智能控制系统：热电厂生产部的技术革新与突破

创作时间:

2025-01-22 00:24:37

作者:

@小白创作中心

智能控制系统：热电厂生产部的技术革新与突破

2022年，热电厂生产部在智能控制系统方面取得了显著的技术突破。该系统不仅实现了自动化运行和远程监控，还显著提升了设备效率和可靠性。这一系列技术革新为热电厂的可持续发展奠定了坚实基础。

智能控制系统的架构与功能

智能控制系统基于传统DCS控制系统，通过集成专家经验、机理模型、先进预测控制等技术，实现机组在线深度优化、智能运行监控、设备故障预警与诊断等功能。ICS平台采用弹性计算的服务器架构，支持动态调整计算、存储和网络资源，提供数据分析、智能计算、智能控制等环境，并具备开放的应用开发环境。该平台可广泛应用于火电、热电、石化、新能源等行业，具有较高的投资回报率和推广价值。

智能控制系统平台（ICS）以和利时DCS系统网络为网络基础架构，在智能控制网段配备与DCS一体化的高级应用控制器和高级应用服务器、数据服务器等，提供数据分析环境、智能计算环境、智能控制环境和开放的智能应用开发环境，其中开放的应用环境可以为第三方的智能模块提供组态工具，支持第三方开发的算法模型、高级应用置于统一的平台资源环境下运行。将常规DCS系统升级成智能DCS系统，并确保不影响原有DCS系统安全。

ICS智能控制平台采用弹性计算的服务器架构，弹性计算是一种可缩放的计算资源，支持动态调整计算、存储和网络资源以适应使用需求的增加和减少，可以将计算和存储资源的供应与需求密切相关，横跨整个计算、存储和网络范围的动态调整。ICS采用平台+应用的软件架构，平台层为应用提供公用的软件资源，包括实时库、历史库、报警库等数据库资源，也为应用提供通用的组态工具，如算法工具、报表工具、画面组态工具等，同时还提供算法的运行时环境。应用层提供参数模型管理、参数模型训练、机器视觉的训练与管理、智能寻优等应用工具，支持智能控制应用的设计和运行管理。

ICS提供丰富的数据通讯方式，支持基于TCP、MQTT协议的数据采集，提供基于RESTful、gRPC、OPCUA等方式的数据服务接口。ICS服务器所有端口采用加固策略限制，通讯仅限于指定的设备之间，ICS与控制系统之间采用白名单的机制，只有在白名单内的测点才允许被回写，敏感数据采用加密的方式访问和存储。

设备状态监测与故障诊断

智能控制系统通过设备状态监测和故障诊断功能，实现了预防性维护和预测性维护的有机结合。系统能够实时监测设备的关键参数，如振动、温度、压力、电流等，通过数据分析和故障诊断技术，预测设备可能发生的故障，并制定相应的维护措施。在实施过程中，需要定期对设备状态监测系统进行校准和维护，以确保数据的准确性和可靠性。

预防性维护（Preventive Maintenance，PM）是指按照一定的时间间隔或设备运行时间进行的定期检查、保养和更换零部件的维护策略。其主要目标是防止设备意外故障的发生，延长设备的使用寿命。预防性维护的实施需要详细的计划和记录，以确保每次维护任务能够按时完成，并且所有的维护工作都符合标准。

预测性维护（Predictive Maintenance，PdM）是一种基于设备状态监测和数据分析的维护策略，通过对设备运行数据的实时监测和分析，预测设备可能发生的故障，从而进行针对性的维护。其主要目标是最大限度地减少设备的非计划停机时间和维护成本。

纠正性维护（Corrective Maintenance，CM）是指设备发生故障后进行的修理或更换，以恢复设备的正常功能。其主要目标是尽快恢复设备的正常运行，减少因设备故障带来的生产中断和经济损失。

通过结合预防性维护和预测性维护，可以有效地弥补各自的不足。预防性维护可以确保设备的基本维护工作按时完成，预测性维护可以及时发现和解决潜在的问题，从而减少设备的非计划停机时间。此外，结合使用可以更科学地制定维护计划，提高维护效率和设备的可靠性。