現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在江陰夏港電廠的應(yīng)用
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主要完成數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站、操作員站和MIS的數(shù)據(jù)交換,采用冗余以太網(wǎng),TCP/IP協(xié)議。
受DCS控制的400V電機(jī)采用的SIMOCODE,現(xiàn)場(chǎng)配置了控制面板,以方便就地操作,SIMOCODE安裝在電力抽屜柜中,通過(guò)拉出/推進(jìn)進(jìn)行電源分/合操作。
圖二所示的是SIMOCODE基本單元。帶有四個(gè)輸入和四個(gè)輸出的基本單元自動(dòng)執(zhí)行所有保護(hù)和控制功能,并提供與PROFIBUS-DP的連接。四個(gè)輸入由內(nèi)部的24VDC電源供電。擴(kuò)展模塊、操作面板、手操設(shè)備或PC均可通過(guò)系統(tǒng)接口和基本單元相連。該基本單元有三種不同的控制電源電壓類(lèi)型:24VDC,115VAC,230VAC。項(xiàng)目中采用230VAC供電。
圖二、SIMOCODE基本單元
圖三是SIMOCODE控制面板,用于就地進(jìn)行手動(dòng)控制。它可連接至基本單元和擴(kuò)展模塊,由基本單元供電,有接口可連接手操設(shè)備或PC。控制面板安裝在電氣柜門(mén)前面板內(nèi),三個(gè)按鈕和六個(gè)LED批示燈都可進(jìn)行編程設(shè)置。
SIMOCODE用SIEMENSPROFIBUS屏蔽雙絞線(xiàn)電纜作為傳輸介質(zhì)。而T940X與I/O機(jī)架使用UTP電纜(超五類(lèi)雙絞線(xiàn))。實(shí)際連接時(shí),SIMOCODE和I/O機(jī)架混合連接在T940X在PROFIBUS接口上,T940X作為唯一主站分別和SIMOCODE和I/O機(jī)架通訊??紤]到兩類(lèi)電纜阻抗匹配,在UTP電纜和PROFIBUS屏蔽雙絞線(xiàn)電纜之間用SIEMENSRS485中繼器作為信號(hào)放大用。
圖四是SIMOCODE在一般DCS/PLC系統(tǒng)中的配置應(yīng)用。
四、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在江陰夏港電廠的應(yīng)用效果
江陰夏港電廠的兩臺(tái)33萬(wàn)千瓦單元機(jī)組及其輔助車(chē)間系統(tǒng),大量采用了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊技術(shù),400V電機(jī)基本上都采用SIMOCODE現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制裝置,如果以每只SIMOCODE節(jié)約直接I/O點(diǎn)數(shù)為七點(diǎn)計(jì)算,三期主廠房及脫硫車(chē)間共使用346只SIMOCODE(114×2+118=346),硬接線(xiàn)I/O減少了(346×7=2422)2400多點(diǎn),節(jié)約了DCS硬件系統(tǒng)的投入,如I/O卡件、輸出繼電器及機(jī)柜;同時(shí)減少了像馬達(dá)電流變送器、電纜這樣設(shè)備的投資??傊环矫鏈p少了電纜敷設(shè)長(zhǎng)度和人力成本,節(jié)約了可觀的電纜成本;另一方面,控制設(shè)備集成化、單一化,減少了維護(hù)工作,提高了系統(tǒng)可靠性。
當(dāng)然,購(gòu)買(mǎi)SIMOCODE需要增加一部分設(shè)備投資。但是使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),總的投資額仍有所節(jié)省。據(jù)山東省電力工程咨詢(xún)?cè)河嘘P(guān)人員不完全統(tǒng)計(jì),以單臺(tái)330MW單元機(jī)組為例,使用SIMOCODE實(shí)現(xiàn)400V電機(jī)控制,比使用直接I/O能夠節(jié)省60萬(wàn)元。到目前為止,三期第一臺(tái)330MW機(jī)組已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行九個(gè)月,第二臺(tái)330MW機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行近二個(gè)多月,三期脫硫DCS運(yùn)行也有八個(gè)月。不論是I/A系統(tǒng),還是NETWORK6000+系統(tǒng),均在可靠運(yùn)行中。英思維的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)經(jīng)受了時(shí)間的考驗(yàn),產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠性獲得了用戶(hù)的認(rèn)可。
五、總結(jié)
我們知道,最早的氣動(dòng)單元組合儀表采用0.2~1kg/cm2統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)信號(hào),電動(dòng)單元組合儀表系統(tǒng)使用統(tǒng)一的4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)相互連接,任何廠家的產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)互操作,這兩類(lèi)儀表系統(tǒng)都得到了健康發(fā)展。在DCS系統(tǒng)時(shí)代,由于生產(chǎn)廠要想盡可能地控制市場(chǎng)份額,各自開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)公路,致使DCS和PLC系統(tǒng)沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),給用戶(hù)帶來(lái)很大麻煩,在某種程度上降低了用戶(hù)的投資效益。
當(dāng)DCS發(fā)展到第四代FCS系統(tǒng)時(shí),本來(lái)爭(zhēng)取在新一代系統(tǒng)取得統(tǒng)一,以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,但由于各自要保護(hù)過(guò)去的投資利益,意見(jiàn)長(zhǎng)期得不到統(tǒng)一,于是各國(guó)大公司都退回原地,開(kāi)展了一場(chǎng)保衛(wèi)自己“莊園”的戰(zhàn)斗,結(jié)果產(chǎn)生了現(xiàn)在的長(zhǎng)達(dá)3200頁(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)。可以說(shuō),目前的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之爭(zhēng)是上一代控制系統(tǒng)之爭(zhēng)的繼續(xù)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休,使得FCS系統(tǒng)的發(fā)展十分緩慢。
從市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的潮流來(lái)看,控制系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基礎(chǔ)上的統(tǒng)一勢(shì)在必行。對(duì)于電力行業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō),我們沒(méi)有必要去爭(zhēng)論哪一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)更先進(jìn),我們要做的是盡快地從現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的實(shí)踐中獲取信心和經(jīng)驗(yàn),為數(shù)字化電廠奠定現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的基石。因此,我們認(rèn)為電力工業(yè)部在行業(yè)中推行PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),將極大的推進(jìn)電廠自動(dòng)化水平的提升。而現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在江陰夏港電廠的成功應(yīng)用,作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)應(yīng)用破冰之旅的一部分,將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn):
1.陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及其應(yīng)用.清華大學(xué)出版社,1999
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評(píng)論