确性、优化）节能、降耗（煤、检测准确性、优化）p 高污染高污染- -烟、

5、灰、污水（脱硫、脱硝、除尘、烟、灰、污水（脱硫、脱硝、除尘、 水质检测）水质检测）p 高投入高投入- -设备、维护（仪表质量、国产化）设备、维护（仪表质量、国产化）存在问题 目目 录录123火电厂概述火电厂概述DCSDCS火电厂应用火电厂应用发展趋势发展趋势01 自动化02 数字化03 智能化CPS+智能控制现场总线+SISDCS系统应用现代火电厂控制发展的三个阶段现代火电厂控制发展的三个阶段追赶并肩超越2 2、DCSDCS火电厂应用火电厂应用目前火电厂运行面临的问题：“四变”我国大陆煤炭分布和来源通道我国大陆煤炭分布和来源通道煤质多变降水量 最低温 最高温一月二月三月 四月五月六月七月八月九

6、月 十月十一月 十二月300mm250mm200mm150mm100mm50mm0mm3530252015105沿海某地气温和降水分布曲线沿海某地气温和降水分布曲线气候多变调度日负荷曲线调度日负荷曲线负荷多变煤价多变2 2、DCSDCS火电厂应用火电厂应用2 2、DCSDCS火电厂应用火电厂应用 DCS DCS基本控制范围主要包括：基本控制范围主要包括：DASDAS、MCSMCS、SCSSCS、FSSSFSSS等，以及等，以及DEH/MEHDEH/MEH、ECSECS（发电机控制系统）、（发电机控制系统）、ETSETS（汽轮（汽轮机紧急跳闸系统）等。机紧急跳闸系统）等。 p硬件配置和稳定性硬件

7、配置和稳定性p软件组态软件组态循环冷却水水质智能在线监控系统循环冷却水水质智能在线监控系统 2 2、DCSDCS火电厂应用火电厂应用目目 录录123火电厂概述火电厂概述DCSDCS火电厂应用火电厂应用发展趋势发展趋势3 3、发展趋势、发展趋势（1 1）数字化电厂）数字化电厂（2 2）火电厂将进入信息网络化时代）火电厂将进入信息网络化时代3 3、发展趋势、发展趋势3 3、发展趋势、发展趋势1 1）现场总线技术的）现场总线技术的DCS DCS 2 2）面向测）面向测- -控控- -管一体化设计方向发展管一体化设计方向发展 3 3）重视软件开发，精心组态）重视软件开发，精心组态- -投入大量人力和财力开发高级应用软件，编制小型应用软件以及用组态工具精心实现先进控制技术和信息智能化，例如，预估控制技术、模糊控制、神经网络技术、自适应控制等先进控制策略；智能报警、异常和故障检测、原因判断、生成智能画面，等等 3 3、发展趋势、发展趋势4 4）推广应用先进控制和管理软件）推广应用先进控制和管理软件A、实现对集分布参数、非线性、多变量耦合为一体的超/超超临界机组、流化床锅炉等复杂对象的自动控制，B、提高机组运行管理水平，降低运行和维护费用，有效提高机组可用率和经济性，C、普遍采用基于模型预测的MPC（模型预测控制）控制策略或DMC（动态矩阵控制）算法，D、也可采用模糊控制、