浅谈现场总线技术在华能荆门热电厂中的应用

【摘要】 分析现场总线在华能荆门热电厂中实际安装施工应用现状，提出改善完善的方案及建议，希望有助于推广应用现场总线技术。

【关键字】 发电厂 热控 现场总线 应用

一、现场总线概述

总线是现场总线的简称。随着数据通讯的发展，热控设备及测量仪表也由传统的模拟信号转换为数字信号。将原来单向、单一的模拟信号由双向、信息量大的数字信号所代替。总线仪表和传统仪表的最大区别就是可以传输更多的数据信号而不需要增加电缆，大大减少电缆的使用量，节约人工成本。传输的数据量增大，设备的健康信息也可以同时传输至DCS系统。便于维护，由于设备线缆大量减少，设备检修维护量大大减少，一般在DCS工程师站就可以了解到设备的状态，为设备缺陷维护提供更多的信息参考。主流常见的总线类型有：FF、DP、PA三种。FF和PA一般应用于低电压设备，线缆既能够供电也能够传输数据。DP只应用于传输数据。故一般气动定位器、压力、差压变送器、液位变送器采用FF和PA，属于有源总线。电动执行机构、马达控制器、变频器等需要单独供电的设备，采用DP通讯，属于无源总线。

二、华能荆门热电厂现场总线的实际应用

华能荆门热电厂总线在主机和辅网均大量使用。主机DCS系统采用艾默生过程控制有限公司版本号为3.5 的OVATION 控制系统，系统平台为win Server 2008。采用的总线协议有FF和DP两种。 FF卡件为两路FF通讯，DP卡件为两路DP通讯，DP通过卡件冗余实现线路冗余。 该厂辅网采用西门子S7-400系列的PLC，采用DP和PA两种通讯方式。同时远程IO也是采用DP数据通讯与PLC主机通讯，实现了DP工作范围的扩大。即IO模件也是DP从站，IO模件下部连接次一级从站。该厂两台机组主机总线有 1770台，FF有 999台DP有 771台，108块DP卡，75块FF卡。

三、FF总线现场安装应用情况

（1） 就地设备级接线+级和―级无区分，屏蔽需要剪掉，并用绝缘胶带包好。即设备级屏蔽不能连接，仅在控制柜侧接地，实现单点接地。（2） FF接线盒的位置需要合理确定，单个FF接线盒可以接入8台设备，如数量增加，需要接入扩展盒。接线盒与设备之间的距离保持在30m距离的范围内。故需要对接线盒位置合理布局，该接线盒设备分配在考虑分散的原则下进行合理布局，避免个别设备出现距离过长，影响通讯质量。（3） 做好数据采集工作，FF设备的通讯是通过设备ID号进行上下设备对应。这就要求将设备的安装位置和设备ID号做好完整统计，建立统计表。在安装阶段，设备安装位置正确无误后，就可将设备在DCS系统内部组态，建立设备品牌、设备型号及对应的软件版本号。最后通过设备扫描功能，找到该设备ID号的设备，对应统计表进行组态，得到数据信息。（4） 如果该网段存在有AAB的TZIDC-120系列FF定位器，如存在设备通讯建立后无法切换设备状态至“串级”时，建议该网段设备先进行该设备单个添加后，通选建立，设备状态切换为“串级”后，再进行下一个设备添加及通讯组态。

四、DP总线现场安装应用情况

（1） DP总线线路冗余，需要将主、辅线路做好明确标记。建议采用有主辅区分的标识。安装接线严格区分主辅路线缆，避免线缆错位，造成实际工作中误动设备的操作。因为考虑到传输过程中干扰的影响，采用光电转换器实现信号传输中采用光缆传输，上仪光缆的主辅路也要严格区分，不能错位。光电转化器电源也要采用双路电源，保证传输冗余无死点。（2） 有源终端DP线采用接线方式，保留DP插头，为调试中设备预留诊断接口。考虑到有些网段过长（原则上DP线路总长不超过400m，网络速率保持在500Kbts，不含光纤网段），可将有源终端移植设备末尾，保证传输速率，对其专门配置电源。（3） DP总线通过地址和上位机对应，故需要设置地址及统计地址表。设地址时建议按照设备连接顺序进行地址设定，一般地址从3开始。严禁使用地址号为2和1。

总线设备和常规设备安装方式和要求是相同的，不存在差异。就地施工最大的区别在于电缆敷设方面和接线方面，FF设备在就地有FF接线盒，DP设备在就地有总线通讯柜。由于大量设备采用总线通讯，控制线缆量大大减少，这就要求设计院对电缆槽盒进行优化设计，为总线设备设立单独的小槽盒。安装距离电气桥架保持在30cm以外的距离，将会大大减少线缆的干扰，提高通讯质量。

五、结语

更广泛的应用现场总线技术能体现一个电厂自动化水平，然而建设一个完善实用的现场总线系统，则需要承建电厂的各方技术水平提高和极力配合。电力设计院优化网段分配设计，电建公司加强施工安装人员的技能水平，电厂工程部门要对总线设备进行严格选型，明确设备要求。避免设备品牌、类型过多。组态单位在完成控制组态后，调试单位进行组态检查，提出需要修改的地方，进行组态修改，实现组态和设备匹配。 我相信实现各个环节的最优化，现场总线技术在电厂将会得到更多的推广应用。

参 考 文 献

[1]邹益民，周哲民.现场总线仪表技术[M].北京：化学工业出版社，2009.

[2] 金黔军.现场总线技术在华能玉环电厂辅助生产系统中的应用研究发电设备[J].2004（12）：76-79.

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