分布式控制系統(tǒng)(DCS)1-概述-1

1、 曹生現(xiàn)曹生現(xiàn) 20162016年年1010月月1010日日課程主要內(nèi)容及要求課程主要內(nèi)容及要求主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：課程要求：課程要求：目目 錄錄123火電廠概述火電廠概述DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述火電廠的主要生產(chǎn)過(guò)程 在我國(guó)及世界范圍內(nèi)，火電廠主要以燃在我國(guó)及世界范圍內(nèi)，火電廠主要以燃煤電廠為主，以采用煤粉爐的燃煤凝汽煤電廠為主，以采用煤粉爐的燃煤凝汽式電廠為例，介紹其生產(chǎn)過(guò)程。式電廠為例，介

2、紹其生產(chǎn)過(guò)程。 火電廠的工作過(guò)程主要是以火電廠的工作過(guò)程主要是以燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)煙風(fēng)系統(tǒng)和和汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng)這三條線展開的。這三條線展開的。以圖示說(shuō)明以圖示說(shuō)明。1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述燃燒系統(tǒng)生產(chǎn)流程燃燒系統(tǒng)生產(chǎn)流程1 1、火電廠概述、火電廠概述汽水系統(tǒng)生產(chǎn)流程 1 1、火電廠概述、火電廠概述火電廠熱工自動(dòng)化范圍火電廠熱工自動(dòng)化范圍1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述協(xié)調(diào)控制級(jí)鍋爐控制子系統(tǒng)鍋爐控制子系統(tǒng)汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)汽輪機(jī)控制子系統(tǒng)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)簡(jiǎn)圖負(fù)荷指令處理部分外部負(fù)荷

3、要求指令（就地、外部負(fù)荷要求指令（就地、ADSADS、調(diào)頻）、調(diào)頻） 機(jī)爐主控制器實(shí)際負(fù)荷指令實(shí)際負(fù)荷指令N0輸出電功率輸出電功率NE汽壓給定值汽壓給定值p0主汽壓主汽壓pT基礎(chǔ)控制級(jí)單元機(jī)組1 1、火電廠概述、火電廠概述1 1、火電廠概述、火電廠概述爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)(FSSS)(FSSS)，主要功能是，主要功能是1 1、火電廠概述、火電廠概述p 火電廠控制以火電廠控制以DCSDCS為主控系統(tǒng)為主控系統(tǒng)p 儀表檢測(cè)面廣儀表檢測(cè)面廣- -機(jī)、爐、電、水、煤、煙機(jī)、爐、電、水、煤、煙p 儀表使用量大儀表使用量大-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 儀表種類增多儀表種類增多- -溫度、壓力、液位、流量、溫度、壓力、液位、流量、 震動(dòng)、偏心、轉(zhuǎn)速、水參數(shù)、震動(dòng)、偏心、轉(zhuǎn)速、水參數(shù)、 煤參數(shù)、煙參數(shù)等煤參數(shù)、煙參數(shù)等火電廠控制現(xiàn)狀分析 37043704580558051 1、火電廠概述、火電廠概述p 高能耗高能耗- -節(jié)能、降耗（煤、檢測(cè)準(zhǔn)確性、優(yōu)化）節(jié)能、降耗（煤、檢測(cè)準(zhǔn)確性、優(yōu)化）p 高污染高污染- -煙、

5、灰、污水（脫硫、脫硝、除塵、煙、灰、污水（脫硫、脫硝、除塵、 水質(zhì)檢測(cè)）水質(zhì)檢測(cè)）p 高投入高投入- -設(shè)備、維護(hù)（儀表質(zhì)量、國(guó)產(chǎn)化）設(shè)備、維護(hù)（儀表質(zhì)量、國(guó)產(chǎn)化）存在問(wèn)題 目目 錄錄123火電廠概述火電廠概述DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)01 自動(dòng)化02 數(shù)字化03 智能化CPS+智能控制現(xiàn)場(chǎng)總線+SISDCS系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)代火電廠控制發(fā)展的三個(gè)階段現(xiàn)代火電廠控制發(fā)展的三個(gè)階段追趕并肩超越2 2、DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用目前火電廠運(yùn)行面臨的問(wèn)題：“四變”我國(guó)大陸煤炭分布和來(lái)源通道我國(guó)大陸煤炭分布和來(lái)源通道煤質(zhì)多變降水量 最低溫 最高溫一月二月三月 四月五月六月七月八月九

6、月 十月十一月 十二月300mm250mm200mm150mm100mm50mm0mm3530252015105沿海某地氣溫和降水分布曲線沿海某地氣溫和降水分布曲線氣候多變調(diào)度日負(fù)荷曲線調(diào)度日負(fù)荷曲線負(fù)荷多變煤價(jià)多變2 2、DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用2 2、DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用 DCS DCS基本控制范圍主要包括：基本控制范圍主要包括：DASDAS、MCSMCS、SCSSCS、FSSSFSSS等，以及等，以及DEH/MEHDEH/MEH、ECSECS（發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)）、（發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)）、ETSETS（汽輪（汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)）等。機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)）等。 p硬件配置和穩(wěn)定性硬件

7、配置和穩(wěn)定性p軟件組態(tài)軟件組態(tài)循環(huán)冷卻水水質(zhì)智能在線監(jiān)控系統(tǒng)循環(huán)冷卻水水質(zhì)智能在線監(jiān)控系統(tǒng) 2 2、DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用目目 錄錄123火電廠概述火電廠概述DCSDCS火電廠應(yīng)用火電廠應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)3 3、發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)（1 1）數(shù)字化電廠）數(shù)字化電廠（2 2）火電廠將進(jìn)入信息網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代）火電廠將進(jìn)入信息網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代3 3、發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)3 3、發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)1 1）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的DCS DCS 2 2）面向測(cè)）面向測(cè)- -控控- -管一體化設(shè)計(jì)方向發(fā)展管一體化設(shè)計(jì)方向發(fā)展 3 3）重視軟件開發(fā)，精心組態(tài)）重視軟件開發(fā)，精心組態(tài)- -投入大量人力和財(cái)力開發(fā)高級(jí)應(yīng)用軟件，編制小型應(yīng)用軟件以及用組態(tài)工具精心實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制技術(shù)和信息智能化，例如，預(yù)估控制技術(shù)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自適應(yīng)控制等先進(jìn)控制策略；智能報(bào)警、異常和故障檢測(cè)、原因判斷、生成智能畫面，等等 3 3、發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)4 4）推廣應(yīng)用先進(jìn)控制和管理軟件）推廣應(yīng)用先進(jìn)控制和管理軟件A、實(shí)現(xiàn)對(duì)集分布參數(shù)、非線性、多變量耦合為一體的超/超超臨界機(jī)組、流化床鍋爐等復(fù)雜對(duì)象的自動(dòng)控制，B、提高機(jī)組運(yùn)行管理水平，降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，有效提高機(jī)組可用率和經(jīng)濟(jì)性，C、普遍采用基于模型預(yù)測(cè)的MPC（模型預(yù)測(cè)控制）控制策略或DMC（動(dòng)態(tài)矩陣控制）算法，D、也可采用模糊控制、