現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠自動化控制中的應(yīng)用

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1、第36卷第7期華電技術(shù)V0l_36No．72014年7月HuadianTechnologyJu1．2014現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠自動化控制中的應(yīng)用王征(西安航天自動化股份有限公司，西安710065)摘要：介紹了現(xiàn)場總線技術(shù)的定義及相關(guān)總線標(biāo)準(zhǔn)。通過對比分散控制系統(tǒng)(DCS)、可編程邏輯控制器(PLC)系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的特點(diǎn)，總結(jié)了現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠自動化控制中需要注意的問題。關(guān)鍵詞：電廠；現(xiàn)場總線；規(guī)劃；應(yīng)用；安全中圖分類號：TP273：TM621文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1674—1951(2014)07—0028—04司推動的通信協(xié)定)。l現(xiàn)場總線技術(shù)概況(10)

2、TCnet現(xiàn)場總線(Time—criticalInformation現(xiàn)場總線技術(shù)(Fieldbus)是指安裝在制造或過andControlNetwork，由日本東芝推動的通信協(xié)定)。程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動裝置之間的數(shù)(11)EtherCAT現(xiàn)場總線。字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。它是一種工業(yè)數(shù)(12)EthemetPOWERLINK現(xiàn)場總線。據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。該技(13)EPA現(xiàn)場總線(EthernetforPlantAutoma．術(shù)主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)tion，中國提出的即時工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)定)。行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)

3、字通信問題，以及這些現(xiàn)(14)MODBUS—RTPS現(xiàn)場總線(MODBUS實(shí)場控制設(shè)備與高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。時發(fā)布與訂閱)。(15)SERCOS現(xiàn)場總線。2現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)工業(yè)總線目前制定的標(biāo)準(zhǔn)有EPA，G—2003年4月，IEC61158《現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)》第3link，Symotion與NCUC—BUS等，基本上都基于以版正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了10種類型的現(xiàn)場總太網(wǎng)技術(shù)。線：(1)Ts61158現(xiàn)場總線；(2)ControlNet和Ether—net／IP現(xiàn)場總線；(3)PROFIBUS現(xiàn)場總線；3電廠自動化中常見的幾種過程控制技術(shù)(4)P—NET現(xiàn)場總線；(5)

4、FFHSE現(xiàn)場總線；(6)工業(yè)控制自動化主要包含3個層次，從下往上SwiftNet現(xiàn)場總線；(7)WorldFIP現(xiàn)場總線；(8)IN．依次是基礎(chǔ)自動化、過程自動化和管理自動化，其核TERBUS現(xiàn)場總線；(9)FFH1現(xiàn)場總線；(10)心是基礎(chǔ)自動化和過程自動化。在傳統(tǒng)的自動化系PROFInet現(xiàn)場總線。統(tǒng)中，過程自動化部分被可編程邏輯控制器(PLC)2008年，國際電工委員會(IEC)提出新的現(xiàn)場系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)(DCS)所壟斷，過程自動化和總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61158，將現(xiàn)場總線相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)分為管理自動化主要由各種過程計(jì)算機(jī)或小型機(jī)組成。15個通信行規(guī)族。(1)由于PC—bas

5、ed的工業(yè)計(jì)算機(jī)(以下簡稱(1)基金會現(xiàn)場總線。工業(yè)PC)的快速發(fā)展，以工業(yè)PC、I／O裝置、監(jiān)控裝(2)通用工業(yè)協(xié)定現(xiàn)場總線。置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的PC—based的自動化系統(tǒng)得到(3)PROFIBUS及PROFINET現(xiàn)場總線。了迅速普及，現(xiàn)已成為實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)自動化的重(4)P—NET現(xiàn)場總線。要途徑。基于PC的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，它(5)WoAdFIP現(xiàn)場總線(法國標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)定)。具有高級診斷功能，容易被操作人員和維護(hù)人員接(6)INTERBUS現(xiàn)場總線。受，被證明可以像PLC一樣可靠。從長遠(yuǎn)角度來(7)CC—Link現(xiàn)場總線?？?，PC控制系統(tǒng)維護(hù)成本低，逐漸向監(jiān)控、管

6、理方面(8)HART(HighwayAddressableRemoteTrans—過渡，會得到廣泛應(yīng)用。ducerProtoco1)現(xiàn)場總線。(2)PLC系統(tǒng)早期主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏(9)Vnet／IP現(xiàn)場總線(由日本橫河電機(jī)有限公輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，PLC功能已經(jīng)大大超過收稿日期：2014—03—19；修回日期：2014—06—12了邏輯控制的范圍?，F(xiàn)代PLC所具有的功能及其第7期王征：現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠自動化控制中的應(yīng)用·29·各種擴(kuò)展單元、智能單元和特殊功能模塊可以方便、來的，問世于1975年。DCS包括過程級、操作級和靈活地組成滿足不同要求和不同規(guī)模的控制系統(tǒng)，

7、管理級。過程級主要由過程控制站、I／O單元和現(xiàn)以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。PLC系統(tǒng)對環(huán)境要求場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操低，安裝簡單，容易維修，使用方便，編程簡單，抗干作級包括操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和擾能力和可靠性都很強(qiáng)。目前，微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)(MIS)，化和開放性是PLC系統(tǒng)未來發(fā)展的主要方向。為DCS更高層次的應(yīng)用。經(jīng)過30余年的發(fā)展，從(3)DCS是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組功能上來看，現(xiàn)在的DCS已經(jīng)不再局限于控