車婷

【摘要】 分析現(xiàn)場總線在華能荊門熱電廠中實際安裝施工應(yīng)用現(xiàn)狀，提出改善完善的方案及建議，希望有助于推廣應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)。

【關(guān)鍵字】 發(fā)電廠 熱控 現(xiàn)場總線 應(yīng)用

一、現(xiàn)場總線概述

總線是現(xiàn)場總線的簡稱。隨著數(shù)據(jù)通訊的發(fā)展，熱控設(shè)備及測量儀表也由傳統(tǒng)的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。將原來單向、單一的模擬信號由雙向、信息量大的數(shù)字信號所代替。總線儀表和傳統(tǒng)儀表的最大區(qū)別就是可以傳輸更多的數(shù)據(jù)信號而不需要增加電纜，大大減少電纜的使用量，節(jié)約人工成本。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增大，設(shè)備的健康信息也可以同時傳輸至DCS系統(tǒng)。便于維護，由于設(shè)備線纜大量減少，設(shè)備檢修維護量大大減少，一般在DCS工程師站就可以了解到設(shè)備的狀態(tài)，為設(shè)備缺陷維護提供更多的信息參考。主流常見的總線類型有：FF、DP、PA三種。FF和PA一般應(yīng)用于低電壓設(shè)備，線纜既能夠供電也能夠傳輸數(shù)據(jù)。DP只應(yīng)用于傳輸數(shù)據(jù)。故一般氣動定位器、壓力、差壓變送器、液位變送器采用FF和PA，屬于有源總線。電動執(zhí)行機構(gòu)、馬達控制器、變頻器等需要單獨供電的設(shè)備，采用DP通訊，屬于無源總線。

二、華能荊門熱電廠現(xiàn)場總線的實際應(yīng)用

華能荊門熱電廠總線在主機和輔網(wǎng)均大量使用。主機DCS系統(tǒng)采用艾默生過程控制有限公司版本號為3.5 的OVATION 控制系統(tǒng)，系統(tǒng)平臺為win Server 2008。采用的總線協(xié)議有FF和DP兩種。 FF卡件為兩路FF通訊，DP卡件為兩路DP通訊，DP通過卡件冗余實現(xiàn)線路冗余。 該廠輔網(wǎng)采用西門子S7-400系列的PLC，采用DP和PA兩種通訊方式。同時遠程IO也是采用DP數(shù)據(jù)通訊與PLC主機通訊，實現(xiàn)了DP工作范圍的擴大。即IO模件也是DP從站，IO模件下部連接次一級從站。該廠兩臺機組主機總線有 1770臺，F(xiàn)F有 999臺DP有 771臺，108塊DP卡，75塊FF卡。

三、FF總線現(xiàn)場安裝應(yīng)用情況

（1） 就地設(shè)備級接線+級和—級無區(qū)分，屏蔽需要剪掉，并用絕緣膠帶包好。即設(shè)備級屏蔽不能連接，僅在控制柜側(cè)接地，實現(xiàn)單點接地。（2） FF接線盒的位置需要合理確定，單個FF接線盒可以接入8臺設(shè)備，如數(shù)量增加，需要接入擴展盒。接線盒與設(shè)備之間的距離保持在30m距離的范圍內(nèi)。故需要對接線盒位置合理布局，該接線盒設(shè)備分配在考慮分散的原則下進行合理布局，避免個別設(shè)備出現(xiàn)距離過長，影響通訊質(zhì)量。（3） 做好數(shù)據(jù)采集工作，F(xiàn)F設(shè)備的通訊是通過設(shè)備ID號進行上下設(shè)備對應(yīng)。這就要求將設(shè)備的安裝位置和設(shè)備ID號做好完整統(tǒng)計，建立統(tǒng)計表。在安裝階段，設(shè)備安裝位置正確無誤后，就可將設(shè)備在DCS系統(tǒng)內(nèi)部組態(tài)，建立設(shè)備品牌、設(shè)備型號及對應(yīng)的軟件版本號。最后通過設(shè)備掃描功能，找到該設(shè)備ID號的設(shè)備，對應(yīng)統(tǒng)計表進行組態(tài)，得到數(shù)據(jù)信息。（4） 如果該網(wǎng)段存在有AAB的TZIDC-120系列FF定位器，如存在設(shè)備通訊建立后無法切換設(shè)備狀態(tài)至“串級”時，建議該網(wǎng)段設(shè)備先進行該設(shè)備單個添加后，通選建立，設(shè)備狀態(tài)切換為“串級”后，再進行下一個設(shè)備添加及通訊組態(tài)。

四、DP總線現(xiàn)場安裝應(yīng)用情況

（1） DP總線線路冗余，需要將主、輔線路做好明確標(biāo)記。建議采用有主輔區(qū)分的標(biāo)識。安裝接線嚴(yán)格區(qū)分主輔路線纜，避免線纜錯位，造成實際工作中誤動設(shè)備的操作。因為考慮到傳輸過程中干擾的影響，采用光電轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)信號傳輸中采用光纜傳輸，上儀光纜的主輔路也要嚴(yán)格區(qū)分，不能錯位。光電轉(zhuǎn)化器電源也要采用雙路電源，保證傳輸冗余無死點。（2） 有源終端DP線采用接線方式，保留DP插頭，為調(diào)試中設(shè)備預(yù)留診斷接口?？紤]到有些網(wǎng)段過長（原則上DP線路總長不超過400m，網(wǎng)絡(luò)速率保持在500Kbts，不含光纖網(wǎng)段），可將有源終端移植設(shè)備末尾，保證傳輸速率，對其專門配置電源。（3） DP總線通過地址和上位機對應(yīng)，故需要設(shè)置地址及統(tǒng)計地址表。設(shè)地址時建議按照設(shè)備連接順序進行地址設(shè)定，一般地址從3開始。嚴(yán)禁使用地址號為2和1。

總線設(shè)備和常規(guī)設(shè)備安裝方式和要求是相同的，不存在差異。就地施工最大的區(qū)別在于電纜敷設(shè)方面和接線方面，F(xiàn)F設(shè)備在就地有FF接線盒，DP設(shè)備在就地有總線通訊柜。由于大量設(shè)備采用總線通訊，控制線纜量大大減少，這就要求設(shè)計院對電纜槽盒進行優(yōu)化設(shè)計，為總線設(shè)備設(shè)立單獨的小槽盒。安裝距離電氣橋架保持在30cm以外的距離，將會大大減少線纜的干擾，提高通訊質(zhì)量。

五、結(jié)語

更廣泛的應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)能體現(xiàn)一個電廠自動化水平，然而建設(shè)一個完善實用的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，則需要承建電廠的各方技術(shù)水平提高和極力配合。電力設(shè)計院優(yōu)化網(wǎng)段分配設(shè)計，電建公司加強施工安裝人員的技能水平，電廠工程部門要對總線設(shè)備進行嚴(yán)格選型，明確設(shè)備要求。避免設(shè)備品牌、類型過多。組態(tài)單位在完成控制組態(tài)后，調(diào)試單位進行組態(tài)檢查，提出需要修改的地方，進行組態(tài)修改，實現(xiàn)組態(tài)和設(shè)備匹配。 我相信實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的最優(yōu)化，現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠將會得到更多的推廣應(yīng)用。

參 考 文 獻

[1]鄒益民，周哲民.現(xiàn)場總線儀表技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2] 金黔軍.現(xiàn)場總線技術(shù)在華能玉環(huán)電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究發(fā)電設(shè)備[J].2004（12）：76-79.

[3] 唐海昌.現(xiàn)場總線技術(shù)在新建電站的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2011：2-17.