PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在寧海電廠(chǎng)中應用

2．執行機構

電動(dòng)執行機構采用原裝進(jìn)口德國歐瑪公司的產(chǎn)品一體化智能型產(chǎn)品AUMA MATIC，帶有雙通道PROFIBUS-DP冗余總線(xiàn)接口，作為DP從站掛在總線(xiàn)上。開(kāi)關(guān)型電動(dòng)執行機構可以接受開(kāi)、關(guān)、停數字量控制信號。本體配置手輪和手/自動(dòng)切換機構以及開(kāi)、關(guān)按鈕，并有相應的位置指示燈，以實(shí)現就地操作。

3．系統組態(tài)與運行

DP主站的AP中的IM308C模件具有用于通信的CPU和存儲單元FLASHROM（快速可擦寫(xiě)可編程只讀存儲器），PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )結構圖及相應的用戶(hù)通信程序可灌入該模件的FLASHROM中。當IM308C啟動(dòng)時(shí)，將運行于FLASHROM中的用戶(hù)程序建立網(wǎng)絡(luò )結構，通過(guò)對AUMA電動(dòng)門(mén)芯片上地址（設備編號）的辨認建立網(wǎng)絡(luò )連接，而后根據電動(dòng)門(mén)廠(chǎng)家提供的GSD（設備性能描述文件）中讀取的參數，最終識別出該設備，從而讀取來(lái)自執行機構的信息，并發(fā)送命令至該設備。

每臺AUMA作為總線(xiàn)上的單獨從站，其總線(xiàn)地址通過(guò)設備上的LED（發(fā)光二極管）分別輸入。在就地AUMA的面板上，可以設置與閥門(mén)有關(guān)的參數。一部分與控制相關(guān)的參數存儲在A(yíng)P中，并可以通過(guò)工程師站修改，即直接通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)修改閥門(mén)參數。

通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)與DCS的通信，執行機構的開(kāi)/關(guān)反饋、設備故障等一些情況就可得以基本反應，操作員在集控室中，遠方對執行機構進(jìn)行手動(dòng)控制。執行機構的閉環(huán)運算功能以及與其它設備間連鎖等開(kāi)環(huán)運算功能，在主站AP中以10ms為周期進(jìn)行運算，運算結果作為數字量直接傳至AUMA中的PROFIBUS-DP接口，對電動(dòng)執行機構進(jìn)行控制。

五、應用體會(huì )

現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)已經(jīng)在新建和改造電廠(chǎng)中的得到大量應用，但是在新建國產(chǎn)600MW大型電站工程中的一定規模的運用還未見(jiàn)報道，寧電工程在這方面邁出創(chuàng )新的一步。通過(guò)工程實(shí)施，我們有如下體會(huì )供借鑒：

1．現場(chǎng)總線(xiàn)的安全性問(wèn)題一直受到關(guān)注。采用現場(chǎng)總線(xiàn)后，取消了大量的控制電纜，現場(chǎng)總線(xiàn)的保護措施可以提高，降低了故障率，所以現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )不采用冗余方式是可以接受的。但是，總線(xiàn)上的某個(gè)節點(diǎn)機故障而封鎖總線(xiàn)時(shí)，將影響總線(xiàn)大部分設備的工作。由于對可靠性和安全性的要求，我們采用了AP和雙總線(xiàn)的冗余配置，這在一定程度上抵消了現場(chǎng)總線(xiàn)節省布線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，增加了工程造價(jià)。今后結合電廠(chǎng)的實(shí)際情況，采取什么樣的冗余方案，值得探討。

2．由于原DCS冗余控制器的所有功能都分散到各個(gè)現場(chǎng)智能儀表中，危險已經(jīng)完全分散，一個(gè)現場(chǎng)智能儀表的故障只影響到本身或相關(guān)的少量智能設備，其影響范圍遠低于DCS冗余控制器故障的波及面，就地智能儀表的功能塊設計可保證故障時(shí)相關(guān)智能設備置于安全位，因此每個(gè)現場(chǎng)智能儀表CPU不冗余是完全可行的。

3．現場(chǎng)總線(xiàn)系統有一個(gè)重要特征，就是信息處理現場(chǎng)化。主要含意就是在智能現場(chǎng)裝置中植入控制模塊，使其具備控制器功能。但是目前用于電站的具有這樣功能的智能執行機構的可選品種很少，限制了現場(chǎng)總線(xiàn)系統在電站工程中進(jìn)一步的應用。進(jìn)一步地，如何用智能現場(chǎng)裝置來(lái)實(shí)現復雜的功能組級及協(xié)調級控制，還需要研究和實(shí)踐的探討。

4．以智能化現場(chǎng)儀表為基礎的現場(chǎng)總線(xiàn)系統，若能把管理自動(dòng)化和遠程診斷功能納入系統，更能發(fā)揮現場(chǎng)總線(xiàn)系統降低運行維護費用的優(yōu)勢。但是，出于盡快安全順利投產(chǎn)等各方面原因，我們應用的系統和范圍是有限的，現場(chǎng)總線(xiàn)系統的總體優(yōu)勢一時(shí)不能體現，相關(guān)的二次系統的開(kāi)發(fā)更是有待時(shí)日。

六、結語(yǔ)

現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統已經(jīng)成為一種成熟的控制系統，在電廠(chǎng)中應用現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的條件已經(jīng)成熟，也是企業(yè)信息集成化的需要，但也需要在電站工程實(shí)踐中不斷擴大應用范圍和進(jìn)行試點(diǎn)等努力。國華寧電工程在國產(chǎn)600MW機組控制系統中進(jìn)行了應用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的積極嘗試，積累了設計和工程經(jīng)驗。根據應用經(jīng)驗和實(shí)際效果，將在后續工程中作適當推廣，從而為實(shí)現寧海電廠(chǎng)的全面數字化生產(chǎn)和管理奠定基礎。