現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用與前景
來源:網(wǎng)絡(luò) 2012-07-08 關(guān)鍵詞:F900數(shù)據(jù)總線 現(xiàn)場(chǎng)總線 控制器 F900數(shù)據(jù)總線(WordlFIP),用于C370控制器之間的數(shù)據(jù)交換和C370控制器與CENTRALOG通信。F900是一種快速的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),基于IEEE的FIP標(biāo)準(zhǔn)(UTEC64+601607)的工業(yè)局域網(wǎng)。 CONTRONET控制網(wǎng)使用以太網(wǎng)技術(shù),用于集中控制層CENTRALOG數(shù)據(jù)庫與操作員工作站之間的數(shù)據(jù)交換。CONTRONET遵照IEEE803.3局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)?! ⊥ㄟ^INTERENT標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,P320可進(jìn)行長距離通信,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和大型電網(wǎng)控制?! ±?:陜西省楊凌燃機(jī)熱電廠位于陜西省楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),采用德國Siemens公司生產(chǎn)的遵循Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線 協(xié)議的SimaticPCS7控制系統(tǒng)作為機(jī)、爐、電的集中控制系統(tǒng)?! ≡撓到y(tǒng)共配置3對(duì)冗余CPU-41H控制器。每一對(duì)冗余控制器均通過冗余的現(xiàn)場(chǎng)總線Profibus-DP(最新數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)12Mbit/s)帶一定數(shù)量的遠(yuǎn)程I/O擴(kuò)展機(jī)架ET200M及I/O模件。由遠(yuǎn)程I/O擴(kuò)展機(jī)架和模件組成的遠(yuǎn)程I/O站均放置于現(xiàn)場(chǎng)四周,通過Profibus-DP總線與放置在主控樓的冗余控制器通信?! ≡撓到y(tǒng)共配置32個(gè)ET200M遠(yuǎn)程機(jī)架,按工藝流程分成8個(gè)遠(yuǎn)程I/O站,放置在全廠8個(gè)不同位置,最遠(yuǎn)的一個(gè)遠(yuǎn)程I/O站——深井泵房遠(yuǎn)程I/O站距主廠區(qū)3.4Nkm左右,其他的遠(yuǎn)程I/O站間距離在200Nm以內(nèi)??刂破髋c各遠(yuǎn)程I/O站間的通信是通過Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線完成的,主廠區(qū)內(nèi)Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸介質(zhì)為雙絞線,深井泵房遠(yuǎn)程I/O站與主廠區(qū)間的數(shù)據(jù)通信采用光纖作為傳輸介質(zhì),兩端┩ü光電轉(zhuǎn)換接口,與Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線相接?! ∮捎谑褂昧薖rofibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)布置I/O機(jī)柜,實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃機(jī)外圍設(shè)備、余熱鍋爐、汽機(jī)輔機(jī)、循環(huán)水泵房、綜合水泵房、深井泵房、廠用電氣系統(tǒng)、110NkV升壓站等系統(tǒng)與主控環(huán)的服務(wù)器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)了全廠各系統(tǒng)的集中監(jiān)控。自動(dòng)系統(tǒng)投入率達(dá)到100%,2001年8月系統(tǒng)投入商業(yè)運(yùn)營?! ±?:四川廣安電廠,采用遵循Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的L2-DP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),成功地將鍋爐補(bǔ)給水控制系統(tǒng)與凝聚水精處理控制系統(tǒng)控制等輔助車間控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),提高了火電廠輔助車間控制的勞動(dòng)生產(chǎn)率及系統(tǒng)可靠性。 3FCS在火電廠局部應(yīng)用效果 首先明確FCS的3個(gè)要害要點(diǎn): (1)核心:FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議,即總線標(biāo)準(zhǔn)。也就是說,只有遵循現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的控制系統(tǒng),才能稱為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。 (2)基礎(chǔ):FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置。數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置是FCS系統(tǒng)的硬件支撐?! ?3)本質(zhì):FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化。這是FCS系統(tǒng)效能的體現(xiàn)?! ≡賮矸治銮懊嫣岬降幕痣姀S應(yīng)用FCS的幾個(gè)例子?! ≡诶?中,華能珞璜電廠的ALSPA320控制系統(tǒng),它的LocaFip網(wǎng)絡(luò)與F900網(wǎng)絡(luò)均遵循WorldFip現(xiàn)場(chǎng)總線的總線協(xié)議,CONTRONET控制網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術(shù)。這是一個(gè)非常典型的現(xiàn)場(chǎng)總線體系結(jié)構(gòu)?! ≡诶?中,楊凌燃機(jī)熱電廠的SimaeicPCS7控制系統(tǒng),控制器與各遠(yuǎn)程I/O間的通信是通過Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線來完成??刂破髋c控制器之間、控制器與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信是通過冗余的環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)來完成?! ∩鲜鰞衫又?,在通信網(wǎng)絡(luò)方面均遵循現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議,即都含有做為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的核心部分,但另一個(gè)共同特點(diǎn)是都沒有采用數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置,仍采用模擬量的測(cè)量元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu),不具備現(xiàn)場(chǎng)控制功能。失去了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的硬件支撐,信息處理現(xiàn)場(chǎng)化就不能實(shí)現(xiàn),也就是說現(xiàn)場(chǎng)總線的突出特點(diǎn)——降低系統(tǒng)投資成本、減少運(yùn)行費(fèi)用和提高運(yùn)行和治理水平等,未能充分發(fā)揮出來?! ±?則是目前現(xiàn)場(chǎng)總線在火電廠局部應(yīng)用中的一個(gè)成功典型?! ?FCS在火電廠的應(yīng)用前景 (1)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前最新型的控制系統(tǒng),它是一種全計(jì)算機(jī)、全數(shù)字、雙向通信的新型控制系統(tǒng)?,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)給自動(dòng)化領(lǐng)域帶來了一場(chǎng)革命,代表了自動(dòng)化的發(fā)展方向。數(shù)字通信是一種趨勢(shì),也是技術(shù)發(fā)展的必然。從理論上講,雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制技術(shù)必將會(huì)給火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及提高治理水平帶來實(shí)實(shí)在在的效益。這是過去在電站中使用過的任何控制系統(tǒng)所無法與之相比擬的。 (2)作為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的核心部分——總線協(xié)議,已經(jīng)在火電廠控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中成功運(yùn)行,這不僅消除了人們以前存有的許多疑團(tuán),也為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在火電廠推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)?! ?3)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),在以順序控制為主,以PLC(可編程邏輯控制器)為硬件的火電廠輔助車間控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)控制中,可以發(fā)揮最大效益(見例3)。PLC作為一個(gè)站掛在高速總線上,充分發(fā)揮PLC在處理開關(guān)量方向的優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)場(chǎng)總線在該領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得成功,這將是今后一段時(shí)間內(nèi)火電廠輔助車間適度集中控制方針得以實(shí)現(xiàn)的一種優(yōu)選方案?! ?4)由于目前能滿足火電廠控制要求的數(shù)字式智能現(xiàn)場(chǎng)裝置的品種還很少,理論上的現(xiàn)場(chǎng)總線效益還不能充分發(fā)揮。因此,在大型機(jī)組上全面采用典型的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的時(shí)機(jī)尚未成熟?! ?5)目前,像例1、例2的控制系統(tǒng)不失是一種向FCS過渡性的控制系統(tǒng),它既保留了DCS系統(tǒng)中功能很強(qiáng)的控制器及I/O模件,同時(shí)在通信網(wǎng)絡(luò)又遵循現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。我們將該系統(tǒng)稱之為在通信和數(shù)據(jù)傳輸方向遵循現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的數(shù)字式分散控制系統(tǒng),暫稱該系統(tǒng)為FDCS。
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