…………………………一皇王研霾一嫂－ ＤＣＳ系统在电站监控的应用 沈阳航空职业技术学院张博舒 中航工业沈阳黎明动力分公司 袁继朋 【摘要】ＤＣＳ统即集散控制系统，它是集现代测控技术、网络通讯技术、计算机技术和屏幕显示技术为一体的高科技结晶。该项技术十几年来在电站系统中已 得到普遍推广可应用，随着大规模集成电路、计算机网络技术的飞速发展，Ｄｃｓ系统的内容也愈加丰富，其先进性、可靠性和安全性已得到了认可。特别是在网 络通讯方面的技术，是Ｄｃｓ系统与传统微机控制系统相比最显著的优点，以下通过某热电站Ｄｃｓ系统的实例，对Ｄｃｓ系统在电站控制系统中的应用加以论述。 【关键词】ＤＣＳ系统；ＯＰＣ技术；控制 一、热电站Ｄｃｓ系统简介 成对水处理设备和发电机等电气设备的监 ４－２０ｍＡ信号后接入ＰＬＣ。压力信号由压力 控及三号锅炉自动排污。软件方面，ＰＬＣ 变送器直接测量，汽包等密封受压容器的 热电站ＤＣＳ系统于２０ｌ １年改造完成， 软件开发，通过ＳＴＥＰ７编 水位由带压力补偿的平衡容器转成差压信 主要控制以下设备，三台３５吨／小时锅 使用Ｓｔｅｐ７ Ｖ５．１炉，一台３０００ＫＷ汽轮机组，一台１５００ＫＷ汽 程实现数据采集、ＡＤ转换、参数量化、控 号后，通过差压变送器生成４－２０ｍｈ信号进 轮机组，高加和减温减压器等。下位机是 制策略实施、控制结果输出、ＤＡ转换、有 入ＰＬＣ。开口容器的水位由差压变送器直 六套西门子的ｓ７—３００ＰＬＣ，三台锅炉，每 关参数累积和上位机通信等功能。上位机 接测量。流量信号由弯管流量计、涡街流 台锅炉由一台ｓ７—３００控制，两台汽轮机， 一使用研华６１０工控机，Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００操作系 量计、孔板流量计测量并进行温度、压 （频率）由执行器、调节阀或变频器产生 过对应的变送器测量后转成４—２０ｍＡ信号进 入ＰＬＣ。 每台由一个ｓ７—３００控制，其他公共设备由 统，ＭＳ—ＳＱＬＳＥＲＶＥＲ ２０００数据库，ＷＩＮＣＣ 力补偿后转成４—２０ｍＡ信号进入ＰＬＣ，阀位 台￥７－３００控制，除公共设备外，每台主 ｖ６．Ｏ组态软件，实现运行参数显示、控制 的采集、量化、处理、和控制输出。每 数据查询、微机软手动操作等功能。 台ＰＬＣ对应一台上位机服务器，ＰＬＣ和上位 机服务器之间实时通信，上位机服务器完 成参数显示、重要参数的报警、记录等。 要设备对应一个ＰＬＣ。ＰＬＣ负责运行参数 参数修改、累积量显示，数据记录和历史 ４－２０ｍＡ信号，进入ＰＬＣ。电工仪表信号通 二、测点分布和主要控制回路 热电站需要测量的参数主要测量包括 热电站的自动控制回路主要集中在锅 温度、压力、液位、流量、阀位或频率 炉部份，汽包水位自动控制是锅炉自控最 （变频器）、电工仪表信号（电流、电压 重要的部份。本系统为每台锅炉的汽包水 位实现三冲量变比例复合ＰＩＤ控制。采蒸 上位机服务器还具有对ＰＬＣ进行编程和调 试的功能。两台汽轮机共用一个上位机服 等）。温度、压力等信号的测量原理如图 务器，此上位机服务器通过双头显示卡实 １所示，温度信号通过热电阻和热电偶测 汽流量作为前馈，给水流量作为反馈，根 现双显示器分别显示两台汽轮机参数 量，热电偶通过补偿导线接入ＰＬＣ，由ＰＬＣ 据实际水位的偏差值及其变化率，在控制 的功能。２０１２年，新增加三套子系统，完 进行冷端补偿。热电阻由温度变送器转成 矩阵中自动选取适当的比例值作为ＰＩＤ控 ＰＬＣ Ｄｃ ＡＩ ＋ ２４￣ ＤＣ ２４Ｖ ＋ ＡＣ ＾ｃ ２２０Ｖ ＋ 电源 ＦＵ 压力（差压）变送器０ ＩＡ ＋ 过程连接 ＋ ２ ｃ …………………………………掘席蛮 震 图１温度、压力等信号的测量原理 图２本ＤＣＳ系统ＯＰＣ软件结构图 其中Ｐｒｏｄｕｃｔｏｒ１－９为乘法器，Ｓｕｍｌ一３ 是滞环宽度分别为０．１Ａ和０．２Ａ时的三相电 广。 为减法器，Ｍｕｘ为复合器，Ｆｃｎｌ－３为函数 流波形。 发生器。开关量ｓ卜Ｓ６经过乘法和减法运 算，分别得到开关函数 ㈤、ＳＡｋ）和 （ ）， 从图中可以看出，滞环宽度越小，跟 参考文献 踪纹波越小，也即跟踪效果越好。 ５．结语 ［１１陈伯时主编．电力拖动自动控制系统【Ｍ］上侮工业 大学出版社，１９９１． ［２］舒志兵，赵家壁．高性能同步磁阻电动机ＰＷＭ控制 然后经过函数发生器Ｆｃｎｌ一３再与输入电压 ｕｄ相乘，分别得到三相逆变器的输出电压 ＵＡＮ、ＵＢＮ和Ｕ 。 图６为滞环宽度为０．２Ａ时逆变器的Ａ相 输出电压波形。可以看出在脉宽调制下， Ａ、Ｂ、ｃ三相的输出波形均是三电平ＰＷＭ波 形，仿真波形与理论一致，从而验证了本 技术研究Ⅱ】．东南大学学报，１９９３（３）：８５—８７． 【３张志涌，３１刘瑞植，杨祖樱．掌握和精通ＭＴＬＡＢ［Ｍ］．北 京：北京航空航天大学出版杜，１９９７：２２６．２４８． ４．仿真结果及分析 基于上述仿真模型的仿真结果如下： 输入为三路给定的正弦信号，其幅值 文建立的仿真模型的是正确性。由于它不 作者简介：王青松（１９８２一），男，江苏海安人， 为２Ａ、频率５０Ｈｚ，相位互差１２０度。Ｕｄ输 考虑开关器件的类型，可以广泛地适用于 讲师，曾在飞利浦照明电子全球研发中心工作多 入３００Ｖ，电感Ｌ和等效电阻值可以随意选 由ＧＴＲ、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等电力电子器件所 年，研究方向：电力电子技术、电气传动等，包括 择，这里取Ｌ＝ＳｍＨ，Ｒ＝３ Ｑ。图４和图５分别 组成的三相电压型逆变器，非常值得推 变频器、电子镇流器、大功率变流器等。 ／２０１２．０６／电子世界 一６９—
