现场总线技术在火电厂的应用

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1、第32卷第5期华电技术VoI．32No．52010年5月HuadianTechnologyMav．2010现场总线技术在火电厂的应用马玉敏(国核电力规划设计研究院，北京100094)摘要：从数字化电厂和控制系统功能及物理分散2个方面分别阐述了现场总线技术在火电厂中应用的重要性。分析了现场总线的技术特点，论述了现场总线技术在国外火电厂应用的成功经验，针对目前国内智能现场设备的现状，提出了在国内火电厂中应用现场总线技术的设计原则和应用范围。关键词：现场总线技术；总线协议：智能现场设备中图分类号：TM621．6文献标志码：B文章编号：1674—1951(2010)05—0038—03问的分散布置，这

2、些措施都能在一定程度上减少安0引言装材料(电缆和桥架等)的使用。但是，如果不对控发电企业进入信息化时代，对火电厂的数字化制系统进行革命性变革，单纯通过优化主厂房的布和网络化提出了更高的要求。火电厂数字化的深度置来进一步降低安装材料的用量已经非常困难。采和广度直接影响火电厂信息化的水平。火电厂控制用现场总线技术，将控制功能和I／O移到现场设备和管理系统可分为3级：厂(管理)级SIS(Superviso—是从根本上解决这一问题的关键。ryInformationSystem)，MIS(ManagementInformation1现场总线技术的特点System)；机组(车间)级DCS(Distribu

3、tedControlSys．tern)，PLC(ProgrammableLogicSystem)；现场设备级国际电工委员会IEC1158对现场总线的定义(执行机构、现场仪表等)。随着火电厂控制系统的为：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内迅速发展，机组(车间)级已经实现了全数字化，厂的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数(管理)级也有了飞速发展。传统的DCS(PLC)系据总线称为现场总线。统是模拟量、开关量、数字量混合系统信号制，而且现场总线的核心是总线协议，是实现开放和互是单向的，只能从现场设备中采集到用于过程控制操作的必要条件；现场总线的基础是智能现场设备，的信息，而诊断和维护

4、信息却无法采集。现场总线是现场总线的硬件支持，双向数字通讯的基础载体；技术突破了传统的“点对点”传输，将丰富的现场状现场总线的本质是现场设备的数字化、信息化和控态信息、诊断信息等送人机组(车间)级控制系统，制的分散化。并实现远程参数的调整和校正，使得现场设备与电用于火电厂过程控制的现场总线协议有：FF厂控制管理系统之间的数字通讯成为可能，为电厂(FieldbusFoundation)，Hart，Profibus—PA，Profibus—信息化建设及全面绩效管理提供了强大的数据基础DP，Devicenet等。平台，使得电厂的数字化管理可以从现场设备级目前，国内外应用现场总线技术的主流DCS，遵开

5、始。循不同的现场总线协议，如Siemens(西门子)公司随着火电厂的不断发展，采取有效的措施大幅的TXP一3000(SPPA—T3000)支持Profibus—DP和度降低工程造价已成为火电厂设计方案优化中越来Profibus—PA现场总线协议；Foxboro公司的I／A系越重要的因素。而对于热控专业人员来说，降低工列支持Profibus—DP，Profibus—PA和FF现场总线程造价的有效措施是控制系统的功能分散和物理分协议；Emerson(艾默生)公司的Ovation系统支持散。随着DCS控制器功能越来越强大，传统的DCSProfibus—DP，Profibus—PA，FF和Hart现场

6、总线协功能分散已不能很好地降低工程造价，于是，控制系议；ABB公司的Symphony系统支持Profibus—DP和统的物理分散就显得尤为重要。从DCS的远程控FF现场总线协议。制站、远程I／O、配电柜、电源柜的分散布置到使用不是所有的智能现场设备都支持相同的现场总远程智能采集前端，再到取消集控楼进行电子设备线协议，也不是同一智能现场设备支持所有的现场总线协议，如Rosemount3051C／3051S、Magnetrol收稿日期：2010一O1—27Eclipse705雷达液位计、E+H的导波雷达液位计、第5期马玉敏：现场总线技术在火电厂的应用·39·Limitorque的阀门执行机构、Au

7、ma的阀门执行机2．5对满足FF总线协议的智能设备采用现场控构、FisherDVC6000、DresserFVP的阀门定位器、制的可能性ABBTZID阀门定位器和日本恒河的EJA100压力总的原则是尽量不采用现场控制，有以下4方变送器等支持FF总线协议；Auma的阀门执行机面的原因：构、Limitorque的阀门执行机构、西门子的Simocode(1)多数调节阀的控制策略太复杂，不能集成MCCs和