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現場總線在電廠的應用范圍及存在的問題

   2012年09月11日 16:19  
  摘要:電廠控制系統對運行可靠性有特殊要求,電廠系統具有I/O測點密集、現場裝置密集、設備立體布置、控制功能和控制策略復雜等特點。現場總線并不是在所有的控制場合下都能發揮優勢。本文介紹了現場總線在電廠的應用范圍及存在的問題,供大家參考閱讀。
  
  前言
  
  電廠控制系統對運行可靠性有特殊要求,電廠系統具有I/O測點密集、現場裝置密集、設備立體布置、控制功能和控制策略復雜等特點。電廠控制系統還存在自動化監控系統復雜;機爐協調控制涉及設備多、信息量大、控制復雜;汽機控制、SOE要求毫秒級響應速度等一系列問題。基于以上原因,只有在充分理解現場總線機理、與DCS及PLC差異,以及運用中可能存在的難題,充分考慮協調安全性和經濟性的原則下,才能將現場總線技術運用于工程,體現現場總線的*性。
  
  現場總線并不是在所有的控制場合下都能發揮優勢。對于火電廠測點密集、現場裝置密集、設備立體布置、數字量與模擬量混合的大型系統,采用現場總線控制分散的特點來實施控制,由于需要多臺設備才能實現,則顯得繁瑣,降低其可靠性。相反DCS在此反顯得有*性。但現場總線的雙向數字通信現場總線信號制技術,又是DCS所不及的。所以應采取DCS與現場總線共存發揮兩者各自的優勢。
  
  一、現場總線適用范圍建議:
  
  (1)由于國產DCS系統少有大規模應用現場總線實例,并且支持現場總線種類有限,因此可采用PLC可編程控制器實現監控的全廠輔助公用系統,選用遵循現場總線通信協議的PLC可編程控制器,對多個輔助公用系統實現監控,通過現場總線通信技術,建立全廠輔助公用系統網絡,提高監控和管理水平。
  
  (2)地域分散的單沖量調節項目。
  
  (3)地域分散的獨立的電動閥或電動機。
  
  二、應用現場總線系統建議
  
  (1)影響機組安全運行的主機和主要輔機保護采用成熟的常規控制方式,不納入現場總線,主初廠輔機保護和重要聯鎖的信號保留硬接線。如:
  
  鍋爐安全監視系統(FSSS);
  
  汽機數字電液控制系統(DEH);
  
  汽輪機緊急跳閘系統(ETS);
  
  旁路控制系統(BPS);
  
  事故順序記錄(SOE)。
  
  SOE要求有lms的分辨率,目前設計中接入SOE的多為主、輔機的跳閘接點信號和電氣開關量,主、輔機跳閘首出原因由控制器邏輯判斷。為保證SOE的分辨率,建議仍采用常規DI卡或SOE卡。
  
  (2)用于聯鎖保護的開關型氣動閥門、電磁閥,不納入現場總線。由于主廠房內電磁閥控制的二位式氣動閥門布置較為分散,如采用帶總線接口的閥島進行控制不太合適,建議采用常規的方式接入DCS。
  
  (3)國產電動執行機構不納入現場總線。由于目前國產現場總線電動執行機構因接口不完善,缺少工程應用實踐,尚未有成熟的應用業績,而進口現場總線電動執行機構與國產電動執行機構的差價較大。為從根本上降低工程造價,國產電動執行機構采用常規珊方式接入DCS。
  
  (4)開關量儀表如壓力開關、液位開關、溫度開關等不納入現場總線。
  
  (5)調節型氣動執行機構,用于非重要調節回路的,可以考慮納入現場總線,采用帶現場總線接口的智能定位器。重要回路,可采用常規硬接線+Hart儀表方式,如給水、汽溫、送、引風、磨煤機。
  
  (6)調節型電動執行機構,用于非重要調節回路的,可以考慮納入現場總線,用于重要回路(給水、汽溫、送、引風)的,采用硬接線方式。
  
  (7)開關型閥門電動裝置,用于非重要系統的,可以考慮納入現場總線;用于重要系統的,控制功能、保護、聯鎖功能通過硬接線完成。
  
  (8)變送器均采用現場總線型智能變送器接入DCS,以便在機組DCS中利用現場總線設備診斷和管理軟件,實現設備管理和故障診斷。可使用帶有Hart通訊功能的智能變送器。

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