中國智能電網高新信息技術年終回眸

作者 ：admin  來源 ：本站  發表時間 ：2012/12/21 10:14:40  點擊 ：2156

20世紀80年代 ，DCS(數字式分散控製係統)開始進入電站自動化控製領域,由於其在安全生產與經濟效益等方麵帶來的正麵作用是以往任何一種控製係統無法與其相提並論的 ，因此 ，DCS在電站被廣泛使用 。

目前300MW以上機組 ，無論是國產機組還是引進機組 ，無一例外采用DCS ，就連200MW 、100MW機組也在使用DCS來進行改造 ，甚至於一些自備電廠的25MW、12MW的火電機組也采用DCS係統 。

那麽 ，作為20世紀90年代才走向實用化的 ，在自動化領域內最為新型的控製係統——現場總線控製係統(fieldbuscontrolsystem,FCS) ，能否也像DCS係統一樣被電站接受並廣為推廣使用?

1FCS與DCS相比較最顯著的特點

根據國際電工委員會IEC1158定義:安裝在製造或過程區域的現場裝置與控製室內的自動控製裝置之間的數字式 、串行 、多點通信的數據總線稱為現場總線 。

以現場總線為基礎的全數字控製係統稱為現場總線控製係統FCS 。即:現場總線是用於現場儀表與控製室係統之間的一種開放 、全數字化 、雙向通信與多站的通信係統 。

DCS與FCS的具體比較如下:

(1)DCS係統是個大係統 ，其控製器功能強而且在係統中的作用十分重要 ，數據公路更是係統的關鍵 ，所以必須整體投資一步到位 ，事後擴容難度較大 。而FCS功能下放較徹底 ，信息處理現場化 ，廣泛采用的數字智能現場裝置使得控製器功能與重要性相對減弱 。因此 ，FCS係統投資起點低 ，可以邊用 、邊擴 、邊投運。

(2)DCS係統是封閉式係統 ，各公司產品基本互不兼容 。而FCS係統是開放式係統 ，用戶可以選擇不同廠商 、不同品牌的各種設備連入現場總線 ，達到最佳的係統集成 。

(3)DCS係統的信息全都是二進製或模擬信號形成的 ，必須有D/A與A/D轉換 。而FCS係統是全數字化 ，免去了D/A與A/D變換 ，高集成化高性能 ，使精度可以從±0.5%提高到±0.1% 。

(4)FCS係統可以將PID閉環控製功能裝入變送器或執行器中 ，縮短了控製周期 ，目前可以從DCS的2～5次/s ，提高到FCS的10～20次/s ，從而改善調節性能 。

(5)DCS係統可以控製和監視工藝全過程 ，對自身進行診斷 、維護和組態 。但是 ，由於其自身的致命弱點 ，其I/O信號采用傳統的模擬量信號 ，無法在DCS工程師站上對現場儀表(含變送器、執行器等)進行遠方診斷 、維護和組態 。FCS係統采用全數字化技術 ，數字智能現場裝置發送多變量信息 ，而不僅僅是單變量信息 ，並且還具備檢測信息差錯的功能 。FCS係統采用雙向數字通信現場總線信號製 。因此 ，它可以對現場裝置(含變送器 、執行器等)進行遠方診斷 、維護和組態 。FCS係統這點優越性是DCS係統無法比擬的 。

(6)FCS係統由於信息處理現場化 ，與DCS係統相比 ，可以省去相當數量的隔離器 、端子櫃 、I/O終端 、I/O卡件 、I/O文件及I/O櫃 ，同時也節省了I/O裝置及裝置室的空間與占地麵積 ，有專家認為可以節省60% 。

(7)與(6)同樣的理由 ，FCS係統可以減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等 ，同時也節省了設計 、安裝和維護費用 ，有專家認為可以節省66% 。

對於(6) 、(7)兩點應補充說明的是 ，采用FCS係統，節省投資的效果是勿庸置疑的 ，但是否如有的專家所說達60%～66% ，尚有待給出客觀評價 ，盡管這些數字在多篇文章中出現 ，筆者認為這是相互轉摘的結果 ，目前還未找到這些數字的原始出處 。因此 ，讀者在引用這些數字時要慎重 。

(8)FCS相對於DCS組態簡單 ，由於結構 、性能標準化 ，便於安裝 、運行 、維護 。

(9)用於過程控製的FCS設計開發要點 。這一點並不作為DCS的比較 ，隻是說明用於過程控製或者用於模擬連續過程類的FCS在設計開發中應重點考慮的問題 。

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