淺析現場總線在電廠的應用范圍及存在的問題

　　前言
　　
　　電廠控制系統對運行可靠性有特殊要求，電廠系統具有I/O測點密集、現場裝置密集、設備立體布置、控制功能和控制策略復雜等特點。電廠控制系統還存在自動化監控系統復雜；機爐協調控制涉及設備多、信息量大、控制復雜；汽機控制、SOE要求毫秒級響應速度等一系列問題。基于以上原因，只有在充分理解現場總線機理、與DCS及PLC差異，以及運用中可能存在的難題，充分考慮協調安全性和經濟性的原則下，才能將現場總線技術運用于工程，體現現場總線的優越性。
　　現場總線并不是在所有的控制場合下都能發揮優勢。對于火電廠測點密集、現場裝置密集、設備立體布置、數字量與模擬量混合的大型系統，采用現場總線控制分散的特點來實施控制，由于需要多臺設備才能實現，則顯得繁瑣，降低其可靠性。相反DCS在此反顯得有優越性。但現場總線的雙向數字通信現場總線信號制技術，又是DCS所不及的。所以應采取DCS與現場總線共存發揮兩者各自的優勢。

　　一、現場總線適用范圍建議：

　　(1）由于國產DCS系統少有大規模應用現場總線實例，并且支持現場總線種類有限，因此可采用PLC可編程控制器實現監控的全廠輔助公用系統，選用遵循現場總線通信協議的PLC可編程控制器，對多個輔助公用系統實現監控，通過現場總線通信技術，建立全廠輔助公用系統網絡，提高監控和管理水平。

　　(2）地域分散的單沖量調節項目。

　　(3）地域分散的獨立的電動閥或電動機。

　　二、應用現場總線系統建議

　　(1）影響機組安全運行的主機和主要輔機保護采用成熟的常規控制方式，不納入現場總線，主初廠輔機保護和重要聯鎖的信號保留硬接線。如：

　　鍋爐安全監視系統（FSSS)；
　　汽機數字電液控制系統（DEH)；
　　汽輪機緊急跳閘系統（ETS)；
　　旁路控制系統（BPS)；
　　事故順序記錄（SOE）。

　　SOE要求有lms的分辨率，目前設計中接入SOE的多為主、輔機的跳閘接點信號和電氣開關量，主、輔機跳閘首出原因由控制器邏輯判斷。為保證SOE的分辨率，建議仍采用常規DI卡或專用SOE卡。

　　(2）用于聯鎖保護的開關型氣動閥門、電磁閥，不納入現場總線。由于主廠房內電磁閥控制的二位式氣動閥門布置較為分散，如采用帶總線接口的閥島進行控制不太合適，建議采用常規的方式接入DCS。

　　(3）國產電動執行機構不納入現場總線。由于目前國產現場總線電動執行機構因接口不完善，缺少工程應用實踐，尚未有成熟的應用業績，而進口現場總線電動執行機構與國產電動執行機構的差價較大。為從根本上降低工程造價，國產電動執行機構采用常規珊方式接入DCS。

　　(4）開關量儀表如壓力開關、液位開關、溫度開關等不納入現場總線。

　　(5）調節型氣動執行機構，用于非重要調節回路的，可以考慮納入現場總線，采用帶現場總線接口的智能定位器。重要回路，可采用常規硬接線＋Hart儀表方式，如給水、汽溫、送、引風、磨煤機。

　　(6）調節型電動執行機構，用于非重要調節回路的，可以考慮納入現場總線，用于重要回路（給水、汽溫、送、引風）的，采用硬接線方式。

　　(7）開關型閥門電動裝置，用于非重要系統的，可以考慮納入現場總線；用于重要系統的，控制功能、保護、聯鎖功能通過硬接線完成。

　　(8）變送器均采用現場總線型智能變送器接入DCS，以便在機組 DCS中利用現場總線設備診斷和管理軟件，實現設備管理和故障診斷。可使用帶有Hart通訊功能的智能變送器。