现场总线技术在国内电厂的应用.docx

现场总线技术在国内电厂的应用摘要：该文对现场总线控制系统FCS（FieldbusControlSystem）的技术特点进行了分析并对其目前在国内电厂的应用情况进行了介绍。关键词：现场总线电厂应用分散控制系统中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0117-01现场总线（fieldbus）按其国际电工委员会IEC61158的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线和现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统通称为FCS（FieldbusControlSystem）。1现场总线技术特点分析1.1现场总线的优点（1）为数字化电厂提供了系统基础。现场总线可以实时上传大量的现场数据例如在电动执行机构的采集信息中可以看到电池电量、力矩、总开关次数等。通过现场总线技术和目前已在电厂成熟推行的厂级信息系统（MIS、SIS）通过二次开发可实现更多信息量的数字电厂。（2）节省大量电缆。传统系统一对导线只能连接一个现场设备而现场总线系统多个现场仪表只用一对导线就可实现连通减少了大量电缆及电缆桥架也节省了大量安装费用。（3）减少基建的调试时间。电缆总量较常规大大减少减少了电缆的核对工作而且采用现场总线网络连通后相关信息就直接上传至DCS可在DCS的设备管理软件对设备进行进一步参数整定等工作。1.2现场总线的缺点（1）对就地设备要求较高。若就地设备与现场总线不能很好的兼容将会导致通讯故障。国产此类就地设备目前质量参差不齐为此电厂多采用进口设备。（2）对设计、施工的要求较高。现场总线技术是类似于计算机网络的技术对接地、抗干扰等要求比较高。国内电力设计院设计经验不足施工人员施工不够严谨往往造成投产后故障频发。（3）现场总线的经济性没有绝对优势。由于现场总线配套的就地设备通常是进口设备日后的维护备件费用也相对较高；再加上系统自身的设备价格高昂以及后续的维护费现场总线的经济性不是很突出。（4）现场总线对检修人员要求高。由于目前现场总线在国内电力系统使用较少维护人员缺乏经验。若采用此技术必须对维护人员进行专业培训势必加大对整体人力、物力的投入。2现场总线技术的应用2.1现场总线标准的选择目前用于电厂过程控制的现场总线、在技术和市场占有率较领先的有基金会（FoundationFieldbus：FF）现场总线和PROFIBUS（ProcessFieldbus）现场总线。两种总线标准相比FF可用于连续量控制（取代4～20mADC模拟量）而PROFIBUS不仅适合离散量控制而且也适用于连续量控制。目前电力工程中常用的几大分散控制系统厂家基本上都能满足PROFIBUS和FF现场总线标准。如FOXBORO公司的I/A系统能接受PROFIBUS和FF现场总线标准西门子公司的TELEPERM-XP系统能接受PROFIBUS现场总线标准艾默生公司Ovation系统能接受FF和PROFIBUS现场总线标准。2.2现场总线技术国内应用情况目前现场总线技术已在国内一些电厂中配套几大主流分散控制系统应用。（1）西门子公司的TELEPERM-XP系统：山东莱城电厂3、4号机组应用范围包括400V及以下电动机配套西门子公司的SIMOCODE电动机控制保护设备。国华宁海发电厂（4×600MW）应用范围为闭式水系统的34个现场总线电动门（AUMA公司的AUMATIC电动执行器）现场总线标准为PROFIBUS-DP。（2）FOXBORO公司的I/A系统：江阴夏港电厂5、6号机组（2×330MW）应用范围包括380V开关柜采用西门子公司的SIMOCODE电动机保护控制设备通过PROFIBUS-DP与I/A分散控制系统相连。（3）艾默生过程管理公司生产的OVATION系统：江苏望亭燃气联合循环发电厂（2×390MW）采用FF现场总线与分散控制系统连接。2.3某典型应用实例某电厂2×1030MW超超临界燃煤机组在主辅机全面选用现场总线控制系统为国内首台超超临界机组FCS应用的示范工程。（1）DCS系统共有26+2对控制器设计了现场总线通讯柜35只、51个冗余Profibus-DP网段、11个非冗余Profibus-DP网段、124个Profibus-PA网段其中Profibus-DP连接358个现场总线设备、Profibus-PA连接628个现场总线设备涵盖了25个工艺系统采用了13种类型的现场总线设备控