DCS是分布式控制系统的英文缩写( Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。在工业企业中，特别是在发电、化工、炼钢、石化、制药以及造纸等领域有着广泛的用途，DCS的应用极大的提高了生产的自动化程度。

德国ＢＳＨ 公司引进的α－石膏粉液相法生产线上，国内先进的ＤＣＳ 控制技术的应用。阐述ＤＣＳ 控制系统的构成和功能、硬件设计、软件设计以及控制方法。通过生产实际应用，ＤＣＳ 控制系统完全满足生产的需要并且达到了精确控制，从而提高了生产水平和产品质量。

当今DCS 控制技术， 已经在国内建材行业得到了普遍的应用， 也在许多玻璃生产线取得了良好的效果。但是这其中的一些应用也存在着许多不足和缺陷。国外一条600t ／D 浮法玻璃生产线的建设中， 许多新的技术、专利和装备应用到了DCS 系统当中。

山西漳泽发电分公司总装机容量为1040 MW,辖有两台国产100 MW机组( # 1 机、# 2 机) 和4 台前苏联制造210MW机组( # 3 机、# 4 机、# 5 机、# 6 机) 。为跟上行业技术发展,该公司于2001 年首先对# 4 机组(前苏联制造210MW) 进行了DCS 系统改造,所采用的是中国电力科学研究院北京智深公司的EDPF - NT 分散控制系统,改造后该系统运行良好,于是在2002 年和2003 年利用机组大修机会又相继对#3、# 5、# 1、# 6、# 2 机组进行了改造,使所属机组全部实现了DCS 控制。

加热炉自动化控制系统具有组成设备多、位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,基于和利时公司HOLLiAS DCS的加热炉控制系统,在考虑轧钢生产特点和要求的基础上,充分利用HOLLiAS DCS可靠性高、性能优异、功能丰富、扩展性好、易于使用等方面的优势。

1.DCS 系统在漳泽发电分公司的应用

山西漳泽发电分公司总装机容量为1040 MW,辖有两台国产100 MW机组( # 1 机、# 2 机) 和4 台前苏联制造210MW机组( # 3 机、# 4 机、# 5 机、# 6 机) 。为跟上行业技术发展,该公司于2001 年首先对# 4 机组(前苏联制造210MW) 进

行了DCS 系统改造,所采用的是中国电力科学研究院北京智深公司的EDPF - NT 分散控制系统,改造后该系统运行良好,于是在2002 年和2003 年利用机组大修机会又相继对#3、# 5、# 1、# 6、# 2 机组进行了改造,使所属机组全部实现

了DCS 控制。

EDPF - NT分散控制系统是中国电力科学研究院北京智深公司于1989 年立项开发。其设计与实现是以原电力部规划院颁布的《火力发电厂分散控制系统技术规范书》(G- RK- 95 - 51) 为依据,基本功能和性能指标全部符合规范要求。

漳泽发电分公司所使用的该系统均包括了DAS、SCS、MCS、FSSS、DEH、ECS 等,用于完成生产过程实时数据采集、顺序控制、过程控制、高级控制、报警检测、参数监视、设备操作,对数据进行记录、统计、显示、打印等处理。

EDPF - NT 系统专为大型、复杂的工业过程控制应用而设计,可综合或单独实现下述应用的要求:数据采集处理和生产过程的监视(DAS) ;生产过程调节控制(MCS) ;生产过程开关量控制或逻辑控制(SCS) ;电气控制系统( ECS) ;炉膛燃烧安全监控系统(FSSS) ;汽轮机数字式电液控制系统(DEH) 。

EDPF - NT系统无主机、无通讯管理器,任何故障都将被限制在有限范围内,决不会招致系统崩溃,真正实现了功能分散、危险分散。系统还采用了强化的结构设计,所有IPO模块和电源模块采用全封闭结构,防尘、防静电、抗电磁干扰。IPO 卡可适应现场恶劣环境,所有卡上IPO 点都采用光电隔离技术实现与外部的电气隔离和路与路的电气隔离。另外系统具有完整的分层自诊断功能,可诊断网络、站、IPO卡件直至IPO 点, IPO 采用全分散型智能测控装置,每个单元最大16 点,功能和危险更分散。IPO 卡与DPU 主机之间采用通讯联系如DCS 系统按物理分散方式配置,这样系统可以节省大量电缆。为了使系统不间断工作,供电系统采用可配置UPS 的冗余配电装置,所有IPO 卡件均采用专用的冗余直流电源供电,而IPO 卡件则具有超强电气防护性能,在误接入250V 强电时可安然无恙。系统在冗余的控制器中分别配备了双机监视卡,正常工作时,主站具有IPO 控制权,并将自己的工作数据和进程及时通过网络传送给备用站,备用站接受主站的信息以保持与主站的同步,另一方面通过双机监视卡监视主站的工作情况,主站一旦发生故障就取得IPO 控制权,实现对过程对象的控制。这种切换的过程小于30ms ,完全可以保证无扰切换。对控制站(DPU) 热备份冗余,控制器切换时间可小于30ms ;系统最快处理周期则达30ms ,系统的控制和保护功能不因冗余切换而丢失,延迟或扰动,确保了冗余处理器切换的数据非易失性。

EDPF - IPObus 卡

EDPF - IPO bus 卡作为EDPF 分布式高速智能测控网络的主站,连接主机与各个智能采集控制单元。主机发向各个智能单元的命令、控制信息,皆通过IPObus 卡,经EDPF 工业现场串行总线传至各单元。采集控制单元接受命令,将现场信息反馈给主站,或完成相应的控制功能。

EDPF - IPObus 卡可以实现双机热切换, IPObus 卡上CPU可以监视主机的运行,主机也可监视IPObus ,二者之一发生故障,系统便自动切换至网上另一台备用主机继续工作。

EDPF - IPObus 卡有三种工作状态:复位状态、主机状态及副机状态。其中,副机状态是指在网上同时有两台主机,其中一台处于冗余热备份时的状态。

EDPF 所使用的模块按功能分,有模拟量输入卡(AI ,包

括热电阻测量模块AIr) 、模拟量输出卡(AO) 、开关量输入卡(DI) 、开关量输出卡(DO) 、单回路控制卡(CT) 、频率脉冲测量卡(FPI) 、测速OPC 卡(SD) 、电液并存型电调伺服卡(VCI) 、纯电调伺服卡(VCII) 、DPM2000 数显表接口卡(DPM) 、电调与DCS 接口卡(DCI) 、开关量输入输出卡(DIO) 、电流输出型多

回路控制卡(ACT4) 、可冗余的电流输出型控制卡(ACT) 、脉冲输出型多回路控制卡(CT4) 、PT、CT电量测量模块( EM) 、电源输出模块(PWR) 等。

软件方面, EDPF - NT 系统以最优秀的操作系统之一Windows NT为平台开发了人机界面,运用其OLE 技术、ActiveX技术以及多线程处理机制等使人机界面更加丰富多彩、易学易用、运行流畅。