结合虚拟DCS系统仿真控制技术，探讨了电厂集散控制系统DCS、信息系统SIS 和仿真系统SIM 这三大实时系统互联应用的可行性。实现三大实时系统互联的关键是使真实DCS和虚拟DCS的I/ O接口数据和组态数据一一对应。虚拟DCS通过智能编译和真实DCS系统达到同步更新，SIS系统和SIM系统利用数据库比较技术和实时通信技术进行数据连接。充分利用虚拟DCS技术的高度逼真性和开放性，实现了三大实时系统的实时互联，可以完成数据分析、模型校验和参数优化等高级仿真功能，扩大了虚拟DCS控制系统的应用范围，提升了应用层次和仿真品质。

      目前， 我国电力工业进入了一个新的建设高潮，正在新建众多大型发电机组， 同时对已服役多年的大机组进行改造。本次建设高潮的一大特色是要建立先进完善的自动化和信息技术平台www.cechina.cn，充分发挥与发电设备和人员操作紧密相连的实时系统的数字化功能，以全面提高大型发电厂生产运行的安全性和经济性。本文从虚拟集散控制系统(distributed control system ，DCS)

     1、大型发电厂的实时系统
      我国的大型火力发电厂一般指安装了多台135 MW， 300 MW 和600 MW 发电机组的发电企业。由于是连续进行发电的生产过程， 机组的实时控制系统DCS成为生产的关键系统， 处于运行控制的核心地位。近年来， 在计算机网络技术和数学模型技术不断进步的基础上，各大型发电厂在实时控制系统DCS之外www.cechina.cn，大力发展了实时信息系统SIS(supervisory information system) 和实时仿真系统SIM(simulator system) ， 这构成了所谓大型发电厂的三大实时系统。大型发电厂的三大实时系统是相对于非实时的管理信息系统MIS (management information system) 而言的， 其系统如图1所示， 三大实时系统的主要功能：

    1) 实时控制系统DCS 用于直接控制锅炉、汽轮机和发电机组， 实现逻辑和自动调节功能，保证机组的启停和稳定运行；
    2) 实时信息系统SIS  主要指为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统[1，2] ；
    3) 实时仿真系统SIM  用于运行人员的培训，并可用于机组运行控制和优化分析。
 

图1 大型发电厂的三大实时系统

    这三大实时系统的工作目的、系统平台和软件功能各有不同控制工程网版权所有，但其实时性要求都是一致的，各系统的响应时间都在100 ms 级，以满足对大型火力发电机组进行控制、监测、仿真的大容量和高速度数据计算处理的需要。同时，这三大实时系统的建设时间和供货来源不同， 各自有很大的独立性。随着各大型发电厂高性能计算机信息网络的不断建设完善，为了达到利用数字化技术手段提高大型机组的安全性和经济性的目的，各方对于这三大实时系统的互联和应用寄予较高的期望，提出了非常有使用价值的应用构想。新的实时系统互联应用要求包括： ① 实现DCS系统到SIM系统的连接，能够实现对DCS系统的控制组态、参数设定等方面的程序下载，提高虚拟DCS的控制品质，能更好地进行热控人员培训； ② 能够实现SIM系统到DCS系统的连接www.cechina.cn，从而进行动态试验， 并根据数学模型的计算结果进行DCS系统的性能优化或异常分析；③ 能够实现SIS 系统到SIM 系统的连接， 使仿真数学模型获得能符合某一历史时刻的初始工况，从而为进一步机组状态分析提供起始运算点； ④ 能够实现SIM 系统到SIS 系统的连接，使运行监控和决策人员可以对实时数据和仿真数据进行方便的比较www.cechina.cn，做出正确的判断。

    根据以上的要求，实现三大实时系统互联的内容就是来自于DCS的I/O数据通信和组态数据。正是有了全新开发的虚拟DCS系统和虚拟I/O ，才能使数据和逻辑一一对应，使三大实时系统互联应用成为可能。

    2、虚拟DCS技术
    众所周知，SIM 系统是带有炉、机、电控数学模型的实时计算系统。仿真数学模型应该是全范围、全过程、高逼真度、相应的DCS控制系统的仿真，必须包含