电厂FCS设计综述课件.ppt

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1、现场总线技术在火电厂主控系统设计综述1.现场总线在电厂过程控制中应用较少的原因2002年下半年开始，电力供应缺口导致大量电厂项目大赶快上，项目业主及工程设计人员的主要精力放在如何在最短时间内完成项目设计任务，常规技术方案自然成为首选；工程技术人员对现场总线技术优势的理解仅局限于节省电缆、功能分散、设备信息数字化，缺乏应用的积极性；电厂过程控制回路相关度高、控制功能复杂、安全性和稳定性要求，要求对现场总线技术的切实掌握和实践验证；现场总线仪控设备比常规仪控设备价格高，总线型设备的选择范围还相对较小，一定程度

2、上阻碍了现场总线技术在电厂过程控制中的大量应用。1.现场总线在电厂过程控制中应用较少的原因近期状况有所改变德国尼德豪森电厂二期、国华宁海电厂二期、华能巢湖、深能源河源、粤电平海电厂等项目也正在进行现场总线技术的实施方案。各大发电集团都十分关注电厂热控自动化新技术的应用和由此产生的巨大效益。华能金陵、华能九台、神华胜利、华能秦岭电厂在机组主辅控制中全面试点应用现场总线技术。2.现场总线的选取及应用层面对过程控制应用来说，PROFIBUS和FF总线比较适合。两种总线标准相比而言，FF较适用于连续量控制(取代4

3、~20mA模拟量)，而PROFIBUS较适用于离散量控制，但同时也适用于连续量控制（只是在连续量控制方面略逊于FF总线）。本工程机组控制系统原则上采用上述两种现场总线标准。本工程通过招标最终采用了西门子公司T-3000控制系统，系统为PROFIBUS总线。2.1现场总线的应用层面火电厂机组控制功能从简单到复杂分布很广，有单回路、串级调节回路，也有多输入多输出的交叉耦合控制系统，还有可靠性要求很高的快速保护联锁逻辑。FF现场总线设备具有一定的控制和运算功能，能够完成较单纯的单回路或串级调节任务，但是对于存在

4、多回路耦合的复杂控制，需要在不同网段间传输数据，就可能影响控制的实时性。现场总线的应用层面Profibus现场总线的现场智能设备本身基本不具备控制功能。华能金陵电厂确定在现场设备层全面采用现场总线技术，调节回路控制策略和设备控制逻辑仍按照工艺系统划分在不同DCS控制器中集中处理，基本不减少DCS控制器的配置。现场总线的应用层面国内火电厂采用的主流DCS基本上都已提供了各自的现场总线解决方案。西门子的T-3000、艾默生公司的OVATION；FOXBORO的I/A支持FF和PROFIBUS-DP现场总线标准

5、。火电厂现场总线的应用将更侧重于现场设备的数字化及由此数字化而带来的种种益处，而不在于纯粹意义上的FCS应用。4.3现场总线设备基本情况(1)现场总线型电动执行机构SIPOS5Flash、AUMA、ROTORK、EMG。这些品牌的产品基本上以支持PROFIBUS-DP总线标准为主，其中ROTORK还支持FF总线标准。国产电动执行机构有些产品支持PROFIBUSDP总线，但目前应用不多。(2)电动机控制装置西门子公司SIMOCODE智能马达控制器已有大量成功应用业绩。国内的同类产品有东大金智智能电动机控制器

6、(LPC2-530)、丹东华通智能马达控制和保护装置（PDM-810MRH-DP）、苏州万龙智能电动机控制器（ST502）。从测试的分析结果来看，国产的智能电动机控制器多为单路PROFIBUS-DP设备，均不支持DPV1，不能通过PDM实现设备管理功能。电动机控制装置厂用电动机75KW以上具有PROFIBUS通讯接口的配电装置，除了西门子公司具有完整的产品系列（塑壳断路器3VF/3VL、框架断路器3WN6、3WN1）外，其它厂家还没有同类型产品，这在一定程度上制约了工程的应用。(3)现场总线型变送器支持F

7、F和PROFIBUS现场总线地变送器主要有Rosemount公司的3051系列、Siemens公司的SITRANSP系列、Yokogawa公司的EJA、ABB公司的2600T系列、Honeywell公司的ST3000系列等等(4)现场总线型阀门定位器美国FISHER-ROSEMOUNT公司生产的FIELDVUEDVC系列智能阀门定位器支持FF现场总线，德国西门子公司的SIPARTPS2阀门定位器支持FF和PROFIBUS-PA；日本山武公司的SVP3000智能定位器支持FF总线标准。总体来看支持PROFI

8、BUS-PA的阀门定位器产品选择余地相对较小。5工程实施方案和技术经济分析5.1工程设计方案及应用技术分析5.1.1可靠性和可用性为了提高系统的可靠性，现场总线技术(FF和PROFIBUS)已经采用了多项措施，常用的主要有分散和冗余二项。通过诊断可以提高系统的可用性。5.1.2实时性(PROFIBUS)PROFIBUS-DP总线的传输速率可达12Mbit/s。计算PROFIBUS-DP总线的响应时间可以按下面的计算公式进行计算