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【摘 要】现代科学技术的发展带动着各行业计算机技术的广泛运用，由计算机技术开发出的各种控制技术也运用到了热电厂电气系统中。由我国自主研发的PLC与DCS系统，实现了跨越式的发展，也在电气系统运用中收获了非常大的进步。PLC与DCS系统的应用为电力系统的稳定、可靠运行提供了保障，也促进着电力行业的进一步发展。基于此，本文就PLC与DCS的特点及在热电厂中的应用进行分析与研究。
【关键词】PLC；DCS；特点；热电厂
引言
随着计算机技术的飞速发展与应用，PLC与DCS系统已经被广泛运用在了热电厂的电气系统中，能够实现对电气系统进行集中操作、监控以及分散控制进行管理，不仅具有稳定性，且有着传统控制系统无法超越的优点。本文就PLC与DCS系统在热电厂电气系统中的应用进行研究，分析了PLC与DCS系统的特点，并针对PLC与DCS系统的一些问题进行分析。
一、PLC与DCS的特点
（一）PLC的特点
PLC是ProgrammableLogicController的缩写，中文名为可编程逻辑控制器，由此可以看出，其工作的主要方式，就是依靠内部的程序，要想让其控制电路的工作，必须根据实际的需要，编写一个控制程序，然后写入到芯片中，这样将芯片连接到电路中，就可以完成相应的控制功能。通过实际的调查发现，目前市面上有很多PLC设备，其中大多都是由国外的公司生产的，我国要想使用必须从国外引进，这种现象在很大程度上影响了我国PLC的应用，尤其是不同的PLC芯片，具有不同的特点，可以采用不同的语言进行程序的编写，而我国的技术人员，在实际的程序编写中，通常会选择C语言等高级语言，来编写程序。
从本质上来说，PLC之所以能够完成相应的控制功能，主要就是依靠逻辑控制器，现在的数字电路中，电子元器件的工作，都是用数字信号来进行控制，电路中的数字信号只有0和1两种状态，根据实际控制的需要，只要设计一个科学、合理的程序，PLC就会按照程序的内容，对整个电路的工作情况进行控制。
与传统的计算机相比，PLC芯片最鲜明的特点，就是自身的体积比较小，而且能够实现计算机的控制功能，虽然在性能上，与普通的计算机相比，还存在一定的差距，但是在实际的工业控制中，对性能的要求很低。通常情况下，只是控制设备的运行和停止等，需要很少的计算量，因此性能较低的PLC设备，依然可以很好的满足实际使用的需要。此外PLC芯片的程序写入比较简单，为了方便PLC的编程，出现了很多应用软件。利用这些软件，不但可以简单的完成程序的设计，还可以进行一定的模拟和仿真，对于PLC的应用来说，具有非常重要的作用。
现在的PLC程序设计中，大多都会借助这些应用软件，以此来提高程序编写的效率。PLC的应用还具有灵活的特点，由于其体积比较小，而且采用了标准的IC封装，可以根据实际控制的需要，放到指定的地方，在实际的应用过程中，通常会在电路板上焊接一个插槽，将芯片直接插入到电路中，就能够实现相应的控制功能，在芯片出现问题时，直接更换有问题的芯片即可，不用改变电路的任何地方。
PLC是随着计算机的普及应用，根据实际工业控制的需要，出现的一种新型设备，在PLC芯片出现的早期，其自身的性能较差，自身带有的空间有限，只能写入剪短的程序，因此只能实现一些简单的控制功能，应用的效果较差，随着电子信息技术的发展，PLC芯片等设备更新换代的速度很快。现在的PLC芯片，具有很大的存储空间，可以写入较大的程序，而且具有的主频很高，可以快速的相应命令。
通过可编程逻辑控制器的使用，极大的提高了工业生产的自动化程度，一些西方国家在PLC等芯片的基础上，已经建成了多条自动化的生产线，只要少量的技术人员，就可以实现二十四小时不间断的生产。由此可以看出，现在PLC在实际的工业控制中，具有非常重要的作用，受到我国技术水平的限制，我国的工业生产中，能够实现自动化生产的很少，导致这种现象的主要原因，就是PLC等应用情况较差，要想很好的解决这个问题，必须根据我国工业生产的实际情况，引入国外一些先进的设备和技术，对我国的生产线进行改造。
（二）DCS的特点
1.开放性
从系统设计的角度来讲，DCS系统具有很高的系列化、标准化以及开放化设计特点，而其通信方式也是基于局域网络下来实现的，也就提高了信息传输的可靠性与高效性。
在实际的设计工程中，能够根据热电厂的电气系统特征与实际需求进行功能上的扩充与优化，通过模块化的设计，使得系统更加便捷，通信更加安全，相较于传统的控制系统来讲，也不会影响其他相关系统的正常运转。
2灵活性
DCS系统运用在电气系统中，在实际的运行过程中，组态的软硬件都可以通过不同的流程应用对象来实现。
通常，我们可以通过确定测量信号与控制信号对应的连接关系来实现，以控制算法库为基础，选择适宜电气系统的控制规律，再者，可以利用图形库来调用基础图形的监控与报警画面，使得整个电气控制系统构成更为简单与灵活，便于操作，更加灵活。
3.可靠性
在DCS系统的运行过程中，要实现计算机的分散系统控制功能独立控制，就需要采取容错的系统设计来设计系统结构。通过合理的容错设计方案，即使在运行过程中某一个计算机出现故障，也不会对DCS系统中的整体功能造成影响。
此外，在DCS系统中，独立的计算机承担的任务也是单一的、独立的，因此，从实现功能的角度老看，要针对系统实际情况选择合理的系统结构、特定的软件等计算机装置，保证计算机运行的稳定性。
4.功能性
在热电厂电气控制系统中运用DCS系统控制技术，在很大程度上丰富了电气系统的控制算法，该技术综合了连续控制功能与批量处理功能，还一定程度上实现了顺序控制功能。控制方式上也实现了前馈式、自适应式、串级式以及预测式、解耦式等类型的控制方式，还可以根据自动化的控制要求满足特殊的控制算法。 二、PLC与DCS在热电厂中应用分析
一般新建热电厂以DCS系统为主，在集控室设立主站负责汽机、锅炉、除氧、给水等或者与机组运行密切相关的辅助设备监控和自动控制，辅助车间设立分站。有的车间也设立就地集中监控中心如化学水、脱硫、燃料等，各个分站通过通讯电缆或光缆与主站相连。
这种模式初期投资较大，是近年来新建热电厂的控制模式。但是大部分热电企业以DCS加PLC的控制方式存在，这是一种较为经济的控制方式，要考虑在现有控制模式下发挥DCS与PLC各自特点，使用一种可靠的方法使DCS与PLC相互联系。
投产多年的热电厂一般集控室使用DCS负责汽机、锅炉、除氧、给水等或者与机组运行密切相关的辅助设备监控和自动控制，其他车间如化学水、脱硫、燃料、气力吹灰系统等使用PLC，但这样存在DCS不能控制PLC，也不能从PLC提取数据造成自动化程度降低，主因通讯协议问题，虽然PLC与DCS系统通讯有相互兼容的发展方向，但现阶段还没有全面推广没有应用实例借鉴。
怎样利用各自特点实现DCS系统对PLC的控制，这是我们要面对的问题。根据实际运行经验有两种方法可以缓解以上问题。
一种方法：DCS开关量信号启动和停止PLC系统运转用模拟量信号控制PLC的运行速率。以输煤系统为例，用DCS信号启动PLC，PLC启动输煤系统各个设备给煤机、皮带、破碎机等；用DCS模拟信号控制PLC的各个模拟量输出从而控制给煤机、皮带、破碎机等设备的变频器，以控制整个输煤系统的运行速率改变入煤量，满足锅炉运行需要。
另一种方法：当DCS与PLC距离较远时或DCS需要提取PLC数据时使用的方法；在DCS站点附近安装近控PLC，近控PLC与远控PLC通讯提取远控PLC数据包括模拟量和数字量信号，直接输入DCS，间接解决DCS和PLC通讯问题。
结束语
PLC与DCS系统运用在热电厂电气系统中，有着无法超越的开放性、灵活性以及可靠性和功能性上的优势。经过不断的研究与配合，以先进的技术与设备，确保了其独立、安全可靠运行，相信在未来，PLC与DCS系统还会针对自身存在的问题进行完善，更好的运用在热电厂电气系统中。
参考文献：
[1]袁雨锋.热电厂高压电机变频调速装置的应用研究[D].浙江大学，2009.
[2]张雷.DCS在火力发电机组电气控制系统中的应用[D].山东大学，2006.
[3]张丽娜.探讨PLC控制系统在热电厂中的应用[J].河南科技，2013，19：118+124.
[4]高敏，夏安邦.对PLC、DCS、FCS三大控制系统特点和差异的探讨[J].应用能源技术，2008，11：42-45.
[5]何晓.钻采设备试验台智能监控系统开发与应用研究[D].兰州理工大学，2014.
【关键词】PLC；DCS；特点；热电厂
引言
随着计算机技术的飞速发展与应用，PLC与DCS系统已经被广泛运用在了热电厂的电气系统中，能够实现对电气系统进行集中操作、监控以及分散控制进行管理，不仅具有稳定性，且有着传统控制系统无法超越的优点。本文就PLC与DCS系统在热电厂电气系统中的应用进行研究，分析了PLC与DCS系统的特点，并针对PLC与DCS系统的一些问题进行分析。
一、PLC与DCS的特点
（一）PLC的特点
PLC是ProgrammableLogicController的缩写，中文名为可编程逻辑控制器，由此可以看出，其工作的主要方式，就是依靠内部的程序，要想让其控制电路的工作，必须根据实际的需要，编写一个控制程序，然后写入到芯片中，这样将芯片连接到电路中，就可以完成相应的控制功能。通过实际的调查发现，目前市面上有很多PLC设备，其中大多都是由国外的公司生产的，我国要想使用必须从国外引进，这种现象在很大程度上影响了我国PLC的应用，尤其是不同的PLC芯片，具有不同的特点，可以采用不同的语言进行程序的编写，而我国的技术人员，在实际的程序编写中，通常会选择C语言等高级语言，来编写程序。
从本质上来说，PLC之所以能够完成相应的控制功能，主要就是依靠逻辑控制器，现在的数字电路中，电子元器件的工作，都是用数字信号来进行控制，电路中的数字信号只有0和1两种状态，根据实际控制的需要，只要设计一个科学、合理的程序，PLC就会按照程序的内容，对整个电路的工作情况进行控制。
与传统的计算机相比，PLC芯片最鲜明的特点，就是自身的体积比较小，而且能够实现计算机的控制功能，虽然在性能上，与普通的计算机相比，还存在一定的差距，但是在实际的工业控制中，对性能的要求很低。通常情况下，只是控制设备的运行和停止等，需要很少的计算量，因此性能较低的PLC设备，依然可以很好的满足实际使用的需要。此外PLC芯片的程序写入比较简单，为了方便PLC的编程，出现了很多应用软件。利用这些软件，不但可以简单的完成程序的设计，还可以进行一定的模拟和仿真，对于PLC的应用来说，具有非常重要的作用。
现在的PLC程序设计中，大多都会借助这些应用软件，以此来提高程序编写的效率。PLC的应用还具有灵活的特点，由于其体积比较小，而且采用了标准的IC封装，可以根据实际控制的需要，放到指定的地方，在实际的应用过程中，通常会在电路板上焊接一个插槽，将芯片直接插入到电路中，就能够实现相应的控制功能，在芯片出现问题时，直接更换有问题的芯片即可，不用改变电路的任何地方。
PLC是随着计算机的普及应用，根据实际工业控制的需要，出现的一种新型设备，在PLC芯片出现的早期，其自身的性能较差，自身带有的空间有限，只能写入剪短的程序，因此只能实现一些简单的控制功能，应用的效果较差，随着电子信息技术的发展，PLC芯片等设备更新换代的速度很快。现在的PLC芯片，具有很大的存储空间，可以写入较大的程序，而且具有的主频很高，可以快速的相应命令。
通过可编程逻辑控制器的使用，极大的提高了工业生产的自动化程度，一些西方国家在PLC等芯片的基础上，已经建成了多条自动化的生产线，只要少量的技术人员，就可以实现二十四小时不间断的生产。由此可以看出，现在PLC在实际的工业控制中，具有非常重要的作用，受到我国技术水平的限制，我国的工业生产中，能够实现自动化生产的很少，导致这种现象的主要原因，就是PLC等应用情况较差，要想很好的解决这个问题，必须根据我国工业生产的实际情况，引入国外一些先进的设备和技术，对我国的生产线进行改造。
（二）DCS的特点
1.开放性
从系统设计的角度来讲，DCS系统具有很高的系列化、标准化以及开放化设计特点，而其通信方式也是基于局域网络下来实现的，也就提高了信息传输的可靠性与高效性。
在实际的设计工程中，能够根据热电厂的电气系统特征与实际需求进行功能上的扩充与优化，通过模块化的设计，使得系统更加便捷，通信更加安全，相较于传统的控制系统来讲，也不会影响其他相关系统的正常运转。
2灵活性
DCS系统运用在电气系统中，在实际的运行过程中，组态的软硬件都可以通过不同的流程应用对象来实现。
通常，我们可以通过确定测量信号与控制信号对应的连接关系来实现，以控制算法库为基础，选择适宜电气系统的控制规律，再者，可以利用图形库来调用基础图形的监控与报警画面，使得整个电气控制系统构成更为简单与灵活，便于操作，更加灵活。
3.可靠性
在DCS系统的运行过程中，要实现计算机的分散系统控制功能独立控制，就需要采取容错的系统设计来设计系统结构。通过合理的容错设计方案，即使在运行过程中某一个计算机出现故障，也不会对DCS系统中的整体功能造成影响。
此外，在DCS系统中，独立的计算机承担的任务也是单一的、独立的，因此，从实现功能的角度老看，要针对系统实际情况选择合理的系统结构、特定的软件等计算机装置，保证计算机运行的稳定性。
4.功能性
在热电厂电气控制系统中运用DCS系统控制技术，在很大程度上丰富了电气系统的控制算法，该技术综合了连续控制功能与批量处理功能，还一定程度上实现了顺序控制功能。控制方式上也实现了前馈式、自适应式、串级式以及预测式、解耦式等类型的控制方式，还可以根据自动化的控制要求满足特殊的控制算法。 二、PLC与DCS在热电厂中应用分析
一般新建热电厂以DCS系统为主，在集控室设立主站负责汽机、锅炉、除氧、给水等或者与机组运行密切相关的辅助设备监控和自动控制，辅助车间设立分站。有的车间也设立就地集中监控中心如化学水、脱硫、燃料等，各个分站通过通讯电缆或光缆与主站相连。
这种模式初期投资较大，是近年来新建热电厂的控制模式。但是大部分热电企业以DCS加PLC的控制方式存在，这是一种较为经济的控制方式，要考虑在现有控制模式下发挥DCS与PLC各自特点，使用一种可靠的方法使DCS与PLC相互联系。
投产多年的热电厂一般集控室使用DCS负责汽机、锅炉、除氧、给水等或者与机组运行密切相关的辅助设备监控和自动控制，其他车间如化学水、脱硫、燃料、气力吹灰系统等使用PLC，但这样存在DCS不能控制PLC，也不能从PLC提取数据造成自动化程度降低，主因通讯协议问题，虽然PLC与DCS系统通讯有相互兼容的发展方向，但现阶段还没有全面推广没有应用实例借鉴。
怎样利用各自特点实现DCS系统对PLC的控制，这是我们要面对的问题。根据实际运行经验有两种方法可以缓解以上问题。
一种方法：DCS开关量信号启动和停止PLC系统运转用模拟量信号控制PLC的运行速率。以输煤系统为例，用DCS信号启动PLC，PLC启动输煤系统各个设备给煤机、皮带、破碎机等；用DCS模拟信号控制PLC的各个模拟量输出从而控制给煤机、皮带、破碎机等设备的变频器，以控制整个输煤系统的运行速率改变入煤量，满足锅炉运行需要。
另一种方法：当DCS与PLC距离较远时或DCS需要提取PLC数据时使用的方法；在DCS站点附近安装近控PLC，近控PLC与远控PLC通讯提取远控PLC数据包括模拟量和数字量信号，直接输入DCS，间接解决DCS和PLC通讯问题。
结束语
PLC与DCS系统运用在热电厂电气系统中，有着无法超越的开放性、灵活性以及可靠性和功能性上的优势。经过不断的研究与配合，以先进的技术与设备，确保了其独立、安全可靠运行，相信在未来，PLC与DCS系统还会针对自身存在的问题进行完善，更好的运用在热电厂电气系统中。
参考文献：
[1]袁雨锋.热电厂高压电机变频调速装置的应用研究[D].浙江大学，2009.
[2]张雷.DCS在火力发电机组电气控制系统中的应用[D].山东大学，2006.
[3]张丽娜.探讨PLC控制系统在热电厂中的应用[J].河南科技，2013，19：118+124.
[4]高敏，夏安邦.对PLC、DCS、FCS三大控制系统特点和差异的探讨[J].应用能源技术，2008，11：42-45.
[5]何晓.钻采设备试验台智能监控系统开发与应用研究[D].兰州理工大学，2014.