淺析現(xiàn)場(chǎng)總線在電廠的應(yīng)用范圍及存在的問(wèn)題

　　前言
　　
　　電廠控制系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行可靠性有特殊要求，電廠系統(tǒng)具有I/O測(cè)點(diǎn)密集、現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)。電廠控制系統(tǒng)還存在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜；機(jī)爐協(xié)調(diào)控制涉及設(shè)備多、信息量大、控制復(fù)雜；汽機(jī)控制、SOE要求毫秒級(jí)響應(yīng)速度等一系列問(wèn)題?；谝陨显?，只有在充分理解現(xiàn)場(chǎng)總線機(jī)理、與DCS及PLC差異，以及運(yùn)用中可能存在的難題，充分考慮協(xié)調(diào)安全性和經(jīng)濟(jì)性的原則下，才能將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)運(yùn)用于工程，體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)越性。
　　現(xiàn)場(chǎng)總線并不是在所有的控制場(chǎng)合下都能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。對(duì)于火電廠測(cè)點(diǎn)密集、現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)總線控制分散的特點(diǎn)來(lái)實(shí)施控制，由于需要多臺(tái)設(shè)備才能實(shí)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(chǎng)總線的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制技術(shù)，又是DCS所不及的。所以應(yīng)采取DCS與現(xiàn)場(chǎng)總線共存發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢(shì)。

　　一、現(xiàn)場(chǎng)總線適用范圍建議：

　　(1）由于國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)少有大規(guī)模應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)例，并且支持現(xiàn)場(chǎng)總線種類(lèi)有限，因此可采用PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的全廠輔助公用系統(tǒng)，選用遵循現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議的PLC可編程控制器，對(duì)多個(gè)輔助公用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(xiàng)目。

　　(3）地域分散的獨(dú)立的電動(dòng)閥或電動(dòng)機(jī)。

　　二、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)建議

　　(1）影響機(jī)組安全運(yùn)行的主機(jī)和主要輔機(jī)保護(hù)采用成熟的常規(guī)控制方式，不納入現(xiàn)場(chǎng)總線，主初廠輔機(jī)保護(hù)和重要聯(lián)鎖的信號(hào)保留硬接線。如：

　　鍋爐安全監(jiān)視系統(tǒng)（FSSS)；
　　汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH)；
　　汽輪機(jī)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(jì)中接入SOE的多為主、輔機(jī)的跳閘接點(diǎn)信號(hào)和電氣開(kāi)關(guān)量，主、輔機(jī)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(hù)的開(kāi)關(guān)型氣動(dòng)閥門(mén)、電磁閥，不納入現(xiàn)場(chǎng)總線。由于主廠房?jī)?nèi)電磁閥控制的二位式氣動(dòng)閥門(mén)布置較為分散，如采用帶總線接口的閥島進(jìn)行控制不太合適，建議采用常規(guī)的方式接入DCS。

　　(3）國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不納入現(xiàn)場(chǎng)總線。由于目前國(guó)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)因接口不完善，缺少工程應(yīng)用實(shí)踐，尚未有成熟的應(yīng)用業(yè)績(jī)，而進(jìn)口現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的差價(jià)較大。為從根本上降低工程造價(jià)，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用常規(guī)珊方式接入DCS。

　　(4）開(kāi)關(guān)量?jī)x表如壓力開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)等不納入現(xiàn)場(chǎng)總線。

　　(5）調(diào)節(jié)型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于非重要調(diào)節(jié)回路的，可以考慮納入現(xiàn)場(chǎng)總線，采用帶現(xiàn)場(chǎng)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(fēng)、磨煤機(jī)。

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

　　(7）開(kāi)關(guān)型閥門(mén)電動(dòng)裝置，用于非重要系統(tǒng)的，可以考慮納入現(xiàn)場(chǎng)總線；用于重要系統(tǒng)的，控制功能、保護(hù)、聯(lián)鎖功能通過(guò)硬接線完成。

　　(8）變送器均采用現(xiàn)場(chǎng)總線型智能變送器接入DCS，以便在機(jī)組 DCS中利用現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備診斷和管理軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和故障診斷?？墒褂脦в蠬art通訊功能的智能變送器。