譚先坤

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了較快的發(fā)展，并且不斷成熟?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)開(kāi)始主要應(yīng)用在石油、化工行業(yè)，然而由于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)擁有獨(dú)特的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備以及各設(shè)備之間的智能化，解決了封閉式系統(tǒng)存在的一些缺陷。目前，我國(guó)的水電自動(dòng)化還處在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)為主的階段，在運(yùn)行過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，能夠把監(jiān)控系統(tǒng)打造成真正的開(kāi)放式系統(tǒng)，促使水電自動(dòng)化水平更上一層樓。本文將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行分析，探討現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在水電自動(dòng)化中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；水電自動(dòng)化；應(yīng)用分析

水電自動(dòng)化是指水電站的一些機(jī)械設(shè)備按照預(yù)先設(shè)置好的程序自動(dòng)進(jìn)行操作和運(yùn)行，當(dāng)前，我國(guó)的水電自動(dòng)化水平還主要處在DCS系統(tǒng)階段水平。這種自動(dòng)化水平裝置主要是采用了封閉式系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程中還存在著一定的缺陷?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，技術(shù)不斷成熟?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有一系列的優(yōu)勢(shì)，相比傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)，它具有精度高、可靠性高、性能好的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際的案例中，三峽水電自動(dòng)化技術(shù)就是充分應(yīng)用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在水電廠的應(yīng)用，很大程度上解決水電站存在的問(wèn)題，使水電監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平更高。

1.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

1.1.現(xiàn)場(chǎng)總線

現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)了低層通訊網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化系統(tǒng)中控制系統(tǒng)的結(jié)合，目的是為了解決了現(xiàn)場(chǎng)被控裝置和設(shè)備的通訊問(wèn)題以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通訊問(wèn)題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)通訊的數(shù)字化和儀表的智能化，最后形成一個(gè)真正的、完全的開(kāi)放系統(tǒng)。它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.1.1.通訊方式方面：

現(xiàn)場(chǎng)總線一般采用的是雙向串行的通訊方式，通訊的接口一般是RS-485，這種接口可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)一、一對(duì)多或者多對(duì)多的結(jié)構(gòu)，傳送過(guò)程中可以充分適應(yīng)多種介質(zhì)的傳送，一般具有距離傳送遠(yuǎn)、信號(hào)精確度高、較強(qiáng)的抗干擾能力等特點(diǎn)。

1.1.2.與局域網(wǎng)的通信：

現(xiàn)場(chǎng)總線能夠傳送較少的數(shù)據(jù)報(bào)文，這種形式適合與局域網(wǎng)的通信，為實(shí)現(xiàn)通信架設(shè)了很好的通道。

1.1.3.開(kāi)放性以及互操作性：

現(xiàn)場(chǎng)總線按照ISO指定的系統(tǒng)協(xié)議制定自己的通信協(xié)議，這種協(xié)議具有很好的相互操作性，在任何網(wǎng)絡(luò)上都可以互聯(lián)使用，真正實(shí)現(xiàn)了自由通信。

1.1.4.較強(qiáng)的智能化功能

現(xiàn)場(chǎng)總線不僅可以采集數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行介質(zhì)訪問(wèn)、冗余校驗(yàn)CRC等，具有很強(qiáng)的智能能力。

1.2.現(xiàn)場(chǎng)總線的種類(lèi)

CAN總線目前是國(guó)際市場(chǎng)上唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線，分為三層結(jié)構(gòu)，主要是由物理層、應(yīng)用層和鏈路層組成，傳輸介質(zhì)主要是光纖和雙絞線，傳輸過(guò)程中抗干擾能力非常強(qiáng)，一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤，該現(xiàn)場(chǎng)總線能夠自動(dòng)關(guān)閉，切斷和主線的聯(lián)系。

LON總線屬于局部系統(tǒng)，傳輸介質(zhì)種類(lèi)較多，通信速率較快，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多，總線的結(jié)構(gòu)也比較多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)自由組成和總線的互聯(lián)。

2.現(xiàn)場(chǎng)總線在水電自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1.采用CAN總線技術(shù)系統(tǒng)

從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，水電站自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)的最高目標(biāo)是少人值班或者是無(wú)人值班。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，水電自動(dòng)化的操作系統(tǒng)就需要綜合采用通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等一些列的先進(jìn)科技。通過(guò)采用CAN總線技術(shù)系統(tǒng)，精簡(jiǎn)了系統(tǒng)，改變了比較陳舊的監(jiān)控連接方式，使整個(gè)系統(tǒng)層次更加清晰，并且各個(gè)系統(tǒng)相互獨(dú)立，防止了數(shù)據(jù)的丟失；在很大程度上提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2.2.配備專(zhuān)業(yè)型人才進(jìn)行管理

水電自動(dòng)化技術(shù)的更新，自然需要專(zhuān)業(yè)的人才進(jìn)行管理。隨著水電自動(dòng)化技術(shù)的不斷更新，自動(dòng)化水平越來(lái)越高，人工控制逐漸被自動(dòng)控制所取代。對(duì)于水電自動(dòng)化管理要求也相應(yīng)的提高，因此，需要一支專(zhuān)業(yè)性的隊(duì)伍進(jìn)行管理。企業(yè)在選拔專(zhuān)業(yè)性人才的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)他們進(jìn)行培訓(xùn)和考核，只有通過(guò)考核的人員，才有資格成為水電自動(dòng)化管理的一員。作為水電自動(dòng)化管理的一員，要做好以下幾個(gè)方面的工作。

2.2.1.所有的管理人員對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的原理、功能以及使用要求等充分了解，掌握它們的具體操作，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員能夠快速做出反應(yīng)，及時(shí)進(jìn)行判斷，并要在第一時(shí)間采取措施。

2.2.2.工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線中的PLC，要準(zhǔn)確掌握開(kāi)入量和開(kāi)出量的指示，監(jiān)控好PLC的狀態(tài)顯示，這樣就能在故障出現(xiàn)的時(shí)候，準(zhǔn)確定位故障。工作人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定期檢查和清洗，以防止設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行處理，必要的時(shí)候要進(jìn)行更換。

2.2.3.工作人員還要熟悉掌握和了解后臺(tái)的監(jiān)控儀器，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，工作人員要迅速作出反應(yīng)。

3.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與水電自動(dòng)化結(jié)合的前景

3.1.成本與效益實(shí)現(xiàn)有機(jī)統(tǒng)一

隨著科技的快速發(fā)展，企業(yè)的技術(shù)成本不斷加大。在水電自動(dòng)化技術(shù)中引入現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，能夠有效降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，提高企業(yè)的自動(dòng)化管理水平，給企業(yè)帶來(lái)較大的效益。

3.2.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用要因地制宜

目前，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用還不是很普遍。企業(yè)要想引入這項(xiàng)技術(shù)，就必須充分了解現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)自身的發(fā)展特點(diǎn)和發(fā)展條件，可以適當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行一些改進(jìn)，在改進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，保護(hù)好自身的資源。

結(jié)語(yǔ)：

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與水電站的工作相結(jié)合，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在水電廠的應(yīng)用，很大程度上解決水電站存在的問(wèn)題，使水電監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平更高。系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)模式變得更加的簡(jiǎn)單、方便，層次變得更加清晰，在很大程度上降低了故障的發(fā)生率，減少了相應(yīng)的技術(shù)成本，對(duì)水電站穩(wěn)定、安全、長(zhǎng)期運(yùn)行提供了保障。但是，在水電站的技術(shù)更新過(guò)程中，一定要量體裁衣，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行操作，不能照搬照用，不加區(qū)分，造成企業(yè)資源浪費(fèi)。

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