随着全国电力形势的日益严峻，提高发电厂效益的呼声愈来愈高，同时对安全运行的要求也越来越高，作为发电厂控制核心的DCS系统是整个发电机组安全可靠运行的关键，面对市场上众多的DCS厂商，电厂选型时必须考虑DCS系统本身的安全可靠性，同时也需兼顾DCS厂商的服务以及投资金额。我厂慎重比较了多家DCS系统，在综合考虑系统安全可靠性、产品性能、服务、价格等各个方面后，选择了浙江中控技术股份有限公司研制的WebField ECS-100 分散控制系统。目前，该套系统已经开始现场调试。
WebField ECS-100 DCS控制系统简介
WedField ECS-100控制系统结构图
WebField ECS-100系统是中控针对大型项目DCS系统的要求，在原系统的应用基础上进行了全面的软硬件升级，形成了全新的基于高速工业以太网技术的DCS系统。
WedField ECS-100控制系统具有以下特点：
优越的可靠性和稳定性
实现了I/O通道级别的冗余，并能根据设备重要程度灵活选择冗余与否，使得系统获得了保障生产安全与节省用户投资的和谐统一；
系统采用机架式结构，支持
安全的在线下载及模块的热插拔功能，既有效降低了投运期间的工作量，又保障了投运期间的安全；端子板和卡件分离技术，使系统与现场实现了真正意义上的隔离；同时系统I/O通道采用点点隔离设计，使得故障面不易扩大，可以克服因串扰产生的大面积故障，避免造成停机停产。
整个网络可以配置冗余的数据库服务器，操作站间可通过第三层操作网进行数据交互，在该操作网上实现操作站之间包括历史趋势，历史报警，操作日志，实时报警等的实时数据通信和历史数据查询，实时数据可以通过控制策略设置为通过操作网进行，也可以通过控制策略设置为不通过操作网直接进入操作站。这种对等的C/S模式网络控制结构方式有效的减轻了控制网络的负荷。
系统良好的开放性
中控的WebField ECS-100控制系统能提供诸如Profibus-DP、Profibus-PA、OPC、MODBUS、HOSTLINK、DDE、CDT、103规约、104规约、自定义协议等多种通讯解决方案。
强大的软件功能
WebField ECS-100 DCS提供全中文集成化图形界面组态工具，实现了垃圾发电生产过程的优化控制和安全操作。人机界面友好、软件设计规范化、接口灵活、升级方便、生产过程专用控制模块可以很好满足垃圾发电厂各个生产过程中的各种特殊要求。强大的操作策略功能，可以实现不同操作站对各个分系统数据显示、操作、报警、记录的不同权限设置，尽最大的可能避免出现操作员误操作带来的危害。
控制系统总体设计
山西振兴集团有限公司位于山西省河津市干涧村，集团公司经营煤矿，生产电解铝和碳素。目前，山西振兴集团已经建有两个电厂，一厂建有三台6MW机组，二厂建有两台50MW机组。本项目建设的两台200MW机组是正在建设的三厂项目，发电用于振兴集团煤矿、电解铝等生产项目，多余部分上网。
山西振兴集团2×200MW发电机组技改工程项目的锅炉本体采用武汉锅炉厂中储式200MW出力亚临界煤粉炉；汽机采用GE公司300MW汽机，机组实际出力为200MW；DCS控制系统采用浙江中控技术股份有限公司的ECS-100系统，实现DAS、MCS、SCS、FSSS、BPS、ECS、ETS、DEH功能。
控制系统网络拓扑图
DCS配置情况介绍
配置冗余控制器30对。单元机组按照功能分配为：锅炉DAS控制站，锅炉SCS控制站1，锅炉SCS控制站2，锅炉MCS控制站，锅炉FSSS1#控制站，锅炉FSSS2#控制站，汽机DAS控制站，汽机SCS控制站1，汽机SCS控制站2，汽机MCS控制站，汽机ETS控制站，旁路控制站，电气控制站，DEH控制站。公用系统分配为：公用电气控制站、其它公用系统控制站。
配置值长站1台、工程师站2台，操作员站8台，历史数据服务器2台，组态服务器1台，MIS网接口站1台。
配置通讯站4个，实现对UPS系统、电气直流系统、TSI系统、电综自系统、脱硫系统、给水泵系统、同期装置、盘车控制系统、精处理系统、吹灰系统、快切装置、起/备变装置、胶球清洗装置、点火系统和空压机系统与DCS系统的数据通讯。
公用系统中的燃油泵房和机力塔系统采用远程IO机柜，通过光纤连接到主控制室。
本项目典型方案介绍
公用系统方案介绍
根据电厂运行的一般性习惯，我厂公用系统网络不设置单独操作员站，而在每台单元机组操作站实现监控。由于电厂对公用系统操作的特殊性，要求DCS设计必须考虑单元机组的操作站能顺利的对公用系统进行操作，同时
本项目选用的ECS-100系统通过硬件配置及软件设置，完全实现了电厂对公用系统的要求。
由方案示意配置图中，可以看到＃1机组网络、＃2机组网络与公用系统网络采用高端三层交换机进行连接，在硬件层对3个网络之间的数据流进行控制，保证了整个方案的可靠性。
方案中，ECS-100系统采用三层交换机对三个网络进行有效的故障隔离，保证任一网络发生故障，不会扩展到其它网络，把故障限制在最小范围之内。同时根据本项目的要求，对三层交换机进行相应的设置，限制＃1机组和＃2机组之间进行的数据流，从根本保证了“不应因公用系统的存在，使2台机组DCS耦合在一起”的要求。但是考虑到＃1机组和＃2机组之间可能存在互相监视的部分点，设计中采取从操作网共享数据方式实现。三层交换机自动限制＃1机组网络和＃2机组网络同一时间只能有一个网段的数据可以进入公用系统网络，即
公用系统方案示意图
对等CS网络架构方案介绍
针对电厂对DCS系统极高安全可靠性要求，以及方便的数据查询等功能，ECS-100系统采用了对等CS网络架构，同时为保证控制网的低负荷要求，单独设立了一层操作网，用于非实时数据的传输，从而保证了控制网的安全可靠性。普通CS网络架构方案中，操作站和工程师站并不直接作为控制网的一个节点，而是通过服务器连接到控制网，即操作站所有的操作指令必须通过服务器才能下达到控制器，同样控制器所有数据要通过服务器才能上送到操作站作为显示。这种方案中，一旦服务器瘫痪，将造成整个系统的崩溃。而普通的对等网模式中，每台操作员站都是相对独立而平等的，都单独从控制网获取数据和下达指令，这种方式保证了系统的可靠性，但是对于历史数据的管理查询非常不方便，不利于大型项目的应用。ECS-100采用了两种方案的结合，对实时数据和历史数据分开处理，在控制网设置独立的历史数据服务器，并设置一层独立的操作网，担负趋势查询、操作记录查询、报警历史查询等功能。默认方式下实时数据由操作站和控制网直接交互，操作站对历史数据的访问通过操作网从数据服务器获取。
通过我厂本次项目的实施，使得ECS-100分散控制系统在200MW机组上得到成功的应用。本次应用体现出了ECS-100系统对电厂在DCS高安全可靠性要求，特殊的操作习惯要求等方面的良好适应。通过此次应用，增加了同类电厂在DCS系统产品的可选性，同时也使我厂认识到中控WebField系列DCS系统经过多年的发展，已经具备了与国外DCS系统竞争的能力，并且在行业针对性、工程服务等方面甚至优于国外系统，为今后同类机组的建设造积累了大量的经验，具有很高的推广价值。
