李賀延

摘要：熱電廠中應用現(xiàn)場總線技術，可以提高電廠建設質量與效率，提高熱電廠的運行質量。通過分析現(xiàn)場總線技術的優(yōu)勢，探討熱電廠中應用現(xiàn)場總線技術的具體措施，發(fā)揮現(xiàn)場總線技術的優(yōu)勢，改善傳統(tǒng)技術的不足，實現(xiàn)熱電廠的高效運行。

關鍵詞：熱電廠;現(xiàn)場總線技術;具體應用

隨著熱電廠持續(xù)推進信息化建設，以對生產活動展開信息化管理，構建完善的信息管理系統(tǒng)是勢在必行的。熱電廠生產過程管理控制的主要系統(tǒng)就是DCS控制系統(tǒng)，通過引入現(xiàn)場總線技術，實現(xiàn)全面監(jiān)控與控制設備運行情況，及時預警設備故障問題，能確保熱電廠生產活動的順利進行。

1、熱電廠中應用現(xiàn)場總線技術的優(yōu)勢

熱電廠中應用現(xiàn)場總線技術，可以改善傳統(tǒng)技術的不足，提高熱電廠控制設備的運行質量與效率，其優(yōu)勢體現(xiàn)為：

首先，應用較為靈活。現(xiàn)場總線技術有著極強的兼容性，可以用于市面上多種控制系統(tǒng);熱電廠DCS控制系統(tǒng)中應用現(xiàn)場總線技術，演化為FCS控制系統(tǒng)，可以將控制節(jié)點設置在設備就近位置，現(xiàn)場總線技術可以讓控制器和現(xiàn)場設備實現(xiàn)信號雙向傳輸，這樣就能夠管理針對性管控各個節(jié)點并對設備進行遠程維護，實現(xiàn)功能控制的基礎上，增加系統(tǒng)布設的靈活性。

其次，熱電廠范圍內，通過靈活布設監(jiān)控節(jié)點形成控制系統(tǒng)，可以監(jiān)督與控制處于不同位置的設備，并且大量減少電纜、電纜橋架、敷設空間及安裝工作量，細化復雜的控制系統(tǒng)，降低主機控制壓力;通過現(xiàn)場總線技術可以延長主機使用壽命，提高整體控制效率;同時，設備采購也更為靈活，實際中多選擇多種信息傳輸方式以滿足熱電廠的生產需求。

最后，現(xiàn)場總線技術能實現(xiàn)多種智能化功能，能夠增加現(xiàn)場級的信息處理和控制能力，而且具有豐富的狀態(tài)、診斷和參數(shù)等信息;可組態(tài)設備通過實時狀態(tài)和報警診斷，快速發(fā)現(xiàn)設備故障位置、原因，節(jié)省人力成本和提高系統(tǒng)可用性;采用設備只能管理軟件，記錄設備的歷史運行情況和診斷信息，對設備狀況進行預判，降低故障發(fā)生的概率。

2、熱電廠應用現(xiàn)場總線技術應用存在的問題

熱電廠應用現(xiàn)場總線技術時，存在一些普遍性問題，現(xiàn)將這些問題整理歸納如下：

2.1 采購成本較高

現(xiàn)場總線技術應用時需要用到各類型總線設備、智能儀表等，這些設備、儀表采購成本較高，而且熱電廠需要采取高精度的儀器，國內此類型儀器生產廠家較少，若采用進口產品或品牌，會直接造成熱電廠生產成本增加。受到價格影響，部分熱電廠會選擇采購低價設備，限制現(xiàn)場總線技術在的發(fā)揮，不利于提高熱電廠設備控制質量。

2.2 技術標準較多

現(xiàn)場總線技術標準種類較多，如Profibus、HART、FF H1現(xiàn)場總線等，不同總線需要選擇不同智能儀表，技術標準不統(tǒng)一。實際中大部分智能儀表不兼容傳統(tǒng)硬接線控制方式，僅有極少可選擇的模塊，加上現(xiàn)場總線技術相比DCS等技術不夠成熟，實際應用時存在一些問題，影響到實際應用效果。

2.3 容易受到干擾

現(xiàn)場總線設備應用時可選擇雙線制，但部分設備不支持冗余通訊，使得整個系統(tǒng)運行時存在風險。當總線出現(xiàn)故障時，可能影響到整個總線網段，情況嚴重時可能會影響到整個系統(tǒng)投運，給熱電廠造成巨大損失?，F(xiàn)場總線十分容易受高電壓、大電流的電纜或磁場干擾，因此布線時需要充分考慮其安裝規(guī)范，避免長距離與電壓等級不同的電纜長距離平行布線，應做好充分的屏蔽措施，提高設備的運行質量。

3、熱電廠應用現(xiàn)場總線技術的具體措施

熱電廠應用現(xiàn)場總線技術，需要綜合考慮各方面因素，制定科學合適的技術方案，與現(xiàn)場實際情況結合起來，做好設備選型、材料選擇等，利用現(xiàn)場總線技術提高熱電廠運行與管理質量。

3.1 做好技術方案設計

現(xiàn)場總線技術對于設計方案要求高，需要配合DCS，在DCS招標前，提前明確總線控制范圍和設備數(shù)量，對使用現(xiàn)場總線的系統(tǒng)進行初步劃分，讓控制系統(tǒng)廠家提前布局總線配置。項目建設中，和設計院及控制系統(tǒng)廠家共同進行網段設計?？偩€網段設計需要準確定位現(xiàn)場設備，并做出評估。這就需要技術人員綜合考慮各方面情況，制定科學合理的方案，確?？梢猿浞职l(fā)揮現(xiàn)場總線技術的優(yōu)勢，提高熱電廠運行質量。

3.2 控制設備采購質量

根據(jù)一般熱電廠的設備招標流程，在DCS招標前會對大部分的主要設備和輔助設備先行完成招標，因此需要根據(jù)現(xiàn)場總線技術的協(xié)議和接口進行設備采購，除去現(xiàn)場控制設備，其他總線設備材料包括但不限于控制機柜、設備智能管理系統(tǒng)、總線電纜、總線插頭、總線耦合器等都應由DCS廠家提供。在招標完成后，還需要設備廠家配合DCS廠家進行總線設備的通訊測試，保證總線設備在該控制系統(tǒng)中能正常應用。此外，采購設備時需要多方面對比，確保設備質量的基礎上選擇價格較低的設備，進一步提高設備運行效率。

3.3 選擇技術應用范圍

在DCS中應用現(xiàn)場總線，對于復雜調節(jié)回路，如：給水系統(tǒng)、汽機油系統(tǒng)、緊急跳閘系統(tǒng)、數(shù)字電液控制系統(tǒng)以及旁路控制系統(tǒng)等影響主機安全運行和保護系統(tǒng)，不采用現(xiàn)場總線范圍。

總體原則：（1）重要、復雜調節(jié)回路（汽包壓力/水位、給水流量等）不采用現(xiàn)場總線，其他簡單調節(jié)回路采用現(xiàn)場總線;（2）溫度一般采用硬接線方式;（3）分散及重要的開關型氣動執(zhí)行機構不采用現(xiàn)場總線;（4）開關量儀表不采用現(xiàn)場總線;（5）重要連鎖保護回路的電動執(zhí)行機構不采用現(xiàn)場總線，其他則采用;（6）高壓電機及重要的低壓電機開關采用硬接線方式，其他則可采用現(xiàn)場總線。

3.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)結構

控制系統(tǒng)主要包括通信網絡、接口設備以及設備分散處理幾部分。在分散設備上安裝控制器可組態(tài)拓展系統(tǒng)，一旦有設備出現(xiàn)故障，不會對系統(tǒng)其他設備運行產生影響，從根本上保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運行。熱電廠控制系統(tǒng)根據(jù)生產工藝流程和總線功能分為緊急跳閘系統(tǒng)、數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、順序調節(jié)系統(tǒng)、調節(jié)控制系統(tǒng)等幾部分?，F(xiàn)場總線智能儀表無控制功能，因此現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)分配劃分，在子系統(tǒng)中完成控制。每臺機組均配置操作人員，保證機組的穩(wěn)定運行。

結束語

總而言之，熱電廠通過應用現(xiàn)場總線技術，可以提高自動化管理水平。通過建設完善使用的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，得到電廠內各部門的配合，嚴格選型總線設備，進一步明確設備的要求，避免出現(xiàn)多種品牌、多類型設備的情況。這就需要熱電廠根據(jù)自身實際情況進行選擇，切實發(fā)揮現(xiàn)場總線技術的作用。

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