淺談現(xiàn)場總線技術(shù)在國內(nèi)火電廠的應(yīng)用

《淺談現(xiàn)場總線技術(shù)在國內(nèi)火電廠的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、淺談現(xiàn)場總線技術(shù)在國內(nèi)火電廠的應(yīng)用作者：李國安來源：《城市建設(shè)理論研究》2014年笫07期摘要：闡述了現(xiàn)場總線技術(shù)的特點及現(xiàn)狀。對FCS與DCS進行了對比。描述了FCS技術(shù)實施的關(guān)鍵。闡述了FCS在國內(nèi)電廠的應(yīng)用及試點方案。關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線技術(shù)FCS；火電廠；應(yīng)用屮圖分類號：TP336文獻標識碼：A1、現(xiàn)場總線技術(shù)及其特點現(xiàn)場總線是二十世紀九十年代在國際興起的新一代全分布式控制系統(tǒng)的核心技術(shù)。它是工業(yè)控制系統(tǒng)的新型通訊標準，是基于現(xiàn)場總線的低成木『I動化系統(tǒng)技術(shù)。作為連接牛產(chǎn)現(xiàn)場的儀表、控制器等

2、'

3、動化裝置的通訊網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場總線技術(shù)的采用將帶來工業(yè)控

4、制系統(tǒng)技術(shù)的革命。采用現(xiàn)場總線技術(shù)訓以促進現(xiàn)場儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統(tǒng)開放化，符合工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點：全數(shù)字化將企業(yè)管理與生產(chǎn)自動化有機結(jié)合一直是工業(yè)界夢寐以求的理想，但只有在FCS岀現(xiàn)以后這種理想才有可能高效、低成木地實現(xiàn)。在采用FCS的企業(yè)中，用于生產(chǎn)管理的局域網(wǎng)能夠與用于自動控制的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)緊密銜接。此外，數(shù)字化信號固有的高精度、抗干擾特性也能提高控制系統(tǒng)的可靠性。全分布在FCS屮各現(xiàn)場設(shè)備有足夠的自主性，它們彼此之間相互通信，完全可以把各種控制功能分散到各種設(shè)備中，而不再需要一個中央控制

5、計算機，實現(xiàn)真止的分布式控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，提高了可靠性。雙向傳輸傳統(tǒng)的4?20mA電流信號，一條線只能傳遞一路信號?，F(xiàn)場總線設(shè)備則在一條線上即可以向上傳遞傳感器信號，也町以向下傳遞控制信息。自診斷現(xiàn)場總線儀表本身具有自診斷功能，而且這種診斷信息可以送到中央控制室，以便于維護，而這在戈I能傳遞一路信號的傳統(tǒng)儀表中是做不到的。節(jié)省布線及控制室空間，減少維護費用傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)每個儀表都需要一條線連到中央控制室，在中央控制室裝備一個大配線架。而在FCS系統(tǒng)中多臺現(xiàn)場設(shè)備可出行連接在一條總線上，這樣只需極少的線進入中央控制室，大量節(jié)省了布線費用，同時也降低了

6、中央控制室的造價。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和連線簡單，維護量較小。同時由于用戶可查詢所有設(shè)備運行、診斷信息，便于早期發(fā)現(xiàn)和及時排除故障，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修，減少維護時間。多功能儀農(nóng)數(shù)字、雙向傳輸方式使得現(xiàn)場總線儀表可以擺脫傳統(tǒng)儀表功能單一的制約，可以在一個儀表中集成多種功能，做成多變量變送器，甚至集檢測、運算、控制與一體的變送控制器。開放性1999年底IEC已對現(xiàn)場總線協(xié)議進行了一定范圍的統(tǒng)一，從而使現(xiàn)場總線成為一種開放的技術(shù)?；ゲ僮餍袁F(xiàn)場總線具有的開放性保證不同廠家的產(chǎn)品可以互操作，這樣就可以在一個企業(yè)中由用戶根據(jù)產(chǎn)品的性能、價格選用不同廠商的產(chǎn)品，集成在一起，避免

7、了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中必須選川同一廠家的產(chǎn)品限制，促進了有效的競爭，降低了控制系統(tǒng)的成本。智能化與自治性現(xiàn)場總線設(shè)備能處理各種參數(shù)、運行狀態(tài)信息及故障信息，具有很高的智能，能在部件、甚至網(wǎng)絡(luò)故障的情況下獨立工作，人人提高了整個控制系統(tǒng)的可靠性和容錯能力?，F(xiàn)場適應(yīng)性現(xiàn)場總線設(shè)備是為在現(xiàn)場環(huán)境下工作而設(shè)計的，可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、電力線，還可通過射頻和紅外線信號進行無線通訊，具有較強的抗干擾能力;能采用兩線制實現(xiàn)供電與通信，還可以滿足木安防爆等要求，具有很強的現(xiàn)場適應(yīng)性。2、FCS與DCS的對比DCS系統(tǒng)具有集中監(jiān)控、分散控制、操作方便的特點。但是，在

8、實際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)DCS的結(jié)構(gòu)存在一些不足之處，如控制不能做到徹底分散，危險仍然相對集中；由于系統(tǒng)的不開放性，不同廠家的產(chǎn)品不能耳換、互聯(lián)，限制了用戶的選擇范圍。利用現(xiàn)場總線技術(shù)，開發(fā)FCS系統(tǒng)的冃標是針對現(xiàn)存的DCS的某些不足，改進控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高其性能和通用性。簡單比較FCS與DCS的不同，主要有以卜兒點：（1）現(xiàn)場設(shè)備不同DCS系統(tǒng)中的現(xiàn)場設(shè)備一般為傳統(tǒng)的輸出和接受模擬信號的儀表和設(shè)備；而FCS中的現(xiàn)場設(shè)備都是帶CPU的智能數(shù)字式設(shè)備。（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同DCS系統(tǒng)中的每一臺現(xiàn)場設(shè)備都通過各自獨立的雙芯電纜與控制屮心相連，是一種“點對點“的并聯(lián)

9、結(jié)構(gòu)；而FCS是通過雙絞線或光纖等總線通信介質(zhì)把現(xiàn)場所有設(shè)備“串聯(lián)“起來與控制器或上位機相連。（3）傳輸方式不同DCS系統(tǒng)屮，現(xiàn)場設(shè)備與控制屮心之間傳輸?shù)囊话闶悄M信號；而FCS屮傳輸?shù)娜渴菙?shù)字信號。（4）包含的信息不同DCS系統(tǒng)中包含的信息主要是一些過程變量、開關(guān)量和控制信號，而FCS中包含的信息除上述信息外，還包含豐富的設(shè)備管理和診斷信息。例如，傳統(tǒng)PIDlHl路只有PV,SP,mV,Kp,Ti,T（l,ALH,ALL8個參數(shù)，而FF總線的PID冋路將有一百多個參數(shù)可用（其中有豐富的設(shè)備診斷和管理信息，如差壓變送器取樣管堵塞，閥門閥芯磨損、卡澀

10、、回差擴大等信息）。技術(shù)經(jīng)濟比較：（1）DCS系統(tǒng)是個大系統(tǒng)，其控制器功能強而且在系統(tǒng)屮的作用十分重耍，數(shù)據(jù)