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現(xiàn)場總線在電廠的應(yīng)用范圍及存在問題

前言

電廠控制系統(tǒng)對運行可靠性有特殊要求，電廠系統(tǒng)具有I/O測點密集、現(xiàn)場裝置密集、設(shè)備立體布置、控制功能和控制策略復(fù)雜等特點。電廠控制系統(tǒng)還存在自動化監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜;機爐協(xié)調(diào)控制涉及設(shè)備多、信息量大、控制復(fù)雜;汽機控制、SOE要求毫秒級響應(yīng)速度等一系列問題。基于以上原因，只有在充分理解現(xiàn)場總線機理、與 DCS及PLC差異，以及運用中可能存在的難題，充分考慮協(xié)調(diào)**性和經(jīng)濟性的原則下，才能將現(xiàn)場總線技術(shù)運用于工程，體現(xiàn)現(xiàn)場總線的優(yōu)越性。

現(xiàn)場總線并不是在所有的控制場合下都能發(fā)揮優(yōu)勢。對于火電廠測點密集、現(xiàn)場裝置密集、設(shè)備立體布置、數(shù)字量與模擬量混合的大型系統(tǒng)，采用現(xiàn)場總線控制分散的特點來實施控制，由于需要多臺設(shè)備才能實現(xiàn)，則顯得繁瑣，降低其可靠性。相反DCS在此反顯得有優(yōu)越性。但現(xiàn)場總線的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制技術(shù)，又是DCS 所不及的。所以應(yīng)采取DCS與現(xiàn)場總線共存發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢。

一、現(xiàn)場總線適用范圍建議：

(1)由于國產(chǎn)DCS系統(tǒng)少有大規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場總線實例，并且支持現(xiàn)場總線種類有限，因此可采用PLC可編程控制器實現(xiàn)監(jiān)控的全廠輔助公用系統(tǒng)，選用遵循現(xiàn)場總線通信協(xié)議的PLC可編程控制器，對多個輔助公用系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控，通過現(xiàn)場總線通信技術(shù)，建立全廠輔助公用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，提高監(jiān)控和管理水平。

(2)地域分散的單沖量調(diào)節(jié)項目。

(3)地域分散的獨立的電動閥或電動機。

二、應(yīng)用現(xiàn)場總線系統(tǒng)建議

(1)影響機組**運行的主機和主要輔機保護采用成熟的常規(guī)控制方式，不納入現(xiàn)場總線，主初廠輔機保護和重要聯(lián)鎖的信號保留硬接線。如：

鍋爐**監(jiān)視系統(tǒng)(FSSS);

汽機數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH);

汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS);

旁路控制系統(tǒng)(BPS);

事故順序記錄(SOE)。

SOE要求有l(wèi)ms的分辨率，目前設(shè)計中接入SOE的多為主、輔機的跳閘接點信號和電氣開關(guān)量，主、輔機跳閘首出原因由控制器邏輯判斷。為保證SOE的分辨率，建議仍采用常規(guī)DI卡或?qū)Ｓ肧OE卡。

(2)用于聯(lián)鎖保護的開關(guān)型氣動閥門、電磁閥，不納入現(xiàn)場總線。由于主廠房內(nèi)電磁閥控制的二位式氣動閥門布置較為分散，如采用帶總線接口的閥島進行控制不太合適，建議采用常規(guī)的方式接入DCS。

(3)國產(chǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)不納入現(xiàn)場總線。由于目前國產(chǎn)現(xiàn)場總線電動執(zhí)行機構(gòu)因接口不完善，缺少工程應(yīng)用實踐，尚未有成熟的應(yīng)用業(yè)績，而進口現(xiàn)場總線電動執(zhí)行機構(gòu)與國產(chǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)的差價較大。為從根本上降低工程造價，國產(chǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)采用常規(guī)珊方式接入DCS。

(4)開關(guān)量儀表如壓力開關(guān)、液位開關(guān)、溫度開關(guān)等不納入現(xiàn)場總線。

(5)調(diào)節(jié)型氣動執(zhí)行機構(gòu)，用于非重要調(diào)節(jié)回路的，可以考慮納入現(xiàn)場總線，采用帶現(xiàn)場總線接口的智能定位器。重要回路，可采用常規(guī)硬接線+Hart儀表方式，如給水、汽溫、送、引風、磨煤機。

(6)調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機構(gòu)，用于非重要調(diào)節(jié)回路的，可以考慮納入現(xiàn)場總線，用于重要回路(給水、汽溫、送、引風)的，采用硬接線方式。

(7)開關(guān)型閥門電動裝置，用于非重要系統(tǒng)的，可以考慮納入現(xiàn)場總線;用于重要系統(tǒng)的，控制功能、保護、聯(lián)鎖功能通過硬接線完成。

(8)變送器均采用現(xiàn)場總線型智能變送器接入DCS，以便在機組 DCS中利用現(xiàn)場總線設(shè)備診斷和管理軟件，實現(xiàn)設(shè)備管理和故障診斷。可使用帶有Hart通訊功能的智能變送器

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