摘要：热工自动化装置已成为大型发电机组中不可分割的重要组成部分，自动化程度已成为衡量企业现代化水平的一个重要标志。本文主要是探讨了电厂热工自动化的发展方向。

关键词：热工 发展 探讨

近年来热工自动化专业发展非常快，由于大规模集成电路以及电子计算机技术的发展，以及通讯理论和技术的发展，国外在对局域网的大量研究的基础上，推出了用于过程控制的网络型分散控制系统，即我们通常说的DCS。国内在8O年代中期也引进DCS用于火力发电厂单元机组控制系统中，现在DCS系统已在我国大型火电厂中普遍应用。

一、火电厂热工自动化的概念及内容

火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下，通过自动化仪表和自动控制装置（包括计算机和计算机网络）完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。

它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。主要包括以下几方面内容：1）自动检测。指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据；是随时调整自动控制作用的根据；是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。2）自动控制。指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节，确保机组运行的安全性和经济性，分为自动调节、顺序控制和远方控制。3）自动报警。指在自动检测的热工参数偏离正常值时，通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意，以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。4）自动保护。指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备，以免事故扩大损伤人员和设备。

二、电厂热工现状及发展方向

2.1分布控制系统

（1）采用自律分布式的系统结构。自律分布控制系统是现代电厂热工发展中的一项重要控制系统。该系统可以同时满足自律可控性和自律可协调性的系统。自律DCS与现有DCS有以下差别：现有的DCS主要有两种类型，即层次分布型系统与水平分布型系统。当前者的上位子系统出现问题时，下位子系统无法实施调节，但下位子系统可以在一定范围内进行局部控制，具有自律控制性，但缺乏协调性；后者的部分子系统停止工作时，其余的系统可以继续工作，子系统的问题并不影响其余系统的工作状态，但在这种情况下，系统彼此之间无法交换信息，无法实现彼此控制，所以，它具备协调性，缺乏控制性；而在传统的集中式系统中，由于只有一个控制器，因此它既无自律可控性，也无自律可协调性。

（2）人机接口技术。DCS的人机接口技术也在不断发展。工业图形显示系统IGS是最常用的人机接口设备之一，IGS正向大屏幕、高速度、高密度、多画面、多窗口和多媒体方向发展 这些大屏幕显示装置主要用在中央控制室内，显示大量运行人员需要同时了解的信息。它可以取代BTG盘上的显示和记录仪表，放大来自工作站或个人计算机的文件、图象或传达会议消息。新型的IGS可以定义超过CRT尺寸的大画面，采用滚动方式将一个逻辑上的大画面在有限的CRT屏幕上显示出来。这种滚动方式是连续的、任意方向的，可采用鼠标、球标或专用滚动键操作。还可以在保持原画面输入输出功能的前提下，将画面放大或缩小，在一台CRT上显示多个画面。

（3）EIC综合技术。在以前的发电控制过程中，电气控制装置E（Eleetric）、仪表I（Instrument）和计算机控制装置C（Computer）都是彼此独立的装置，采取分别安装的方式。在现代科技的支持下，国家开展了EIC综合技术运用，将这三种装置结合起来，并DCS进行统一规划和完成，这是DCS的未来发展方向。

（4）现场总线。采用现场总线FB也是DCS未来的发展方向。FB是由DCS所控制一条通信线路，它能排除干扰和免受不良影响。采用FB可将现场的所以智能设备，不仅减少了控制电缆的数量，还能减少因长线传输导致的信号不良和信号差异等问题。使用FB后，整个系统结构实现有有机的系统分散管理和运行，加强现场设备智能化运行，对发电控制设备的运行和维护都起到了积极作用。

2.2过程控制仪表

随着DCS的推广应用，常规过程控制仪表的应用范围日益缩小。今后过程控制仪表的主要发展方向是在FB支持下应用各种智能变送器和智能执行器。随着环境保护要求的不断提高，各种用于分析和监测电厂排放物的分析仪表逐年增加，这些仪表的构造复杂，价格很高，使用和维护亦比较困难。同时，国内介绍这方面仪表的书籍很少。这些因素造成了分析仪表不能发挥应有的作用。这不但造成大量投资浪费，而且对我国的自然环境造成了威胁。相反，国外电厂非常重视这些仪表的使用、运行和维护，它们已经成为整个发电机组中一个不可缺少的重要的组成部分。

2.3运行支援系统

由于单元机组的容量越来越大，需要监视和操作的项目越来越多，因此给运行人员造成很大压力。为了解决这些问题，出现了各种各样的控制系统。例如SCS、汽机自启停控制系统ATC等。这些系统一方面缓解了运行人员手动进行大量复杂操作的压力，另一方面由于这些系统大量采用了计算机和数字化的自动装置，因此，判断这些装置是否正确工作成为运行人员的重要工作。同时机组本身的安全也非常重要，早期发现和判断被控对象本身的故障是使机组安全经济运行的重要措施。

2.4 人工智能和人工神经网络

在未来的自动控制系统中，将逐渐采用人工智能的研究成果。模式控制系统正在走向实用阶段。在传统的温度、压力控制系统中，是以某点的温度或压力作为测量控制的依据。但在实际的生产过程中，常常并不是只需单纯控制某一点的温度和压力，而是要控制某一温度场中的温度分布或某一压力容器内的压力分布，其控制量也是分布在某一空间上的模式控制。因为技术上的原因，这种控制方案在以前很难实现。现在随着人工神经网络技术的飞速发展，模式识别及模式控制问题可以通过人工神经网络得到较完满的解决。

三、结束语

总之，近年来在高新技术的促进下，自动装置的可靠性不断提高，而且自动控制系统功能也有了进一步的完善，使得火电机组自动化的效果日益明显。这一情况促进了人们思想观念的转变，而人们思想观念的转变又反过来促进自动技术的进一步发展，推动了自动化工作的前进。

参考文献

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[2]于金芳，刘涛.电厂热工自动化技术分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2008（8）.