車(chē)婷

【摘要】 分析現(xiàn)場(chǎng)總線在華能荊門(mén)熱電廠中實(shí)際安裝施工應(yīng)用現(xiàn)狀，提出改善完善的方案及建議，希望有助于推廣應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

【關(guān)鍵字】 發(fā)電廠 熱控 現(xiàn)場(chǎng)總線 應(yīng)用

一、現(xiàn)場(chǎng)總線概述

總線是現(xiàn)場(chǎng)總線的簡(jiǎn)稱(chēng)。隨著數(shù)據(jù)通訊的發(fā)展，熱控設(shè)備及測(cè)量?jī)x表也由傳統(tǒng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。將原來(lái)單向、單一的模擬信號(hào)由雙向、信息量大的數(shù)字信號(hào)所代替。總線儀表和傳統(tǒng)儀表的最大區(qū)別就是可以傳輸更多的數(shù)據(jù)信號(hào)而不需要增加電纜，大大減少電纜的使用量，節(jié)約人工成本。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增大，設(shè)備的健康信息也可以同時(shí)傳輸至DCS系統(tǒng)。便于維護(hù)，由于設(shè)備線纜大量減少，設(shè)備檢修維護(hù)量大大減少，一般在DCS工程師站就可以了解到設(shè)備的狀態(tài)，為設(shè)備缺陷維護(hù)提供更多的信息參考。主流常見(jiàn)的總線類(lèi)型有：FF、DP、PA三種。FF和PA一般應(yīng)用于低電壓設(shè)備，線纜既能夠供電也能夠傳輸數(shù)據(jù)。DP只應(yīng)用于傳輸數(shù)據(jù)。故一般氣動(dòng)定位器、壓力、差壓變送器、液位變送器采用FF和PA，屬于有源總線。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、馬達(dá)控制器、變頻器等需要單獨(dú)供電的設(shè)備，采用DP通訊，屬于無(wú)源總線。

二、華能荊門(mén)熱電廠現(xiàn)場(chǎng)總線的實(shí)際應(yīng)用

華能荊門(mén)熱電廠總線在主機(jī)和輔網(wǎng)均大量使用。主機(jī)DCS系統(tǒng)采用艾默生過(guò)程控制有限公司版本號(hào)為3.5 的OVATION 控制系統(tǒng)，系統(tǒng)平臺(tái)為win Server 2008。采用的總線協(xié)議有FF和DP兩種。 FF卡件為兩路FF通訊，DP卡件為兩路DP通訊，DP通過(guò)卡件冗余實(shí)現(xiàn)線路冗余。 該廠輔網(wǎng)采用西門(mén)子S7-400系列的PLC，采用DP和PA兩種通訊方式。同時(shí)遠(yuǎn)程IO也是采用DP數(shù)據(jù)通訊與PLC主機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)了DP工作范圍的擴(kuò)大。即IO模件也是DP從站，IO模件下部連接次一級(jí)從站。該廠兩臺(tái)機(jī)組主機(jī)總線有 1770臺(tái)，F(xiàn)F有 999臺(tái)DP有 771臺(tái)，108塊DP卡，75塊FF卡。

三、FF總線現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用情況

（1） 就地設(shè)備級(jí)接線+級(jí)和—級(jí)無(wú)區(qū)分，屏蔽需要剪掉，并用絕緣膠帶包好。即設(shè)備級(jí)屏蔽不能連接，僅在控制柜側(cè)接地，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地。（2） FF接線盒的位置需要合理確定，單個(gè)FF接線盒可以接入8臺(tái)設(shè)備，如數(shù)量增加，需要接入擴(kuò)展盒。接線盒與設(shè)備之間的距離保持在30m距離的范圍內(nèi)。故需要對(duì)接線盒位置合理布局，該接線盒設(shè)備分配在考慮分散的原則下進(jìn)行合理布局，避免個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)距離過(guò)長(zhǎng)，影響通訊質(zhì)量。（3） 做好數(shù)據(jù)采集工作，F(xiàn)F設(shè)備的通訊是通過(guò)設(shè)備ID號(hào)進(jìn)行上下設(shè)備對(duì)應(yīng)。這就要求將設(shè)備的安裝位置和設(shè)備ID號(hào)做好完整統(tǒng)計(jì)，建立統(tǒng)計(jì)表。在安裝階段，設(shè)備安裝位置正確無(wú)誤后，就可將設(shè)備在DCS系統(tǒng)內(nèi)部組態(tài)，建立設(shè)備品牌、設(shè)備型號(hào)及對(duì)應(yīng)的軟件版本號(hào)。最后通過(guò)設(shè)備掃描功能，找到該設(shè)備ID號(hào)的設(shè)備，對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行組態(tài)，得到數(shù)據(jù)信息。（4） 如果該網(wǎng)段存在有AAB的TZIDC-120系列FF定位器，如存在設(shè)備通訊建立后無(wú)法切換設(shè)備狀態(tài)至“串級(jí)”時(shí)，建議該網(wǎng)段設(shè)備先進(jìn)行該設(shè)備單個(gè)添加后，通選建立，設(shè)備狀態(tài)切換為“串級(jí)”后，再進(jìn)行下一個(gè)設(shè)備添加及通訊組態(tài)。

四、DP總線現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用情況

（1） DP總線線路冗余，需要將主、輔線路做好明確標(biāo)記。建議采用有主輔區(qū)分的標(biāo)識(shí)。安裝接線嚴(yán)格區(qū)分主輔路線纜，避免線纜錯(cuò)位，造成實(shí)際工作中誤動(dòng)設(shè)備的操作。因?yàn)榭紤]到傳輸過(guò)程中干擾的影響，采用光電轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸中采用光纜傳輸，上儀光纜的主輔路也要嚴(yán)格區(qū)分，不能錯(cuò)位。光電轉(zhuǎn)化器電源也要采用雙路電源，保證傳輸冗余無(wú)死點(diǎn)。（2） 有源終端DP線采用接線方式，保留DP插頭，為調(diào)試中設(shè)備預(yù)留診斷接口?？紤]到有些網(wǎng)段過(guò)長(zhǎng)（原則上DP線路總長(zhǎng)不超過(guò)400m，網(wǎng)絡(luò)速率保持在500Kbts，不含光纖網(wǎng)段），可將有源終端移植設(shè)備末尾，保證傳輸速率，對(duì)其專(zhuān)門(mén)配置電源。（3） DP總線通過(guò)地址和上位機(jī)對(duì)應(yīng)，故需要設(shè)置地址及統(tǒng)計(jì)地址表。設(shè)地址時(shí)建議按照設(shè)備連接順序進(jìn)行地址設(shè)定，一般地址從3開(kāi)始。嚴(yán)禁使用地址號(hào)為2和1。

總線設(shè)備和常規(guī)設(shè)備安裝方式和要求是相同的，不存在差異。就地施工最大的區(qū)別在于電纜敷設(shè)方面和接線方面，F(xiàn)F設(shè)備在就地有FF接線盒，DP設(shè)備在就地有總線通訊柜。由于大量設(shè)備采用總線通訊，控制線纜量大大減少，這就要求設(shè)計(jì)院對(duì)電纜槽盒進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為總線設(shè)備設(shè)立單獨(dú)的小槽盒。安裝距離電氣橋架保持在30cm以外的距離，將會(huì)大大減少線纜的干擾，提高通訊質(zhì)量。

五、結(jié)語(yǔ)

更廣泛的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能體現(xiàn)一個(gè)電廠自動(dòng)化水平，然而建設(shè)一個(gè)完善實(shí)用的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，則需要承建電廠的各方技術(shù)水平提高和極力配合。電力設(shè)計(jì)院優(yōu)化網(wǎng)段分配設(shè)計(jì)，電建公司加強(qiáng)施工安裝人員的技能水平，電廠工程部門(mén)要對(duì)總線設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格選型，明確設(shè)備要求。避免設(shè)備品牌、類(lèi)型過(guò)多。組態(tài)單位在完成控制組態(tài)后，調(diào)試單位進(jìn)行組態(tài)檢查，提出需要修改的地方，進(jìn)行組態(tài)修改，實(shí)現(xiàn)組態(tài)和設(shè)備匹配。 我相信實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電廠將會(huì)得到更多的推廣應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]鄒益民，周哲民.現(xiàn)場(chǎng)總線儀表技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

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[3] 唐海昌.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在新建電站的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2011：2-17.