火電廠(chǎng)現場(chǎng)總線(xiàn)控制問(wèn)題及解決

一、現場(chǎng)總線(xiàn)特點(diǎn)及其應用現狀

　　目前支持現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的DCS有西門(mén)子公司的T-3000DCS、美國艾默生公司的Ovation DCS、美國ABB公司的800XA DCS、西安熱工研究院有限公司研發(fā)的FCS165 DCS等。除FCS165 DCS外，其它DCS對現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的支持均需增加現場(chǎng)總線(xiàn)通訊卡進(jìn)行數據通訊，這種方案是傳統DCS的功能擴展，符合目前現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議應用狀況，即在機組控制中不是所有控制系統和設備都采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，部分系統和設備保留傳統儀表和非智能設備。

　　應用在火電廠(chǎng)的現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議有Profibus和FF2種，在2種協(xié)議中以Profibus協(xié)議構建的控制網(wǎng)絡(luò )為主，FF協(xié)議只在山東鄒縣電廠(chǎng)和華能海門(mén)電廠(chǎng)中為數不多的設備上應用。應用現場(chǎng)總線(xiàn)構建的控制網(wǎng)絡(luò )開(kāi)始在電廠(chǎng)輔助車(chē)間控制系統應用，現已逐步應用于機組控制系統，并且應用的范圍越來(lái)越廣，從早期的數據采集系統(DAS)、順序控制系統(SCS)到現在的鍋爐安全監控系統(FSSS)、模擬量控制系統(MCS)均采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。

　　二、應用中存在的問(wèn)題及對策

　　2.1 總線(xiàn)類(lèi)型的選擇

　　(1)確定采用現場(chǎng)總線(xiàn)的應用范圍、總線(xiàn)設備和儀表所占的比例、I/O中控制與安全區域的比例。

　　(2)從功能上考慮基本的I/O信息、總線(xiàn)供電、總線(xiàn)設備，其中包括設備的總線(xiàn)協(xié)議、同一總線(xiàn)上不同生產(chǎn)廠(chǎng)家制造的智能設備、總線(xiàn)通訊電纜長(cháng)度、冗余和診斷功能。如果設備處在危險區域，應考慮采用具有本安特性的總線(xiàn)。

　　(3)為了保證機組的安全運行，事件順序記錄 (SOE)功能、FSSS、汽輪機緊急跳閘系統(ETS)、數字式電液控制系統(DEH)、給水泵汽輪機電液控制系統 (MEH)以及其它快速控制系統等不易采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。

　　任何一種類(lèi)型的現場(chǎng)總線(xiàn)都不能涵蓋電廠(chǎng)所有的控制范圍，不同類(lèi)型的現場(chǎng)總線(xiàn)混合應用將是趨勢。目前，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應用還局限于傳統DCS加現場(chǎng)總線(xiàn)通訊卡的方式，總線(xiàn)類(lèi)型的選擇受限于DCS的支持協(xié)議類(lèi)型。

　　2.2 電纜的設計

　　因有關(guān)現場(chǎng)總線(xiàn)的設計分工不明確，造成了現場(chǎng)總線(xiàn)電纜不能完全符合設計規范，出現干擾和網(wǎng)段速度降低的問(wèn)題。對此，應規范電纜的設計。不同速率的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)段最大長(cháng)度如表1所示(長(cháng)度可采用中繼器來(lái)延長(cháng))。

　　電纜分類(lèi)為：

　　(l)第一類(lèi) 現場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)電纜(例如：Profi-bus、 AS一i、Ethernet等)，用于數字式數據傳輸的屏蔽電纜(例如打印機、RS232等電纜)，屏蔽的低電壓(≤25V)模擬和數字信號電纜，低電壓(≤60V)供電電纜，同軸信號電纜。

　　(2)第二類(lèi) 直流電源(≤60V，≤400V)供電電纜，交流電源(>25V，≤40OV)供電電纜。