現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在電廠的應用分析
該系統(tǒng)共配置3對冗余CPU-41H控制器。每一對冗余控制器均通過冗余的現(xiàn)場總線Profibus-DP(最新數(shù)據(jù)傳輸速率可達12Mbit/s)帶一定數(shù)量的遠程I/O擴展機架ET200M及I/O模件。由遠程I/O擴展機架和模件組成的遠程I/O站均放置于現(xiàn)場附近,通過Profibus-DP總線與放置在主控樓的冗余控制器通信。
該系統(tǒng)共配置32個ET200M遠程機架,按工藝流程分成8個遠程I/O站,放置在全廠8個不同位置,最遠的一個遠程I/O站——深井泵房遠程I/O站距主廠區(qū)3.4km左右,其他的遠程I/O站間距離在200m以內??刂破髋c各遠程I/O站間的通信是通過Profibus-DP現(xiàn)場總線完成的,主廠區(qū)內Profibus-DP現(xiàn)場總線傳輸介質為雙絞線,深井泵房遠程I/O站與主廠區(qū)間的數(shù)據(jù)通信采用光纖作為傳輸介質,兩端通過光電轉換接口,與Profibus-DP現(xiàn)場總線相接?!—?
由于使用了Profibus-DP現(xiàn)場總線技術,現(xiàn)場布置I/O機柜,實現(xiàn)了對燃機外圍設備、余熱鍋爐、汽機輔機、循環(huán)水泵房、綜合水泵房、深井泵房、廠用電氣系統(tǒng)、110kV升壓站等系統(tǒng)與主控環(huán)的服務器進行雙向數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)了全廠各系統(tǒng)的集中監(jiān)控。自動系統(tǒng)投入率達到100%,2001年8月系統(tǒng)投入商業(yè)運營。
例3:四川廣安電廠,采用遵循Profibus現(xiàn)場總線協(xié)議的L2-DP網(wǎng)絡技術,成功地將鍋爐補給水控制系統(tǒng)與凝結水精處理控制系統(tǒng)控制等輔助車間控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),提高了火電廠輔助車間控制的勞動生產(chǎn)率及系統(tǒng)可靠性。
3 FCS在火電廠局部應用效果
首先明確FCS的3個關鍵要點:
(1) 核心:FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議,即總線標準。也就是說,只有遵循現(xiàn)場總線協(xié)議的控制系統(tǒng),才能稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。
(2) 基礎:FCS系統(tǒng)的基礎是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。數(shù)字智能現(xiàn)場裝置是FCS系統(tǒng)的硬件支撐。
(3) 本質:FCS系統(tǒng)的本質是信息處理現(xiàn)場化。這是FCS系統(tǒng)效能的體現(xiàn)。
再來分析前面提到的火電廠應用FCS的幾個例子。
在例1中,華能珞璜電廠的ALSPA 320控制系統(tǒng),它的Loca Fip網(wǎng)絡與F900網(wǎng)絡均遵循WorldFip現(xiàn)場總線的總線協(xié)議,CONTRONET控制網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術。這是一個非常典型的現(xiàn)場總線體系結構。
在例2中,楊凌燃機熱電廠的Simaeic PCS7控制系統(tǒng),控制器與各遠程I/O間的通信是通過Profibus-DP現(xiàn)場總線來完成。控制器與控制器之間、控制器與服務器之間的數(shù)據(jù)通信是通過冗余的環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)來完成。
上述兩例子中,在通信網(wǎng)絡方面均遵循現(xiàn)場總線協(xié)議,即都含有做為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的核心部分,但另一個共同特點是都沒有采用數(shù)字智能現(xiàn)場裝置,仍采用模擬量的測量元件和執(zhí)行機構,不具備現(xiàn)場控制功能。失去了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的硬件支撐,信息處理現(xiàn)場化就不能實現(xiàn),也就是說現(xiàn)場總線的突出特點——降低系統(tǒng)投資成本、減少運行費用和提高運行和管理水平等,未能充分發(fā)揮出來。 例3則是目前現(xiàn)場總線在火電廠局部應用中的一個成功典型。
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