电厂辅助车间控制系统DCS与PLC方案比较
摘要：论述对DCS和PLC方案的进行了详细的论述，并提出了辅助车间一体化DCS控制的成功应用经验。
关键词：辅助车间；DCS PLC
1.国内当前辅助车间控制系统水平
《火力发电厂设计技术规程》对辅助车间的控制提出了新的要求，即“相邻的辅助生产车间或性质相近的辅助工艺系统宜合并控制系统及控制点，辅助车间控制点不宜超过三个（输煤、除灰、化水），其余车间均按无人值班设计。”目前，辅助车间控制系统一种是采用一体化DCS来实现辅助车间控制，另一种是采用常规PLC＋辅助车间控制网络的监控方式，这两种方式基本上取消了常规操作盘台，实现了以LCD为核心的监控方式。
2.辅助车间应用一体化DCS和PLC控制的比较 1）DCS和PLC的任务调度方式不同
PLC控制器内固化的、按步序和循环的调度方式使系统运行的可靠性很高，但系统对突发事件的实时响应能力不高。例如，当CPU负荷较大时，PLC往往不能及时响应通信请求。而且，随着PLC的工作负荷增加，其实时性迅速下降。DCS的特点是系统实时响应能力强，现代DCS的实时操作系统及应用软件已经非常成熟，其固有的强大多任务实时响应能力却更加适合于电厂应用。 2）系统冗余能力的比较
DCS部件的冗余配置非常方便容易，目前运行的DCS在控制器、网络、电源等主要部分均采用冗余配置。DCS的控制器冗余大大提高了DCS控制站的可靠性；其网络冗余使数据传输更加可靠准确。系统冗余是提高控制设备可靠性使其达到无人值守、长期自动运行的重要手段。采用DCS技术，能真正实现系统冗余，从而降低系统运行成本。
3）DCS结构更适合电厂辅机操作控制
DCS结构更加适合地域分散的电厂辅机操作控制，实现无人值守的远程控制功能。DCS系统的过程控制站往往被设计成可以远程就地安装使用，可以抵御更加恶劣运行环境。例如，DCS过程控制站控制器和I/O模件被密封封装，没有外露的电子元器件。PLC控制器一般不具备现场安装应用条件。 4）DCS控制站功能更加强大
应用于电厂的DCS控制站均固化了数百个控制算法模块，甚至包括自适应控制、模糊控制、最优控制等现代控制理论算法模块，可以解决电厂的任何复杂控制课题。
PLC控制器的算法功能远远达不到DCS控制器的水平。 5）人机界面的差别
早期的PLC控制器并没有设计上位监视操作软件接口。现代PLC控制器通常配备了通用数据接口，它们使用诸如IFIX等通用控制操作软件，系统组态繁杂，人机界面针对性差。DCS都有自己的专用组态、操作监视软件和实时数据库，控制组态和人机界面组态非常简单，人机交互更加友好。 6）系统网络接口能力比较
DCS可以提供多种标准网络接口，可以同时与多个第三方控制信息系统连接，系统开放性比PLC更好。
7）DCS与PLC在I/O模件上的比较
PLC与DCS都配备了大量I/O模件。PLC控制器通常采用机架式安装，I/O模件仅用于提供现场数据的I/O通道，智能性较差，数据处理往往需由机架内配备的专用I/O处理模件完成（同时负责数据通信）。DCS过程控制站配备的I/O模件可以独立工作，每个模件都设计配备CPU处理器和I/O总线接口，独立完成数据采集和数据处理工作，模件智能化程度高。PLC控制器最初被设计用于二进制顺序控制，只是近年来PLC增加了模拟量采集控制功能。具有完善的软硬件设计，可以轻松完成最复杂的模拟量控制功能。 8）应用DCS便于实现全厂管控一体化
采用DCS完成电厂辅助车间控制可以实现全厂控制系统一体化配置，更加便于自动化管理，实现全厂管控一体化。火电厂的机炉电主机控制毫无例外地采用DCS，如果全厂辅助车间控制系统同样采用DCS实现，全厂控制系统的联网集中操作控制就不存在任何技术问题。 9）应用DCS便于事故分析
由于DCS独具SOE功能、事故追忆功能、历史数据记录功能、更高级的报警功能，因此更加便于事故分析。
综上所述，DCS系统用于全厂辅助车间设备控制具有许多优点：系统可靠性更高、功能更强大、开放性更好、更加便于实现全厂管控一体化、系统性能价格比更好。因此，DCS越来越多地获得了电厂的青睐。 3. 全厂辅助车间一体化DCS控制的成功应用经验
近年国内各个DCS公司都承接了许多全厂辅助车间一体化DCS控制工程，积累了丰富的经验。采用DCS实现全厂辅助车间远程控制操作的工程项目均获得了较好效果，实现了减人增效目标，系统性能获得提高。
采用一体化DCS实现辅助车间控制，可以共享备品备件，方便了人员培训，提高了电厂运行和检修人员效率，更进一步的降低用户的投资及运行维护成本。DCS（分散控制系统）的多域网络拓朴结构和集群化特征可以方便地面向厂区级控制系统的应用要求，适合实现电厂主辅设备一体化控制的要求，进而为实现信息化电厂创造了良好基础条件。在建设数字化透明电厂的目标下，迫切要求对全厂的控制系统进行整合和无缝链接，这就要求在电厂减少控制系统的种类和接口，因此采用DCS代替PLC进行辅助车间的控制也成为了技术发展必然的要求。 4.结论
近年来大型现代化电厂辅助车间采用一体化DCS控制系统的越来越多，本文通过DCS和PLC方案的比较做了探讨，对辅助车间控制系统的方案确定起到积极的作用。
电厂辅助车间控制系统DCS与PLC方案比较
