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详解现场总线在电厂的应用范围及存在的问题

久草在线中文最新视频详解现场总线在电厂的应用范围及存在的问题

更新时间:2020-03-03 00:08:30

  摘要:本文着眼于目前现场总线发展,并结合当前国内电厂的实际情况,提出了现场总线在电厂中的具体应用范围,并提出了目前现场总线在电厂应用中需要注意的一些问题,对当前现场总线的产品选型进行了合理分析。

  前言

  电厂控制系统对运行可靠性有特殊要求,电厂系统具有I/O测点密集、现场装置密集、设备立体布置、控制功能和控制策略复杂等特点。电厂控制系统还存在自动化监控系统复杂;机炉协调控制涉及设备多、信息量大、控制复杂;汽机控制、SOE要求毫秒级响应速度等一系列问题。基于以上原因,只有在充分理解现场总线机理、与DCS及PLC差异,以及运用中可能存在的难题,充分考虑协调安全性和经济性的原则下,才能将现场总线运用于工程,体现现场总线的优越性。

  现场总线并不是在所有的控制场合下都能发挥优势。对于火电厂测点密集、现场装置密集、设备立体布置、数字量与模拟量混合的大型系统,采用现场总线控制分散的特点来实施控制,由于需要多台设备才能实现,则显得繁琐,降低其可靠性。相反DCS在此反显得有优越性。但现场总线的双向数字通信现场总线信号制技术,又是DCS所不及的。所以应采取DCS与现场总线共存发挥两者各自的优势。

久草在线中文最新视频  一、现场总线适用范围建议:

久草在线中文最新视频  (l)由于国产DCS系统少有大规模应用现场总线实例,并且支持现场总线种类有限,因此可采用PLC可编程控制器实现监控的全厂辅助公用系统,选用遵循现场总线通信协议的PLC可编程控制器,对多个辅助公用系统实现监控,通过现场总线通信技术,建立全厂辅助公用系统网络,提高监控和管理水平。

  (2)地域分散的单冲量调节项目。

  (3)地域分散的独立的电动阀或电动机。

  二、应用现场总线系统建议

久草在线中文最新视频  (l)影响机组安全运行的主机和主要辅机保护采用成熟的常规控制方式,不纳入现场总线,主初厂辅机保护和重要联锁的信号保留硬接线。如:

  锅炉安全监视系统(FSSS);

  汽机数字电液控制系统(DEH);

  汽轮机紧急跳闸系统(ETS);

久草在线中文最新视频  旁路控制系统(BPS);

  事故顺序记录(SOE)。SOE要求有lms的分辨率,目前设计中接入SOE的多为主、辅机的跳闸接点信号和电气开关量,主、辅机跳闸首出原因由控制器逻辑判断。为保证SOE的分辨率,建议仍采用常规DI卡或专用SOE卡。

久草在线中文最新视频  (2)用于联锁保护的开关型气动阀门、电磁阀,不纳入现场总线。由于主厂房内电磁阀控制的二位式气动阀门布置较为分散,如采用带总线接口的阀岛进行控制不太合适,建议采用常规的方式接入DCS。

  (3)国产电动执行机构不纳入现场总线。由于目前国产现场总线电动执行机构因接口不完善,缺少工程应用实践,尚未有成熟的应用业绩,而进口现场总线电动执行机构与国产电动执行机构的差价较大。为从根本上降低工程造价,国产电动执行机构采用常规珊方式接入DCS。

久草在线中文最新视频  (4)开关量仪表如压力开关、液位开关、温度开关等不纳入现场总线。

  (5)调节型气动执行机构,用于非重要调节回路的,可以考虑纳入现场总线,采用带现场总线接口的智能定位器。重要回路,可采用常规硬接线+Hart仪表方式,如给水、汽温、送、引风、磨煤机。

  (6)调节型电动执行机构,用于非重要调节回路的,可以考虑纳入现场总线,用于重要回路(给水、汽温、送、引风)的,采用硬接线方式。

  (7)开关型阀门电动装置,用于非重要系统的,可以考虑纳入现场总线;用于重要系统的,控制功能、保护、联锁功能通过硬接线完成。

  (8)变送器均采用现场总线型智能变送器接入DCS,以便在机组DCS中利用现场总线设备诊断和管理软件,实现设备管理和故障诊断。可使用带有Hart通讯功能的智能变送器。

  (9)400V及以下电动机采用现场总线,所有信号通过现场总线与控制系统连接,6KV电动机也可纳人现场总线,启、停指令信号及电机已启、已停信号采用硬接线,其它信号采用总线方式。出于机组安全考虑,所有机组电动机及主厂房内重要电源开关的分/合指令信号、状态反馈信号还是通过硬接线方式进入DCS,其它信号通过通信接口接入机组DCS。机组厂用电动机和厂用电监控系统虽然采用现场总线(CAN、LONWORKS、Modbu,等标准),大多数并非采用FF、Profibus等现场总线。条件允许的情况下,也可对厂用电动及考虑采用具有Profibus-DP接口的智能马达控制器(类似西门子公司的SIMOCODE产品)。需注意西门子SIMOCODE损均视象,主要是现场环境不良及维护不善造成。另外采取SIMOCODE与系统通讯的抗干扰隔离措施,加装Profibus有源抗干扰模件,增加适量接口设备(如Y型切换器、光电转换器等)等措施防止通讯中断。