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浅析现场总线在电厂的应用范围及存在的问题(3)

  • 作者:宋昉、张瑶、陈明、武真伊
  • 供稿:米尔自动化网
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  • 发布时间:2012-08-08

  (7)现场智能仪表的功能设计
  采用现场总线面临的一个较大工作是现场智能仪表的功能设计。采用DCS时,输入、输出信号制、I/O点数确定后,DCS的选择与现场仪表关系不大。采用现场总线时DCS许多控制功能转移到现场智能仪表中完成,因此现场总线选型、功能的设计与现场智能仪表紧密地联系。设计时要先确定统一的协议标准,现场总线及现场智能仪表都要遵守此协议标准;然后根据现场智能仪表的工艺分布情况、防爆等级要求、测量参数范围及完成的功能等确定一个初步的现场总线结构,计算采用网络段的个数,确定每段所带现场智能仪表和设备的数量及每段的通信速率;最后根据工艺运行要求定义每个现场智能仪表的控制功能,通过工程师站对整个控制系统进行功能块组态设计。上述工作已打破原控制功能的设计界限,把控制室设备及现场智能仪表作为一个整体来考虑,合理的现场总线结构和控制方案可能需要经过多次的重复计算、比较才能确定。
现场的总线还存在着一定的缺陷,所以多数监视系统和外围设备上应用广泛,原因就是外围设备的缺陷和停运不会对生产造成影响,同时总线用于外围设备控制可以使控制系统设计简洁明快。
  (8)对机组保护设计应重点考虑
  机组保护要严格设计,防止保护误动、拒动,要在控制系统I/O卡件以及设备上要求采用三取二,现场设备分别进入不同的I/O卡件,不同I/O卡件分属不同的控制站,达到保护不因为一个设备、一个I/O卡件、一个控制站故障导致的保护误动。
  现场总线对这方面应着重考虑,由于现场总线现场布置需要我们改变这种设计,否则就要增加费用,如就地设备需要在就地完成三取二功能,而且信号要分别与三条就地总线到达三个控制柜,这会增加了工作量和费用,但这样才能达到设计要求。
  四、现场总线选型分析
  (1)控制系统
  目前国外主流DCS厂商基本支持Profibus和FF总线协议,还有各自的管理软件,但因300MW级机组目前DCS越来越多的采用国产DCS,国内DCS厂商如和利时、GE新华、浙江中控国电智深、上自仪等也支持Profibus 协议,但从调研情况看,事实上对现场总线支持不够,在建设安装期间的水平以及使用现场总线后的信息管理方面都不具备优势,并且国内厂商没有大规模应用的工程能力和相关的管理软件。近年较大规模及大规模采用现场总线的大型火电机组,基本采用国外设备。因此如使用国产DCS系统,在单元机组及主厂房区域内使用现场总线技术尚部成熟。
  国外主流PLC厂商支持Profibus等总线协议,并有较多规模工程实例,并且自去年以来,国外PLC价格下降较快,如辅助车间控制采用现场总线设备,从价格、工程实施及效益情况看,可采用现场总线技术。
  (2)现场设备
  智能一体化电动执行机构主要有SIPOS5-Flash系列、AUMA-MATIC系列、ROTORK-IQ系列(还支持FF总线标准、EMG-DREHMO系列、LimitorqueMX系列、上海自动化仪表十一厂AI、MI系列、温州瑞基测控RQM和RA系列、扬州恒春CKD系了列等支持Profibus,因国内外产品价格差别较多,应根据实际情况对比,从了解到的工程使用情况看,现场总线执行机构应采用国外产品,否则使用国产不具备现场总线功能执行机构,高低搭配,可取得较好效果。
  目前有很多国内外仪表支持Hart协议,并且价格差别不大,同时国内DCS厂商基本支持Hart协议,因此可在主厂房及辅助车间较多规模使用形式设备。
  五、结束语
  鉴于目前现场总线在单元机组控制应用中处在起步阶段,可能在工程实施中遇到意想不到的情况。现场总线的应用,不仅要考虑到造价、功能、效益和方便性,还必须兼顾技术和安全性;虽然现场总线技术在电厂中开始广泛应用,但还有很多问题没有完全解决,所以现场总线并没有完全应用到现场DCS系统中,但随着现场总线技术越来越成熟,相应产品越来越完善,现场总线技术必将是今后电厂自动化的潮流趋势。
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【文章来自米尔自动化网http://www.mirautomation.com/pages/2012-08/s36382.shtml
本文标签: 浅析现场总线   在电厂   应用范围   存在的问题  
 三菱电机

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