[摘要]　分散控制系统（DCS）在我国经历了近20年的应用和发展，已取得了成熟的经验，其功能和应用范围正在深入和扩大。目前DCS的功能不断向上、下2个方向延伸，向上延伸到SIS，向下延伸到PCS，使DCS彻底分散。
[关键词]　火电厂　分散控制系统　现场总线

1分散控制系统(DCS)的起步与发展
　　从1985年在望亭电厂300MW机组选用美国西屋公司WDPF进行DCS的应用试点开始，经过近20年的应用与发展，目前已取得了成熟的经验，其功能和应用范围正在深入和扩大。如过去把DCS仅限于锅炉、汽轮机的热工过程监视控制，现已应用到发电机组的发电、配电、供电全过程。多数国内DCS成套供应商已掌握了过去由专业公司设计供货的锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)、汽轮机数字电液控制系统(DEH)等技术，使DCS的功能覆盖整个发供电过程的全部。

　　现阶段设计和投运的机组，除设有少数紧急停机按钮外，都取消常规仪表和硬手操。实践证明：DCS是可靠的，只要软件设计完善，完全可以保证机组的安全运行，使自动化系统大大简化。用显示器(CRT)操作台，配以大屏幕显示器代替原来庞大的机组控制盘，使所占用的空间和控制室的面积大大减少，也为减少运行人员创造条件。

　　1992年，原能源部热工自动化领导小组，根据几种进口DCS的成熟程度和业绩以及与国内制造厂的合作情况，推荐了6种型号的DCS作为国内工程优选的品种，即INFI—90、WDPF、TELEPERM—ME、MAX—1000、PROCONTROL—P、HIACS—3000。2002年6月6日，国家电力公司在清理过去文件中，正式废除1992年推荐的DCS6种型号。

　　国产DCS在多个电厂试验应用的基础上，经过改进提高后，达到或接近国外厂家同类DCS水平，并已在200，300MW机组改造或新建工程中得到广泛应用，受到电厂的欢迎和好评，且其价格低于国外成套进口的产品。

2　DCS的种类
　　目前，DCS大致可分为3种：一是多功能控制器型分散控制系统；二是以可编程序控制器(PLC)为基础的分散控制系统；三是以PC机总线为基础的分散控制系统。未来以现场总线技术为基础的分散控制系统或以电厂信息监控管理为基础的分散控制系统将应运而生。

3DCS的功能及其应用
3．1DCS的应用
　　由于DCS具有功能分散、数据共享、可冗余等特点，其可靠性高，所以在电厂、变电所等都得到了广泛的应用。只不过变电所或有的学者不称为分散控制系统，而称为分布式监控系统，也有的称为分层分布式监控系统。
1985～2001年国内火电厂已采用229套DCS(不包括小型DCS)，其中用于300MW及以上机组的占176套，有14种型号。

　　1987年底我院承担浑江电厂三期200MW机组施工图设计，我院把东北院热控专业做的初步设计：索拉(solar)机(初设审查改为微机)和可编程序调节器的概算价包干使用。经过多方案的经济、技术比较，经省电力局立会讨论通过了该方案，批准采用中型的DCS，实现了数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)功能。按当时的设计虽是超标准，但由于是初设经费包干使用，不但电厂控制水平提高了，而且在设计完成后总结时，还发现节省人民币38.5～44.5万元。同时，这是国产200MW机组实现机炉协调控制系统的第1台机组，为实现省调度或东电调度200MW机组的控制奠定了基础。

3．2DCS的功能
　　DCS功能开始由DAS、MCS逐渐发展到锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)、汽机数字电液调节系统(DEH)、顺序控制系统(SCS)、汽机旁路控制系统(BPS)、电气控制系统(ECS)等。作者认为把远动部分纳入DCS也是可行的。近几年又在研究现场总线系统(FCS)、电厂信息监管系统(SIS)。

4未来DCS的发展
　　DCS的结构按纵向划分，可分为过程控制级、过程管理级、生产管理级和经营管理级。目前DCS的功能不断向上、下2个方向延伸，向上延伸到SIS，向下延伸到FCS，使DCS彻底分散。

4．1现场总线技术的DCS
　　现场总线是一种用智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、多节点的通信技术。现场总线(FB)技术的出现，是DCS向底层发展的延伸。对简单的控制系统，通过现场总线(屏蔽双绞铜线电缆)实现现场设备(智能仪表)之间数字量信息双向交换，即可实现自动控制，节省电缆。不象过去把所有的单一模拟量信号都用电缆分别送到控制室的机柜，对于控制系统的模拟量还需经控制器的CPU处理后，再用电缆送到现场的执行机构。

4．1．1现场总线的产生
　　由于计算机控制是数字技术，而现场仪表采用的是模拟技术，且有以下缺陷：速度低，精确度差；电缆线太多，成本高；设备之间没有通信功能；内部结构不同，不同商家的设备互换性差，给用户带来诸多问题。各国自控领域人员经过长期探索，力图把一些控制功能分散到就地仪表设备中，使控制功能以功能块的方式组合而成。使现场仪表设备与主机互联并实现双向数字通讯，共同遵守一个协议规范。因此，现场总线应运而生。

4．1．2现场总线的种类
　　现场总线有FF(FieldbusFoundation)、DeviceNet、ProfiBus、HART(HighwayAccessableRemoteTransmit-ter)、WorldFip、Interbus、CAN、P—NET等。

4．3目前现场总线存在的问题
　　对现场总线互操作性测试技术的分析，发现现场总线互操作性测试技术还远远没有成熟，对于机炉协调这样复杂的控制系统靠现场总线技术还难以实现。目前现场总线还没有冗余，在可靠性高的电厂控制中对用现场总线持怀疑态度。

　　由于现场总线是一个新生事物，目前还没有统一的国际标准。一些国际大公司为了自己的商业利益，互不相让，竞相推出自己的产品和自己的标准。这在一定程度上限制了现场总线的推广使用。

4．2电厂信息监管系统(SIS)
　　由于SIS的出现，又使DCS向上层进行了延伸，实现了电厂全部过程控制及生产、经营的管理。SIS包括5个功能：(1)实现全厂生产过程的信息管理(从DCS中获得信息)；(2)实时处理全厂经济信息和在线成本计算；(3)竞价上网处理系统；(4)实现机组之间的经济负荷分配；(5)机组运行经济评估及优化运行操作指导。

　　目前SIS的应用尚处在起步阶段。其系统功能、管理范围等将顺应电力市场的发展趋势，不断总结经验逐步完善。在未来厂网分开，竟价上网的电力市场发展中，电力企业在DCS中补充SIS的内容，将有助于电力企业的科学化管理，有助于建立适合我国电力企业的生产管理决策支持系统。

5关子DCS与FCS的关系
　　最近有的文章谈到FCS取代DCS的说法，作者不敢苟同。从中(英)文意义看，现场总线(FieldBus)和分散(Distributed)的意义不同。从技术上看,FCS就是把现场设备加上CPU功能现场总线中由模拟量通信变为数字量双向通讯，还是没有离开功能分散，集中管理这一原则。有的文章写到“将来模拟量控制的DCS将被FCS所取代”，其实这句话应改为：“将来DCS的模拟量控制将由现场总线技术的数字量控制所取代。”另外，也没有定义DCS就是模拟量控制。

6结束语
　　基于现场总线技术的DCS和电厂信息监管系统的DCS以及网控、远动(遥控、遥测、遥信)接入DCS，将使DCS彻底分散。电力设计部门还需要有人对热控、电气、远动专业进行协调。