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《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用 (2)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第6期(總第157期)山西電力No.6(Ser.157)2009年12月SHANXIELECTRICPOWERDec.2009現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用金湘力(國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院/南京南瑞集團(tuán)公司,江蘇南京210032)摘要:圍繞現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)技術(shù)如何在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用的問(wèn)題,從技術(shù)發(fā)展、優(yōu)勢(shì)、標(biāo)準(zhǔn)、效益、應(yīng)用、障礙等多角度透視該技術(shù),作出了一個(gè)全面、客觀的介紹,提出現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的廣闊前景,以及仍存在的問(wèn)題。關(guān)鍵詞:Fieldbus;現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng);電力系統(tǒng)自動(dòng)化中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
2、文章編號(hào):16710320(2009)06001003隨著工業(yè)智能設(shè)備的出現(xiàn),以及數(shù)字通信的發(fā)訊標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS在精度、可靠性、經(jīng)展,20世紀(jì)80年代末、90年代初國(guó)際上逐步形成濟(jì)性等許多方面都要比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)要優(yōu)越得多。了現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)技術(shù)。1984年,現(xiàn)場(chǎng)總線的概念得到正式提出。IEC(InternationalElectrotechnicalCommission,國(guó)際電工委員會(huì))對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)的定義為:一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制裝置之間實(shí)行雙向、串形、多結(jié)點(diǎn)的
3、數(shù)字通信技術(shù)。以該技術(shù)為核心的全新分布式控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS(FieldbusControlSystem)被人們稱為第五代控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表、控制器等智能設(shè)備連接在同一總線上,也被稱為開(kāi)放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò),其系統(tǒng)構(gòu)架如圖1。FCS作為新一代控制系統(tǒng),一方面,突破了DSC(分布控制)系統(tǒng)(DistributedControlSystem)系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡(luò)的局限,采用了基于圖1FCS系統(tǒng)構(gòu)架公開(kāi)化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案,克服了系統(tǒng)封閉所造1.1開(kāi)放性成的缺陷;另一方面把DCS系統(tǒng)的集中與分散相結(jié)首先,
4、傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是個(gè)自我封閉的系統(tǒng),合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu),變成了新型全分布式結(jié)構(gòu),把一般只能通過(guò)工作站的串口或并口對(duì)外通訊。在控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)。可以說(shuō),開(kāi)放性、分散FCS中工作站同時(shí)靠掛于現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)兩層性與數(shù)字通訊是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)最顯著的特征。網(wǎng)絡(luò),通過(guò)后者可以與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行1技術(shù)優(yōu)勢(shì)高速信息交換,以實(shí)現(xiàn)資源共用。其次,現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)所有制造商和用戶公開(kāi)的,沒(méi)有專現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)技術(shù)是計(jì)算機(jī),網(wǎng)絡(luò)通利許可要求,實(shí)行技術(shù)共享。可以與任何遵守相同訊、超大規(guī)模集成電路、儀表和測(cè)試、過(guò)程控制和標(biāo)準(zhǔn)的其它設(shè)備或系統(tǒng)相連。用
5、戶可按自己的需要生產(chǎn)管理等現(xiàn)代高科技迅猛發(fā)展的綜合產(chǎn)物,因此把來(lái)自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成大小隨意的系統(tǒng)(見(jiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的內(nèi)涵已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是指一根通訊線或一種通圖2)。1.2互操作性與互用性收稿日期:20090430,修回日期:20090930互操作性是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息作者簡(jiǎn)介:金湘力(1977),男,江蘇南京人,1999年畢業(yè)于揚(yáng)傳送與溝通;而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性州大學(xué)電力工程專業(yè),工程師。102009年12月金湘力:現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析與探討能類似的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)相互替
6、換。在以往的DCS中,聯(lián)合Foxboro、橫河、ABB、西門子等80家公司制不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品不能互換,要想更新技術(shù)和設(shè)訂的ISP協(xié)議和以Honeywell公司為首,聯(lián)合歐洲備,只能全部更換。等地的150家公司制訂的WordFIP協(xié)議,于19941.3智能化與功能自治性年9月合并成立的。FF致力于開(kāi)發(fā)出國(guó)際上統(tǒng)一傳統(tǒng)的DCS至少要有操作站、控制站和現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。它以ISO/OSI開(kāi)放系統(tǒng)互連模設(shè)備三層結(jié)構(gòu),其信號(hào)傳遞是模擬信號(hào)的單向傳型為基礎(chǔ),取其物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層為遞,信號(hào)在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的誤差較大,另外系統(tǒng)FF通信模型的相應(yīng)層次,
7、并在應(yīng)用層上增加了用難以迅速判斷故障而帶故障運(yùn)行。在FCS中采用戶層。雙向數(shù)字通訊,它將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量c)Lonworks現(xiàn)場(chǎng)總線,由美國(guó)Echelon公司處理與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成,僅靠現(xiàn)推出,并由Motorola及Toshiba公司共同倡導(dǎo)。它場(chǎng)設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能,并可隨時(shí)診采用ISO/OSI模型的全部7層通訊協(xié)議,采用面斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)1.4高度分散性簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和在FCS中,由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身已可完成自動(dòng)紅外線等多種通信介質(zhì),通訊速率
8、從300b/s至控制的基本功能,使得現(xiàn)場(chǎng)總線已構(gòu)成一種新的全1.5Mb/s不等,直接通信距離可達(dá)2700m(
