论述垃圾焚烧发电厂ACC与DCS关系

论述垃圾焚烧发电厂ACC与DCS关系

戴昌成

粤丰科维环保投资（广东）有限公司 广东东莞 523000

[摘要]垃圾焚烧的发电厂，其对内部系统设计应用有着极高要求。为能够更为细致分析垃圾焚烧的发电厂内部ACC和DCS关系，本文主要通过探讨垃圾焚烧的发电厂内部ACC和DCS关系，仅供参考。

[关键词]发电厂；垃圾焚烧；DCS；ACC；关系

前言：

垃圾焚烧的发电厂，现阶段结合业内控制和排放各项标准，内置自动化燃烧控制专项系统（ACC）。那么，针对ACC内部何处纳入DCS还需予以考量分析。因而，对垃圾焚烧的发电厂内部ACC和DCS关系开展综合分析较为必要。

1、关于ACC和DCS的概述

和利时ACC，针对于国内外广大厂家的炉排制作出ACC专用控制功能块和画面，结合以往相关调试经验，针对国外的ACC方案予以微调，确保顺利投入ACC；和利时DCS系统,它是依托于以太网、ProfiBus-DP现场总线为主要构架，便于接入多种不同工业的以太网及现场总线，与IEC61131-3标准相符，内部集成以HART标准化协议AMS系统为主，便于集成ERP、MES、PLC、SIS等系统，智能现场的仪表设备及控制系统、资源管理综合系统等相互间可实现无缝化信息流的传送，促使工厂管控的智能化、一体化，集成众多行业先进的控制算法系统平台，可以为工厂提供更具全面性的自动控制及管理方案[1]。

2、垃圾焚烧的发电厂内部ACC和DCS关系实践分析

2.1控制方案

2.1.1在DCS未纳入层面

和利时ACC控制和操作系统独立设置，系统自带燃烧的控制计算、设备逻辑性控制各项功能，如下为详细方案：选定重庆三峰炉排，对焚烧炉内单独设上位机，负责对操作站实施监视，与全厂区和利时DCS分离，两者各自操控，无干扰；单独设和利时ACC的控制柜，且内设计算功能较为强大PLC，便于对运行数据实施分析处理。焚烧炉整个焚烧过程当中的设备调整操作，需受和利时ACC控制，如推料装置及炉排速度、一次及二次配风等控制[2]。

该控制模式之下，焚烧炉内有一部分独立，能够不受全厂区和利时DCS系统限制。此控制方案所具备优势：系统独立，基本不会受外部干扰；自动燃烧的控制系统总体设计及制造工期得以缩短；自动燃烧的控制系统实际组态编程及调试，焚烧炉可独立完成，有着较高成套集成化程度，现场调整操作时间得以缩短。和利时ACC就地形式控制柜及和利时DCS相互间数据通信能够实现，各种常规设施设备实际运行状态密切监控可借助和利时DCS系统来完成；完成实操培训，上位机实操和控制柜的现场维护处理，极具便捷性。

但此控制方案仍然有缺陷问题存在，即因有较大计算量，和利时ACC控制盘内核心CPU有着极高要求，需要选定大型PLC；因PLC属于控制装置，具备逻辑控制优越性，但数据计算功能却不如DCS。计算过程当中部分功能需专门设计相应逻辑功能模块才能实现；因人机操作界面增加，中央的控制室处于高度集中状态之下往往不利于总体布设，对集控室总体美观度会产生影响。

2.1.2在DCS部分纳入层面

针对和利时ACC相关燃烧计算，其可写入至和利时DCS当中。DCS、ACC的控制柜PLC之间通讯，可对焚烧炉予以控制。因DCS信息数据量相对全面，有着强大的计算能力，全厂区测量仪表设备信号全都进入至DCS系统当中，故燃烧控制专项系统计算分析部分可纳入DCS，DCS负责控制。计算结果经数据通讯，快速传输至ACC的控制柜（即PLC柜）当中，控制柜和现场设施设备则可实现直接连接。

此控制方案所具备优势：监控系统主要是DCS负责完成，不会对主控室内部设备布置产生影响；程序计算部分纳入DCS，在CPU选型层面上要比第一种控制方案更具便捷性，且硬件造价也相对较低；焚烧炉可实现独立操控，有着极强的抗干扰力；控制方式极具灵活性，DCS如果产生了短时故障，则不会对设备运行造成不利影响，系统极具可靠度；同时，该系统极具集成度，针对逻辑控制上更具标准化，研发成本及其后期的维护工作量得以降低。

针对此控制方案潜在缺陷为：如对于全厂DCS有着较高要求。增加与DCS之间配合量：计算分析程序需焚烧炉相应供应商负责提供，还需协助着DCS开展DCS编程、调试工作；系统维护操作，需ACC和DCS双方共同协作完成；增加了时间及人力成本，大约是第一种控制方案2~3倍。

2.1.3在DCS全部纳入层面

工程实践中，一些客户和设计单位通常建议把全厂系统纳入和利时DCS，实行统一管理及其维护。针对技术成熟度较高、燃料稳定性良好的相应火电项目具备可行性。由于火电行业现有DCS基础控制理论成熟度不断提升，同类设备之间差异性逐渐缩小，设备各生产制备厂仅需提供控制点相应信息，则DCS便能够地将组态、编程等独立完成。

针对控制方案所具备优势，即全厂内控制系统实际方式及设备品牌更具统一性，人机界面得以减少，可实现集团化的管理。但此控制方案潜在缺陷问题也相对突出，如DCS的相应IO点数大量增加，对和利时DCS控制装置有着更高要求，总体造价超出所PLC设置价格；系统当中对焚烧炉层面上需增设独立设备，DCS整个系统要结合要求予以改进或优化；设备到扩展柜之间连接电缆数增加；针对设备当中控制柜，仅减少PLC，但其余控制设备仍需保留；针对ACC和DCS之间配合层面属于最大问题，各项计算及控制操作需要DCS负责完成，与DCS的焚烧炉脱离情况下，则无法也独立完成各项动作调试操作，故程序编写及设备调试相关配合工作层面所需花费时间上、精力较多；还有客户、焚烧炉及和利时DCS的供应商，如果无法熟练掌握关于焚烧炉有效控制理念、设备基本特性、和利时DCS编程及组态技术等，则很难展开各项工作。结合以往评估分析经验了解到，此方案所产生人力、时间等成本超过第二种控制方案约3倍，尤其针对工期紧张一些工程项目，呈较低的可行性。但若想实行第三种控制方案，则需注意的是务必要结合现场情况及需求，提前落实好相应的设计工作。和利时DCS若是可满足于实际要求，则可取消所有的就地柜。焚烧炉广大供应商可对各部分系统程序对和利时DCS予以开放，配合着DCS积极落实编程工作；和利时DCS和焚烧炉设施设备的技术员，则需共同参与到系统调试当中。

2.2比选分析

通过对不同控制方案所具备优缺点实际情况作出不具分析，并结合以往实践经验可确定的是，针对炉排独立系统，部分纳入这一和利时DCS控制方案最具可行性。独立设置就地ACC的控制柜（即PLC柜），能够可靠地控制现场所有设施设备，经数据通讯、少量的硬接线等形式和DCS实现数据交换，把设备实际的运行状态及其重要信号等实时反馈到DCS系统当中，促使整体监控、统一管理得以实现。

3、结语

综上所述，通过此次围绕着垃圾焚烧的发电厂内部和利时ACC和DCS关系所开展综合分析可了解到，ACC内部未纳入、部分及全部纳入该DCS这三种不同的控制方案有着各自的优势、缺陷。经此次比选分析，确定针对炉排独立系统，部分纳入这一DCS控制方案最具可行性。但实际工作当中，还需广大工作者能够充分把握垃圾焚烧的发电厂内部ACC和DCS关系，与实际需求情况结合，合理确定最适宜的控制方案，实现更具有效性、统一性地系统管理。

参考文献：

[1]张会妍.大型垃圾焚烧发电项目DCS系统网络结构设计探讨[J].黑龙江科技信息,2021,000(018):29-31.

[2]杨建军,崔天鑫.基于PCS7的生活垃圾焚烧发电厂DCS设计[J].化工自动化及仪表,2021(01):63-66.