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现场总线适用范围及应用建议

2012/10/15 16:45:53
  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,才能将现场总线技术运用于工程,体现现场总线的*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*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。
  
  一、现场总线适用范围建议:
  
  (1)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
  
  (1)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);
  
  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SOE卡。
  
  (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。
  
  (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。

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