現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用分析

該系統(tǒng)共配置3對冗余CPU－41H控制器。每一對冗余控制器均通過冗余的現(xiàn)場總線Profibus－DP（最新數(shù)據(jù)傳輸速率可達12Mbit/s）帶一定數(shù)量的遠程I/O擴展機架ET200M及I/O模件。由遠程I/O擴展機架和模件組成的遠程I/O站均放置于現(xiàn)場附近，通過Profibus－DP總線與放置在主控樓的冗余控制器通信。

該系統(tǒng)共配置32個ET200M遠程機架，按工藝流程分成8個遠程I/O站，放置在全廠8個不同位置，最遠的一個遠程I/O站——深井泵房遠程I/O站距主廠區(qū)3.4km左右，其他的遠程I/O站間距離在200m以內(nèi)。控制器與各遠程I/O站間的通信是通過Profibus-DP現(xiàn)場總線完成的，主廠區(qū)內(nèi)Profibus-DP現(xiàn)場總線傳輸介質(zhì)為雙絞線，深井泵房遠程I/O站與主廠區(qū)間的數(shù)據(jù)通信采用光纖作為傳輸介質(zhì)，兩端通過光電轉(zhuǎn)換接口，與Profibus-DP現(xiàn)場總線相接。　

由于使用了Profibus-DP現(xiàn)場總線技術(shù)，現(xiàn)場布置I/O機柜，實現(xiàn)了對燃機外圍設(shè)備、余熱鍋爐、汽機輔機、循環(huán)水泵房、綜合水泵房、深井泵房、廠用電氣系統(tǒng)、110kV升壓站等系統(tǒng)與主控環(huán)的服務(wù)器進行雙向數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)了全廠各系統(tǒng)的集中監(jiān)控。自動系統(tǒng)投入率達到100％，2001年8月系統(tǒng)投入商業(yè)運營。

例3：四川廣安電廠，采用遵循Profibus現(xiàn)場總線協(xié)議的L2-DP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，成功地將鍋爐補給水控制系統(tǒng)與凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)控制等輔助車間控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，提高了火電廠輔助車間控制的勞動生產(chǎn)率及系統(tǒng)可靠性。

3　FCS在火電廠局部應(yīng)用效果

首先明確FCS的3個關(guān)鍵要點：

（1） 核心：FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，只有遵循現(xiàn)場總線協(xié)議的控制系統(tǒng)，才能稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。

（2） 基礎(chǔ)：FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。數(shù)字智能現(xiàn)場裝置是FCS系統(tǒng)的硬件支撐。

（3） 本質(zhì)：FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化。這是FCS系統(tǒng)效能的體現(xiàn)。

再來分析前面提到的火電廠應(yīng)用FCS的幾個例子。

在例1中，華能珞璜電廠的ALSPA 320控制系統(tǒng)，它的Loca Fip網(wǎng)絡(luò)與F900網(wǎng)絡(luò)均遵循WorldFip現(xiàn)場總線的總線協(xié)議，CONTRONET控制網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術(shù)。這是一個非常典型的現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)。

在例2中，楊凌燃機熱電廠的Simaeic PCS7控制系統(tǒng)，控制器與各遠程I/O間的通信是通過Profibus-DP現(xiàn)場總線來完成。控制器與控制器之間、控制器與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信是通過冗余的環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)來完成。

上述兩例子中，在通信網(wǎng)絡(luò)方面均遵循現(xiàn)場總線協(xié)議，即都含有做為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的核心部分，但另一個共同特點是都沒有采用數(shù)字智能現(xiàn)場裝置，仍采用模擬量的測量元件和執(zhí)行機構(gòu)，不具備現(xiàn)場控制功能。失去了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的硬件支撐，信息處理現(xiàn)場化就不能實現(xiàn)，也就是說現(xiàn)場總線的突出特點——降低系統(tǒng)投資成本、減少運行費用和提高運行和管理水平等，未能充分發(fā)揮出來。 例3則是目前現(xiàn)場總線在火電廠局部應(yīng)用中的一個成功典型。