摘要 本文著重介紹國外的幾種DCS系統的構成和其性能，同時也確定了電廠的DCS系統的選擇方向。 關鍵詞:DCS控制系統 一、前言 目前，適用于電廠的DCS控制系統種類繁多，由于近期國內的經濟發展出現用電緊張的局面，為了保證各行各業的生產正常進行，我國的火電新建項目不斷增加，選擇一個最佳的DCS系統是保證電廠安全生產的首要問題。 如何選擇DCS控制系統呢？ 第一、在選擇DCS控制系統時要了解DCS在其他電廠使用時是否經常出現硬件損壞問題，如控制站經常脫離網絡、開關量卡件經常損壞等缺陷極容易導致機組出現跳閘的可能，所以即使軟件或系統功能再好，也不應該列為首選。 第二、系統抗是否具有較強的抗干擾能力。如果一個系統沒有較強的抗干擾能力，就會在運行維護中出現信號因外界干擾導致系統誤發信號，最終導致停機停爐事故發生。 第三、控制系統是否能夠在線維修。現在控制系統一般都要采用冗余方式，采用這種方式的好處在于既保證機組安全穩定運行同時也便于在線檢修。冗余一般都是指控制器的單元處理器以及網絡通訊冗余，而且冗余的設備之間可以保證實現無擾切換，把機組出現的故障率降到最低。 第四、控制系統軟件功能是否強大。控制系統的軟件組態的功能塊的種類是否能夠適用于DCS各種功能的需要。同時也不會因為軟件原因出現系統死機問題，如果我們選擇的DCS系統滿足了上述四個基本要求，那樣DCS系統基本可以列入考慮使用范圍之內。下面就各個公司的DCS系統情況來分析和選擇DCS系統. 二、國外各分散控制系統功能 1、成本高但功能強大、運行可靠性高的TXP控制系統 說到可靠性高、功能強大的系統我認為是西門子公司的TXP系統（Teleperm-XP分散控制系統），這種控制系統可以應用在多種形式，各種大小的電廠中。而此控制系統采用模塊化的結構，使該系統可以適用各種規模機組的不同性能需要。 a、TXP系統組成 TXP系統提供了處理和控制生產過程所必需的自動處理、操作、監視和記錄功能。整個控制系統的功能分散于獨立的子系統之間，TXP分散控制系統一般由六個子系統組成：AS620過程自動控制系統、OM650操作和監視系統、LAN總線系統、ES680工程管理系統、PG740調試工具及DS診斷系統。其硬件結構如下： b、TXP系統特征 TXP分散系統的硬件布置是開放性的、模塊化的，用戶根據需要可以進行靈活配置，以達到自身最佳的性能價格化，對于安全要求特別高的電廠或其他重要的系統從控制總線、中央處理器、功能處理卡件、甚至信號采集設備都要求冗余布置，對于一般設備則一套控制設備就可以，但是最基本控制要素，象AS、ES、OM控制總線是必需的。 TXP最大的優越性在于此系統不象其他DCS系統將機組控制分為：DAS、CCS、SCS、FSSS、DEH、MEH、旁路控制等，這些系統都有自己獨立的硬件和軟件，相互之間通信少，因此這些分系統的運行維護也是相對獨立的，并且有相當的差別，但TXP、的分散控制系統是不一樣的，首先這些分系統界限不十分明確，有的甚至沒有界限。DAS、CCS、SCS、FSSS、DEH、MEH、旁路控制功能實現都是用相同的軟硬件實現，這樣便于檢修需要和日常維護需要。 c、系統評價 此系統安全性能非常好，系統可靠性能高，DCS控制部分可以根據用戶的需要配置硬件，所以是電廠首選的控制系統，控制系統的通訊符合國際標準，出現網絡軟癱的事故較少，并且可以采用冗余控制線路控制方式，硬件出現的較少。 本系統是用于對系統要求較高，維護人員少，就地設備性能高，維護費用較為充裕的電廠。 2、性能可靠，功能齊全，價格合理的WDPF系統 WDFP系統是美國西屋（Westing house）公司1982年推出的控制系統20世紀80年代后期升級為WDPFⅡ型，有數據通訊網絡連接的一系列不同功能單元（站）集合而成，各站的速率之間可以通過WDPF高速據通道（DaTa Highway）自由和快速的進行數據通信。通信速率為2MB/S，每秒可廣播最多16000個離散點（摸你量或數字量）使得分散的全局數據庫總處于當前的最新的狀態，另外16000個離散點（模擬量或數字量）使得分散的全局數據庫總處于當前的最新狀態，另外16000點可以提供操作進行監視，網上最多容納32000點，他能夠提供一系列的模擬量控制系統（MSC）、順序控制系統（SCS）、燃燒器管理系統（BMS）和數據采集系統（DAS）等。 a、一個典型的WDFP系統組成： 分布處理單元DPU負責完成數據采集和控制（包括模擬和邏輯控制）功能。 操作員站OS用于信息顯示和報警，以及操作員監控。 工程師ES用于系統軟件編程及調試維護等。 記錄站LOG用于對過程數據進行收集、格式化和打印。 歷史數據站HDR用于對過程點數據以及手動輸入離線數據記錄和存檔，將存檔的數據進行檢索以產生歷史趨勢和自由格式的報告。 歷史的存儲和檢索HSR提供為以后分析之用的全部設備歷史數據智能化存儲和檢索。 VAX機接口（VXI）提供WDPF數據通道和VAX系列計算機之間的高速通道接口，通用可編程控制器接口UPLC能方便、高效地將分立可編程控制器（PLC）融入WDPF系統中。 MIS門路與各種管理信息系統（MIS）相連，并提供過程控制、優化、性能監視、管理報告，站接口單元SIU用作WDPF和其它計算機、設備的網絡接口，數據高速公路提供廣播全局數據庫的高速鏈路。 b、硬件結構 WDPF系統由高速數據控制器、各種功能工作站和I/O卡件等設備構成。 數據高速公路的通訊是由高速數據通道控制器子系統（DHC）提供的，對于所有的站DHC都是相同的。由共享內存、調制解調器和數據庫管理器構成。 各功能工作站完成與其所在站相關的特定任務。 過程間的通信是通過內存映象的WDPF I/O，尤其提供了多種過程卡件用于和工程接口。 c、通信網絡 WDPF網絡結構為開放式總線型結構，有兩類高速通道：數據高速公路和信息高速公路。數據高速公路的通信方式為廣播，WDPF系統的廣播技術不需要主控制器，一個站在某一瞬間都是主控制器，并將令牌控制權交于下一個站進行廣播。數據高速公路一般為安全起見，都采用雙路冗于。 信息高速公路采用Ethernet，工作站通過VEM BUS與信息高速公路控制器相連。 WDPFII采用的是國際通行的UNIX系統，使它擁有作為開放式系統的基本條件。 d、系統評價 由于美國西屋的WDPF分散控制系統由于推出較早，經過了長時間的運行考驗，美國西屋對其系統缺陷進行修改和完善，在并且系統硬件方面進行升級工作，終于推出了WDPFII的控制系統。 此控制系統容量大，適合大型機組，它雖然能夠提供一系列的模擬量或數字量控制系統（MCS）、順序控制系統（SCS）、燃燒管理系統系統（BMS）和數據采集系統（DAS）等控制功能，但是很多電廠都不把DEH和ETS系統加入其中，這樣WDPF系統與DEH分開控制機、爐，DEH系統和WDPF系統系統聯系不應該通過網絡連接，主要應該通過硬接線連接，雖然硬點增加，但對WDPF高容量系統來講獨立的系統不會造成任何影響。 3、系統穩定性好、價格合理、可靠性高的系統HONEYWELL系統 HONEYWELL系統是美國HONEYWELL公司生產的DCS系統。主要用于石油化工產業，以其優秀的控制邏輯功能和優良的硬件性能受到廣大用戶的好評。 a、HONEYWELL系統組成 HONEYWELL控制系統TPS系統主要構成： 局部控制網絡LCN（LOCAL CONTROL NETWORK）是HONEYWELL系統主干網絡，它連接操作站（GUS）、應用管理器（AM）、歷史站和通用網絡（UCN）。 UCN通用網絡主要連接就地控制器，如：高性能管理器（HPM），安全管理器（FSC）等分散控制器。 高性能管理器（HPM）主要用于模擬量控制系統（MSC）、數據采集系統（DAS），是DCS核心。 而安全管理器（FSC）主要用于順序控制系統（SCS）、燃燒器管理系統（BMS）。安全管理器（FSC）不是HONEYWELL公司的產品，是HONEYWELL公司購買的技術，因為安全管理器（FSC）反應快，安全性高，所以用于順序控制系統（SCS）、燃燒器管理系統（BMS）。 GUS站的操作系統都是給予WINDOWS NT技術，具有很強的可操作性。 b、通信網絡 通信網絡是按照國際802.3協議完成，通信網絡采用冗于技術保證了系統安全性和可靠性。 c、系統評價 它和WDPF系統能夠提供一系列的模擬量或數字量控制系統（MCS）、順序控制系統（SCS）、燃燒管理系統系統（BMS）和數據采集系統（DAS）等控制功能，但是很多電廠都不把DEH和ETS系統加入其中，但是隨HONEYWELL系統在電廠的廣泛應用。DEH完全可以做入隨HONEYWELL系統。 HONEYWELL系統可以容納16000多點，適合大中小型電廠。 三、電廠DCS系統的選擇方向 1、 通信網絡 通信網絡的可通信距離盡可能的長，這樣可靠性高，通信的速率為10MB/S為佳。通信網絡必須采用冗余方式，保證通信網絡可以在線維修。 2、 容量大 電廠控制系統的I/O點在3500-4500多點，現在所有DCS系統都可以完成各種邏輯功能并容量大，所以DCS系統不但可以實現控制器冗余，為了更安全起見，重要的I/O點可以采用冗余，所以電廠控制系統的I/O點為6000點最佳。 3、 性能可靠性高 現在成熟的DCS系統其性能的都是復合要求的，一般只是硬件可能存在質量問題，但是軟件都是很過關的，所以死機現象很少，性能穩定可靠。 4、 性價比高 如果是一個規模較小的電廠，并且投資較小，選用上述的DCS系統未免過于奢侈，國內的DCS系統日臻成熟，如新華電站的XDPS系統，其設計方面有很獨到的一面，新華電站的DEH系統在國內使用多年，其技術人員根據多年經驗，所生產的XDPS系統，也受到用戶好評，有很高的性價比。 如果是大中型機組建議使用上述的TXP系統、WDPF系統、HONEYWELL控制系統TPS等控制系統。 四、結束語 我國電力事業的發展促進了對DCS系統的更高要求，所以我們相信在不久的將來，我國自己生產的DCS控制系統更加成熟，在我國乃至世界市場得到更廣泛應用。