一、现场总线特色及其运用现状
跟着现场总线技能的不断老练,支撑现场总线技能协议的产品越来越多,为现场总线技能的运用奠定了杰出的根底。与传统的DCS比较,现场总线技能具有如下特色。
(l)全数字化 传统DCS的模仿量信号为4~20mA ,现场总线选用数字信号替代了4~20mA信号,使得模仿量信号的纠错、检错得以完成,信号的传输愈加牢靠。
(2)互操性和互用性 互操性是指彼此衔接的设备之间、体系之间信息的传送和交流,互用性是指不同厂家功用相似的产品可彼此替换。
(3)高度涣散性 现场总线的操控具有彻底涣散式的结构,操控功用由现场设备完成,进程操控功用由装置在操控室的操控体系完成。
现在支撑现场总线协议的DCS有西门子公司的T-3000DCS、美国艾默生公司的Ovation DCS、美国ABB公司的800XA DCS、西安热工研究院有限公司研制的FCS165 DCS等。除FCS165 DCS外,其它DCS对现场总线协议的支撑均需添加现场总线通讯卡进行数据通讯,这种计划是传统DCS的功用扩展,契合现在现场总线协议运用状况,即在机组操控中不是一切操控体系和设备都选用现场总线技能,部分体系和设备保存传统外表和非智能设备。
运用在火电厂的现场总线协议有Profibus和FF2种,在2种协议中以Profibus协议构建的操控网络为主,FF协议只在山东邹县电厂和华能海门电厂中为数不多的设备上运用。运用现场总线构建的操控网络开端在电厂辅佐车间操控体系运用,现已逐渐运用于机组操控体系,而且运用的规划越来越广,从前期的数据收集体系(DAS)、次序操控体系(SCS)到现在的锅炉安全监控体系(FSSS)、模仿量操控体系(MCS)均选用现场总线技能。
二、运用中存在的问题及对策
2.1 总线类型的挑选
(1)确认选用现场总线的运用规划、总线设备和外表所占的份额、I/O中操控与安全区域的份额。
(2)从功用上考虑根本的I/O信息、总线供电、总线设备,其间包含设备的总线协议、同一总线上不同出产厂家制作的智能设备、总线通讯电缆长度、冗余和确诊功用。假如设备处在风险区域,应考虑选用具有本安特性的总线。
(3)为了确保机组的安全运转,事情次序记载 (SOE)功用、FSSS、汽轮机紧迫跳闸体系(ETS)、数字式电液操控体系(DEH)、给水泵汽轮机电液操控体系 (MEH)以及其它快速操控体系等不易选用现场总线技能。
任何一品种型的现场总线都不能包含电厂一切的操控规划,不同类型的现场总线混合运用将是趋势。现在,现场总线技能运用还局限于传统DCS加现场总线通讯卡的方法,总线类型的挑选受限于DCS的支撑协议类型。
2.2 电缆的规划
因有关现场总线的规划分工不清晰,形成了现场总线电缆不能彻底契合规划标准,呈现搅扰和网段速度下降的问题。对此,应标准电缆的规划。不同速率的现场总线网段最大长度如表1所示(长度可选用中继器来延伸)。
电缆分类为:
(l)第一类 现场总线和局域网电缆(例如:Profi-bus、 AS一i、Ethernet等),用于数字式数据传输的屏蔽电缆(例如打印机、RS232等电缆),屏蔽的低电压(≤25V)模仿和数字信号电缆,低电压(≤60V)供电电缆,同轴信号电缆。
(2)第二类 直流电源(≤60V,≤400V)供电电缆,交流电源(>25V,≤40OV)供电电缆。
(3)第三类 交、直流电源(>400V)供电电缆,电话线电缆。
(4)第四类具有雷击风险的前三类电缆(例如衔接在不同建筑物之间)。
布线原则为同一类型的电缆能够安置在一起,且同方向的电缆可安置在同一个电缆槽内。不同品种的电缆彼此之间有必要坚持必定的间隔,而且当它们彼此穿插时有必要正交穿插,不能有任何平行(即便是很短的间隔)摆放。不同类型电缆彼此之间的最小间隔如图1所示。
2.3 电缆与现场总线设备的衔接
Profibus-DP设备的接口一般为9针D型衔接器,D型衔接器有1个进口和1个出口,通过D型衔接器衔接的设备接入或退出不影响网段电缆的连通。可是,有些总线设备的通讯接口规划为一般接线端子,通讯电缆接在设备的端子上,当设备因毛病需求替换时,则毛病设备之后的通讯电缆会断开,然后形成通讯中止。对此,电缆与现场总线设备应选用D型衔接器衔接。
2.4 毛病替换
(l)传统设备毛病替换时,只需设备类型、标准与毛病设备共同,替换后从头将I/O电缆接入,通过简略调试,体系便可正常作业,DCS操控组态无需修正。现场总线设备发生毛病替换时具有2种状况,一是替换设备与毛病设备类型、类型、标准、出产厂家共同,且不必替换驱动文件(GSD)文件,替换后操控组态无需修正;二是替换设备与毛病设备类型、类型、标准、出产厂家共同,不同GSD文件,替换后需求 DCS 从头组态和调试(包含设备调试)。毛病设备与不同厂家,且类型、标准相同的设备或许同一厂家且类型、标准不同的设备替换后简略调试无法使其正常作业,其原因在于现场总线智能设备的GSD文件不同,则设备的信号界说也就不同,然后没有共同的标准和标准。对此,须对现场总线的智能设备拟定信号传输的标准,清晰同一类型、标准设备的传输信号品种、数量、信号传送的次序,即同一品种型、标准的现场总线智能设备的传输信号品种、信号传送的次序有必要共同。
(2)现场总线设备(智能外表、电动门等)的更新换代速度比DCS快,使得DCS不支撑最新出产的现场智能设备。在DCS中正常运用现场智能设备,需求设备驱动软件,而DCS不是一个共同、敞开的体系,需求对DCS晋级来支撑新的现场总线设备。当选用FF总线协议组成的现场总线操控体系时,这种现象尤为杰出。对此,可对DCS进行相应的测验和体系晋级,进步DCS对现场智能设备支撑的才能。
三、结语
(1)现在,现场总线技能的运用缺少与之相对应的规划标准、装置、智能设备的数据传输、通讯接口等要求,然后在工程运用中形成一些问题。相关标准和标准的拟定及执行关于充分发挥现场总线技能的特色和优势起着重要的效果。
(2)跟着数字技能的开展,各种功用愈加强壮的现场外表和功用模块不断发生,现场总线为完成全数字化电厂打下了根底。
(3)现场总线技能的精华在于悉数信息化和智能化,其对设备信息的整合、处理将极大地改动电厂对设备的办理保护形式,进步设备的运用年限,下降保护本钱。现场总线技能运用的规划越大,对进步机组操控功用及节约整体费用(包含规划,施工,保护等)的优势越加显着。