电厂发电机组的控制系统对机组安全稳定运行至关重要,论文对北方联合电力达拉特旗电厂330MW亚临界燃煤发电机组的#3号机组的控制系统进行升级改造研究,以避免由于控制系统运行年限过长而带来的不安全稳定因素,保证系统正常运行。首先,论文分析了DCS系统基本理论,从现场级、过程控制级、操作监控级和信息管理级四方面分层介绍了其功能性和拓展性;针对DCS系统策略问题,研究了数字PID算法,对算法优化进行了分析;介绍了数据通讯介质、数据通讯拓扑结构和数据通讯标准,并选取典型DCS(I/A Series 50)系统进行了研究讨论。其次,介绍了北方联合电力达拉特旗电厂概况,阐述了#3号机组DCS系统(即FOXBORO公司生产的I/A Series系列)的组成、架构、软硬件情况;分析了其DCS控制系统目前存在的设备老化严重、部分元件已停产、以及系统控制器、IO卡件、DEH、TSI、高低旁路控制故障频出等问题。最后,基于DCS控制系统所存在的问题,统计了现有主控DCS系统IO项目,提出了3个DCS系统改造方案,从经济性、安全性、自动化水平等角度分析了各方案优缺点;为保证DCS系统改造完整性和一致性,将辅助控制系统改造内容一并纳入主控DCS系统改造进行了分析和比较;对3个不同改造方案进行了预算分析,选取了最优改造设计方案,并对其进行了改造后的经济效益和社会效益分析。