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西門西門子CPU模塊6ES7 318-3EL00-0AB0輸出輸入模塊6ES7212-1AB23-0XB8 火電廠脫硫脫硝改造中控制系統(tǒng)的選型分析 6. PCBCS 控制系統(tǒng) 除上述三大控制系統(tǒng)以外,近來出現(xiàn)一種控制系統(tǒng)稱為PCBCS,在此只簡單介紹一下該系統(tǒng),不與以上三個系統(tǒng)比較。PCBCS是將經(jīng)過加固的PC機硬件與控制軟件相結(jié)合,實施通常由PLC、DCS執(zhí)行的控制功能,或者說將PLC的控制功能/封裝在/軟件內(nèi),運行在PC的環(huán)境中。PCBCS控制系統(tǒng)主要由以下三部分組成:PC機;I/O組件及其連接件;操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。PC機將以往PLC、DCS控制系統(tǒng)中的操作站、控制站溶為一體,同時具備實施控制、通信及操作顯示等多項功能??焖侔l(fā)展的計算機技術(shù)使PC機可提供一個真正開放的平臺,使系統(tǒng)所有的功能集成于PC這個統(tǒng)一開放的平臺上,以減少安裝空間、節(jié)省電纜,將復(fù)雜的通信連接簡單化,還可通過互聯(lián)網(wǎng)Intern e t或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Intran e t得到重要的生產(chǎn)信息,實現(xiàn)生產(chǎn)過程優(yōu)化。由以上三個組成部分就可以看出PCBCS系統(tǒng)的開放性是全面的,因此它現(xiàn)在的和未來的發(fā)展速度都將是非常快的,決不會象以往的PLC、DCS控制系統(tǒng)那樣因封閉性、專一性而造成長期發(fā)展滯后,而會隨計算機技術(shù)、通信技術(shù)、I/O組件制造技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)及軟件技術(shù)的發(fā)展與時俱進,迅速提升。 7. 系統(tǒng)比較 (1) DCS 系統(tǒng)是個大系統(tǒng),其閉環(huán)控制功能強。PLC系統(tǒng)適合中型及小型 系統(tǒng),其邏輯控制功能強。FCS適合各種控制系統(tǒng),但必須有數(shù)字智能化的現(xiàn)場裝置為前提,才能顯示其智能化的優(yōu)勢。 (2) DCS 系統(tǒng)一次性投資較大,PLC系統(tǒng)投資相對要小。FCS系統(tǒng)要求一次儀表智能化程度高,一次儀表投資要大些。 (3) DCS 系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng),各公司產(chǎn)品基本不兼容,事后擴容難度較大。 PLC 系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)擴充同型號PLC單元,而且它可以作為DCS、FCS系統(tǒng)的前端處理現(xiàn)場I/O。FCS系統(tǒng)是開放式系統(tǒng),用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場總線,達到優(yōu)秀的系統(tǒng)集成。 (4)DCS、PLC系統(tǒng)的信息全都是二進制或模擬信號形成的,必須有D/A與A/D轉(zhuǎn)換。FCS系統(tǒng)是全數(shù)字化,采用數(shù)字信號傳遞,就免去了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%。 (5)FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)行器中,縮短了控制周期,目前可以從DCS的每秒2~5次,提高到FCS的每秒10~20次,從而改善調(diào)節(jié)性能。 (6)DCS、PLC可以控制和監(jiān)視工藝全過程,對自身進行診斷、維護和組態(tài)。但是,由于其I/O信號采用傳統(tǒng)的模擬量信號,因此,它無法在DCS工程師站上對現(xiàn)場儀表(含變送器、執(zhí)行器等)進行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS采用全數(shù)字化技術(shù),數(shù)字智能現(xiàn)場裝置發(fā)送多變量信息,而不僅僅是單變量信息,并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS采用的是雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制。因此,它可以對現(xiàn)場裝置(含變送器、執(zhí)行機構(gòu)等)進行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS的這點*性是DCS、PLC*的。 (7)FCS由于信息處理現(xiàn)場化,與DCS、PLC相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜,同時也節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積。FCS可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等,同時也節(jié)省了設(shè)計、安裝和維護費用。但它是以數(shù)字智能現(xiàn)場裝置為前提的。 目前的DCS與新型的PLC,由于多年的開發(fā)研究,在各自保留自身原有的特點外,又相互補充,形成新的系統(tǒng),現(xiàn)在的DCS已不是當(dāng)初的DCS,同樣如此,新型的PLC也不是開發(fā)初期的PLC。我們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS,顯然都是不合適的。目前PLC系統(tǒng)由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,也可以組成大型的DCS系統(tǒng)。而DCS為適應(yīng)市場需要,也在開發(fā)小型的DCS系統(tǒng)。FCS是由DCS以及PLC發(fā)展而來,它保留了DCS的特點,或者說FCS吸收了DCS多年開發(fā)研究以及現(xiàn)場實踐的經(jīng)驗,當(dāng)然也包括教訓(xùn)。隨著FCS技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)CS在不遠的將來是有可能占據(jù)控制系統(tǒng)的主流。 隨著各種技術(shù)的不斷發(fā)展,幾個系統(tǒng)相互融合組成更*的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。在DCS中可以利用PLC作為控制的底層,完成基本的控制任務(wù)。其實多臺PLC也可以組成控制網(wǎng)絡(luò),從其構(gòu)成形式及分散危險的方面理解,可以被稱其為DCS控制系統(tǒng)。作為FCS系統(tǒng)也同樣共存與其它系統(tǒng)當(dāng)中使用,遠距離數(shù)據(jù)采集和連接智能化就地設(shè)備利用FCS系統(tǒng)更會使整個控制系統(tǒng)錦上添花。而PCBCS控制系統(tǒng)也正在悄悄興起,從性能和技術(shù)支持來看也具有很強的發(fā)展勢頭。 8. 結(jié)語 根據(jù)控制系統(tǒng)的特點及電廠改造的具體情況,改造機組增西門子CPU模塊6ES7 318-3EL00-0AB0脫硫、脫硝裝置 時,控制系統(tǒng)的設(shè)計選型應(yīng)該考慮如下一些情況。從目前控制系統(tǒng)的實用觀點來看,應(yīng)該可以選擇] PLC 控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)造價遠比 DCS 低,并且改造中的脫硫及脫硝系統(tǒng)一般控制點數(shù)在 500 點左右,適合選用 PLC 系統(tǒng)。另外系統(tǒng)中模擬量控制較少,開關(guān)量邏輯控制較多,所以選用 PLC 為控制系統(tǒng)更能發(fā)揮其特長。 FCS 系統(tǒng)是比較*的控制系統(tǒng),隨著一次智能化儀表的發(fā)展和普及, FCS 將是未來控制系統(tǒng)的主流。由于目前現(xiàn)場條件的限制在改造機組中選用 FCS 系統(tǒng)還不能發(fā)揮其優(yōu)勢。當(dāng)然如果現(xiàn)場要求控制系統(tǒng)*,一次儀表大多采用智能化儀表,選用 FCS 控制系統(tǒng)是為理想的。該系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使數(shù)據(jù)能夠方便地上傳給主系統(tǒng) DCS ,實現(xiàn)集中監(jiān)視。在改造系統(tǒng)中也可以采用 DCS 系統(tǒng),其控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是經(jīng)過長期證明的,主要是價格昂貴,由于 DCS 很強大的控制功能在改造系統(tǒng)中沒有多少用武之地,造成資源浪費。目前小型 DCS 系統(tǒng)發(fā)展很快,除可以選擇] PLC 系統(tǒng)外也可以考慮選用小型 DCS 系統(tǒng)。由于 PCBCS 系統(tǒng)剛剛起步, 其可靠性還要進一步驗證,可能是未來控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 具體的選型設(shè)計當(dāng)中還要根據(jù)用戶的實際情況,綜合各種因素選擇針對改造機組及用戶認可的控制系統(tǒng)。