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1 引言
自從８０年代末，望亭電廠#14機(jī)組被電力部指定為DCS大型火電機(jī)組的應(yīng)用試點(diǎn)以來，通過
10多年的發(fā)展，DCS系統(tǒng)在我國電力行業(yè)的應(yīng)用得到了迅速的推廣和普及。進(jìn)入90年代后，成套從
國外引進(jìn)的進(jìn)口機(jī)組和國內(nèi)新建的大部分300MW以上的大型火電機(jī)組都采用了DCS控制系統(tǒng)。并且
逐步由新建向老機(jī)組改造，由大型火電機(jī)組向200MW、125MW機(jī)組發(fā)展。火電機(jī)組的控制系統(tǒng)逐漸
由石橫、平圩的"中檔實(shí)用"模式轉(zhuǎn)變?yōu)镈CS系統(tǒng)。
限于DCS系統(tǒng)的發(fā)展水平和我們對(duì)其的認(rèn)識(shí)，在DCS系統(tǒng)引進(jìn)我國電力行業(yè)應(yīng)用的初期，我們
所做的只是用DCS這種先進(jìn)的控制系統(tǒng)取代了由傳統(tǒng)的模擬儀表、小型計(jì)算機(jī)所組成的控制系統(tǒng)。
以后逐漸將通常由PLC所實(shí)現(xiàn)的開關(guān)量控制也納入了DCS控制系統(tǒng)。隨著工程經(jīng)驗(yàn)的積累，DCS系統(tǒng)
已經(jīng)從最初的DAS、MCS、SCS、FSSS傳統(tǒng)的鍋爐汽機(jī)控制管理，朝著將DEH、MEH和電氣監(jiān)控納入DCS
系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組的一體化控制。
采用了DCS之后，控制系統(tǒng)的可靠性、使用的靈活性等等，都大有提高。但是，就目前使用的大
部分DCS系統(tǒng)來說，還只是簡單的取代了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)而已。如果我們滿足于這樣的應(yīng)用水平，則
對(duì)于使用DCS系統(tǒng)而言，并沒有完全發(fā)揮出DCS的全部能力。就目前已經(jīng)在使用的絕大部分DCS系統(tǒng)
而言，并沒有真正達(dá)到DCS面世時(shí)所宣稱的物理分散和先進(jìn)控制策略，也沒有充分發(fā)揮出DCS系統(tǒng)強(qiáng)
有力的信息管理和信息集成能力。
FOXBORO公司的I/A智能自動(dòng)化系統(tǒng)，在下一世紀(jì)的火電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中，重點(diǎn)推廣物理
分散、先進(jìn)控制策略和信息集成技術(shù)。不僅是要完全實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的那些控制管理功能，
還要在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步發(fā)揮出I/A的優(yōu)勢(shì)，為提高我國火電機(jī)組的控制管理水平作出努力。
2 I/A系統(tǒng)的應(yīng)用
在80年代末推向市場(chǎng)的I/A系統(tǒng)，已經(jīng)充分考慮到了DCS走向物理分散的發(fā)展方向。從系統(tǒng)的結(jié)
構(gòu)、軟件和通信標(biāo)準(zhǔn)以及硬件元器件，都是按照實(shí)現(xiàn)物理分散的要求加以選擇。I/A的I/O轉(zhuǎn)換子系
統(tǒng)具有完全的物理分散能力。所有的I/A系統(tǒng)的I/O轉(zhuǎn)換組件FBM都是全密閉結(jié)構(gòu)，無任何裸露的電子
元器件，具有最好的防塵、防靜電、防電磁干擾能力。組件可在0~50℃溫度的環(huán)境中長期工作，其
本身的工作溫度可高達(dá)60℃。在1996年底投運(yùn)的諫壁電廠#10機(jī)組（300MW）的改造項(xiàng)目中，就采用
了將I/O轉(zhuǎn)換就地布置的方式。經(jīng)歷了1997、1998、1999年3個(gè)寒暑的考驗(yàn)，至今已經(jīng)穩(wěn)定的運(yùn)行了
3年多。得到了電廠用戶的信任，在該廠的#8機(jī)組改造項(xiàng)目中，共有約3000點(diǎn)的I/O信號(hào)采用了就地
布置的遠(yuǎn)程I/O方式。采用了這種遠(yuǎn)程的FBM布置方式，不但節(jié)省了大量的昂貴的控制電纜、電纜橋
架，減小了電子設(shè)備間的所需面積，縮短了現(xiàn)場(chǎng)的施工時(shí)間，節(jié)省了大量寶貴的資金；而且由于采
用了遠(yuǎn)程I/O這種先進(jìn)的布置方案，避免了現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)事故通過控制電纜波及到集控室的弊病，提
高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)智能變送器、智能執(zhí)行器的雙向通信，實(shí)
現(xiàn)完整的一體化，F(xiàn)OXBORO公司的下一代與多種現(xiàn)場(chǎng)總線通信規(guī)約相兼容的產(chǎn)品即將問世，屆時(shí)，
I/A系統(tǒng)除了能與FOXBORO公司的現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)智能化設(shè)備進(jìn)行通信之外，還可以和其它公司生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)
智能化設(shè)備進(jìn)行雙向通信。通過10多年的發(fā)展，I/A系統(tǒng)的I/O技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)成熟，以歷過了
火電廠現(xiàn)場(chǎng)條件的考驗(yàn)，必將取得更大的推廣應(yīng)用。
3 DCS的發(fā)展──人工智能
人工智能通常包含了專家系統(tǒng)、模糊邏輯控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3個(gè)方面的控制策略。I/A智能自動(dòng)化
系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域也取得了穩(wěn)步的發(fā)展。FOXBORO公司是一家具有90多年悠久歷史，專門從事過
程控制儀表和過程控制系統(tǒng)的跨國公司。FOXBORO公司開發(fā)的PID參數(shù)自適應(yīng)整定控制器，已經(jīng)在15
年前就投入了運(yùn)行，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。在I/A系統(tǒng)中，F(xiàn)OXBORO公司繼承了這些成功的應(yīng)用經(jīng)
驗(yàn)，并且進(jìn)一步開發(fā)了多變量PID參數(shù)自適應(yīng)整定控制模塊。這些多變量PIC參數(shù)自適應(yīng)變量PIC參數(shù)
自適應(yīng)整定控制模塊，融合了其數(shù)十年的專家控制整定的豐富經(jīng)驗(yàn)，可以有效地提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品
質(zhì)。在那些過程的特性隨負(fù)荷而變的回路中，調(diào)節(jié)器的PIC參數(shù)必須隨著負(fù)荷而變，些時(shí)PID參數(shù)自
適應(yīng)整定控制模塊就能很好地實(shí)現(xiàn)這些用常規(guī)調(diào)節(jié)器難以實(shí)現(xiàn)的控制回路。
除了PID參數(shù)自適應(yīng)整定控制模塊之外，F(xiàn)OXBORO公司又不斷地開發(fā)了具有模糊控制算法功能的
模糊控制模塊。以適應(yīng)非線性、大延遲等用普通的線性PID控制器難以實(shí)現(xiàn)的控制。FOXBORO公司與
在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展領(lǐng)域著名的Pavilion公司合作，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力和I/A系統(tǒng)強(qiáng)
有力的數(shù)值計(jì)算能力，根據(jù)過程對(duì)象的特性，實(shí)現(xiàn)預(yù)估控制和優(yōu)化控制。
4 FoxEDM和FoxDMM
隨著通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)和全廠信息管理系統(tǒng)（MIS）的信息共
享是絕大部分電廠用戶的要求。我們不會(huì)再僅僅滿足于DCS實(shí)現(xiàn)基本的控制功能，充分地發(fā)揮出
DCS系統(tǒng)功能強(qiáng)大的信息處理能力、友好的人機(jī)界面和卓越的通信能力，對(duì)全廠的信息進(jìn)行一體
化的管理，是I/A系統(tǒng)應(yīng)用軟件發(fā)展的一個(gè)重要方向。FOXBORO公司在I/A系統(tǒng)上開發(fā)了FoxEDM電
子文檔管理軟件包和FoxDMM設(shè)備動(dòng)態(tài)維護(hù)軟件包。
4.1 FoxEDM
FoxEDM電子文檔管理軟件包是一個(gè)滿足當(dāng)今過程工業(yè)和制造業(yè)需求的電子文檔管理系統(tǒng)，
是EDM（電子文檔管理）市場(chǎng)的佼佼者。FoxEDM電子文檔管理軟件包提供一個(gè)供授權(quán)用戶安全存
取文件的帶有電子圖書館的電子保險(xiǎn)庫，它貯存了全廠所有的文件，并且始終保持這些文件為
最新版本。這里面有諸如材料安全數(shù)據(jù)表（MSDS）、標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行規(guī)程（SOP）、CAD圖紙、維護(hù)
手冊(cè)等等用戶所需的文件。FoxEDM電子文檔管理軟件包可快速地訪問用戶所需的文件。它可組
態(tài)為當(dāng)過程報(bào)警或其它某種條件出現(xiàn)時(shí)，僅僅顯示與之有關(guān)的文件，以方便運(yùn)行和維護(hù)人員。
在運(yùn)行人員的操作界面上，運(yùn)行人員可以直接點(diǎn)擊圖形對(duì)象，立即調(diào)出與之對(duì)應(yīng)的相關(guān)文件。
4.2 FoxDMM
FoxDMM設(shè)備動(dòng)態(tài)維護(hù)軟件包是用于計(jì)劃和定期設(shè)備維護(hù)以及資產(chǎn)管理的軟件工具，以適應(yīng)現(xiàn)
代工廠的要求，它是一個(gè)計(jì)算機(jī)化的維護(hù)管理系統(tǒng)。FoxDMM設(shè)備動(dòng)態(tài)維護(hù)軟件包是FOXBORO公司
的I/A系統(tǒng)和PSDI公司的MAXIMO維護(hù)管理軟件以及雙方共同開發(fā)的應(yīng)用程序接口（API）的集成。
它將動(dòng)態(tài)設(shè)備維護(hù)這一合理的工廠管理原則融入了I/A系統(tǒng)。從所采集的維護(hù)數(shù)據(jù)中，可知道確
切的停機(jī)時(shí)間記錄，分析出設(shè)備故障的原因，并且可隨時(shí)掌握備品備件的庫存量，從而更好地滿
足機(jī)組安全運(yùn)行的要求。
5 結(jié)束語
在新世紀(jì)到來之際，DCS系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)由在它初次進(jìn)入中國電力市場(chǎng)時(shí)的完成基本的控制管
理，逐步向珠物理分散、功能分散，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制策略和全廠信息一體化發(fā)展。FOXBORO公司的I/A
系統(tǒng)也順應(yīng)這一技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，推出了有關(guān)的新產(chǎn)品。我們也希望在新的一年里，I/A系統(tǒng)在這些
新的產(chǎn)品應(yīng)用方面取得發(fā)展，將這些先進(jìn)的產(chǎn)品成功地應(yīng)用于我國的大型火電機(jī)組的控制管理中。
