TCS3000儀電一體化分散控制系統(tǒng)是在研究國內外10多種DCS技術基礎上，匯集了20多年的發(fā)電廠DCS工程應用經驗，以及逐步摸索出的熱控和電氣專業(yè)的共同特征，針對現(xiàn)代化發(fā)電廠DCS的控制分散、監(jiān)視集中的要求，以及對DCS網絡一體化的迫切需求，推出的具有創(chuàng)新特色的新一代儀電一體化DCS產品。
　　
　　TCS3000儀電一體化DCS分別采用熱控I/O模塊完成對熱工量I/O信號的采集，采用電氣量模塊完成對交流電量信號的采集處理，相對獨立的電氣保護等設備作為第三方裝置與DCS通訊模塊進行通訊，或者直接采用組態(tài)軟件搭置保護功能，實現(xiàn)了熱工與電氣一體化控制。
　　
　　一、概述
　　
　　華電卓資發(fā)電有限公司4×200MW主廠房DCS和脫硫DCS均采用TCS3000。
　　
　　本期工程兩臺機組設一個集中控制室，全廠公用系統(tǒng)（輔機循環(huán)水、燃油泵房、電氣公用系統(tǒng)）采用獨立的硬件，可分別在4臺單元機組DCS上實現(xiàn)監(jiān)控，但能相互閉鎖。
　　
　　機組控制系統(tǒng)采用大范圍一體化設計，DCS包括DAS、MCS、SCS、FSSS、ECS、BPS等多功能。
　　
　　循環(huán)水泵房和燃油泵房采用遠程控制站用光纖接入DCS公用系統(tǒng)，在集中控制室內控制。單元機組的空冷系統(tǒng)也采用遠程控制站，用光纖接入#1機DCS，在集中控制室內控制。
　　
　　與其他系統(tǒng)通訊方式采用MODBUS-RTU方式，包括DEH、吹灰、TDM、鍋爐汽機遠程I/O系統(tǒng)等。
　　
　　二、系統(tǒng)組成結構
　　
　　TCS3000分散控制系統(tǒng)的構成：
　　
　　●系統(tǒng)網絡：R-Net實時數(shù)據(jù)監(jiān)控網絡、I-Net數(shù)據(jù)管理信息網絡、I/O-Bus現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集總線、FCS第三方設備現(xiàn)場總線
　　
　　●DPU（DistributedControlUnit），簡稱CPU；
　　
　　●OSU（OperatorStationUnit），簡稱OS；
　　
　　●ESU（EngineerStationUnit），簡稱ES；
　　
　　●HSU（HistoryStationUnit），簡稱HS；
　　
　　●RTU（RemoteTerminalUnit），第三方通訊站；
　　
　　●MIS/SIS，信息網絡接口
　　
　　本工程配置了5個操作員站、1個歷史站、一個工程師站和1個工程師站，2個各帶4口的RTU（用于與第三方設備通訊）。
　　
　　三、DCSI/O點數(shù)

　　
　　四、系統(tǒng)控制范圍和機柜分配
　　
　　DCS原則上按照系統(tǒng)劃分。每個系統(tǒng)完成獨立功能，子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳遞原則：重要保護條件采用硬接線，普通信號采用點對點通訊，盡量減少不同控制器之間的通訊。
　　
　　單元機組采用11對控制器：鍋爐側5對，汽機側4對，電氣系統(tǒng)1對，空冷系統(tǒng)1對。單元機組共有16個控制柜、6個繼電器柜、1個電源柜。
　　
　　公用系統(tǒng)采用4對控制器：循環(huán)水泵房1對，公用電氣2對，燃油泵房1對。公用系統(tǒng)共有5個控制柜、1個繼電器柜和1個系統(tǒng)柜。
　　
　　五、系統(tǒng)的供電
　　
　　系統(tǒng)提供一個電源柜，經過兩個塑殼短路器接受兩路200VAC/160A電源，一路來自UPS，另一路來自常用保安段。
　　
　　電源柜內裝4U高度的19英寸雙電源切換箱，可產生獨立兩路切換后的220VAC/40A電源，電源切換箱有兩個數(shù)字電源指示，分別顯示來自UPS和保安段的電壓。切換后的電源經過空氣開關分別給HMI站、交換機、GPS、打印機等供電。
　　
　　控制柜裝有4U高度的19英寸電源箱，內置兩個220VAC/24VDC/1的電源轉換模塊，分別接受來自電源柜內兩路電源（UPS和保安段）。電源箱面板上有10個出線開關，分別給DPU、各層I/O機箱和機會風扇供電。電源模塊內置冗余供電的二接管，面板有交流進線開關、數(shù)字電壓指示和電壓微調旋鈕。
　　
　　六、TCS3000的應用特色
　　
　　1）熱控、電氣I/O模塊品種齊全，在一條總線上協(xié)同工作
　　
　　TCS3000的I/O模塊系列齊全，開發(fā)了四大類模件：熱控模件、電量模件、通訊模件、多功能模件（如：PID模件、溫度巡檢模件、同期模件、電能表模件、DEH模件），可以把熱工和電氣測控數(shù)據(jù)綜合在一起，做到真正的儀電一體化無縫連接。
　　
　　本工程配置了一層4U高度19英寸的交流采樣機箱，可直接采集CT、PT信號，免除了大量的電流、電壓、有功、無功、功率因素、頻率等電量變送器。交流模件品種有：4電流＋4電壓、8電流、8電壓、多功能等，這些模件直接掛在I/O總線上，可由控制器進行組態(tài)。
　　
　　2）分布式SOE――技術
　　
　　SOE模塊可以放置在任何一個DCS機柜中，采用硬件、軟件相結合的對時技術，做到不同DPU內的SOE模塊的1ms對時精度。
　　
　　3）DI/DO模塊軟件數(shù)字濾波――技術
　　
　　在常規(guī)硬件濾波基礎上，結合具有技
　　
　　術的軟件數(shù)字濾波，保證數(shù)字量模塊收發(fā)信號正確。
　　
　　4）I/O數(shù)據(jù)處理器――技術
　　
　　I/O數(shù)據(jù)處理器是DPU與I/O模塊的數(shù)據(jù)交換中間站，與DPU通過高速并行數(shù)據(jù)總線進行數(shù)據(jù)交換。I/O數(shù)據(jù)處理器內部采用大量的冗余技術，包括I/O通信總線的冗余切換以及內部數(shù)據(jù)的冗余備份。*的故障自診斷技術保證了即使I/O數(shù)據(jù)處理器的CPU故障，DPU仍然可以有效識別I/O通信網絡的狀況并進行控制器的冗余切換。
　　
　　5）I/O模塊高度可靠，按照電力行業(yè)標準生產測試
　　
　　TCS3000的I/O模塊是在亞洲*自動化生產線上加工、生產、檢測，設計和生產工藝采用與電氣保護裝置相同的要求，出廠前每塊模塊按照繼電保護標準，嚴格做EMC、EMI、耐壓、精度等各種試驗。模塊外表采用金屬封裝，散熱好，抗*力強。
　　
　　6）DCS機柜可靠、美觀、實用
　　
　　TCS3000所有機柜和機箱均在丹麥進口柔性生產線上加工生產，機柜結構合理、美觀、適用；機柜前面板采用高強度玻璃封裝，維護人員不需打開柜門，即可看到DPU、I/O模塊、電源模塊、交換機、GPS等設備的狀態(tài)燈，系統(tǒng)運行狀況一目了然。
　　
　　7）采用*的現(xiàn)代電子電路技術，取消端子板和端子柜
　　
　　I/O模塊的信號在物理上遵循就近接入原則，取消常規(guī)DCS的I/O模塊的端子板和端子柜的設計方式，可減少電子設備間的場地和電纜敷設任務。I/O信號直接接入端子模塊，接線簡單，查線方便，增強可靠性。
　　
　　8）通訊I/O點可組態(tài)
　　
　　本工程使用了兩塊RTU通訊模件，每個模件有4個RS232/485口和2個以太網口。RTU直接連在R-Net實時數(shù)據(jù)網上，同時也可作為DPU使用。所有通訊點在RTU內，與普通硬接線點一樣，可有系統(tǒng)軟件進行組態(tài)，不需編程，大大方便工程技術人員，節(jié)省了大量編程時間。
　　
　　七、DCS應用效果
　　
　　華電南自天元控制系統(tǒng)科技有限公司于2005年3月與卓資電廠簽訂DCS合同，設備4月底到達現(xiàn)場，7月DCS授電，#1機組于2005年12月7日順利通過72＋24小時試運行；#2機組于2006年3月通過168小時試運行。目前正在進行#3機組和脫硫DCS的調試。
　　
　　TCS3000系統(tǒng)投入運行后，穩(wěn)定、可靠，網絡快速；在傳統(tǒng)的DCS技術基礎上，融入電氣測控技術和標準，實現(xiàn)了熱工、電氣數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的一體化；保護投入率、自動投入率均達到，自動調節(jié)品質良好；得到運行人員*。