PROFIBUS現場總線在寧海電廠中應用

2．執行機構

電動執行機構采用原裝進口德國歐瑪公司的產品一體化智能型產品AUMA MATIC，帶有雙通道PROFIBUS-DP冗余總線接口，作為DP從站掛在總線上。開關型電動執行機構可以接受開、關、停數字量控制信號。本體配置手輪和手/自動切換機構以及開、關按鈕，并有相應的位置指示燈，以實現就地操作。

3．系統組態與運行

DP主站的AP中的IM308C模件具有用于通信的CPU和存儲單元FLASHROM（快速可擦寫可編程只讀存儲器），PROFIBUS-DP網絡結構圖及相應的用戶通信程序可灌入該模件的FLASHROM中。當IM308C啟動時，將運行于FLASHROM中的用戶程序建立網絡結構，通過對AUMA電動門芯片上地址（設備編號）的辨認建立網絡連接，而后根據電動門廠家提供的GSD（設備性能描述文件）中讀取的參數，最終識別出該設備，從而讀取來自執行機構的信息，并發送命令至該設備。

每臺AUMA作為總線上的單獨從站，其總線地址通過設備上的LED（發光二極管）分別輸入。在就地AUMA的面板上，可以設置與閥門有關的參數。一部分與控制相關的參數存儲在AP中，并可以通過工程師站修改，即直接通過現場總線修改閥門參數。

通過現場總線與DCS的通信，執行機構的開/關反饋、設備故障等一些情況就可得以基本反應，操作員在集控室中，遠方對執行機構進行手動控制。執行機構的閉環運算功能以及與其它設備間連鎖等開環運算功能，在主站AP中以10ms為周期進行運算，運算結果作為數字量直接傳至AUMA中的PROFIBUS-DP接口，對電動執行機構進行控制。

五、應用體會

現場總線技術已經在新建和改造電廠中的得到大量應用，但是在新建國產600MW大型電站工程中的一定規模的運用還未見報道，寧電工程在這方面邁出創新的一步。通過工程實施，我們有如下體會供借鑒：

1．現場總線的安全性問題一直受到關注。采用現場總線后，取消了大量的控制電纜，現場總線的保護措施可以提高，降低了故障率，所以現場總線網絡不采用冗余方式是可以接受的。但是，總線上的某個節點機故障而封鎖總線時，將影響總線大部分設備的工作。由于對可靠性和安全性的要求，我們采用了AP和雙總線的冗余配置，這在一定程度上抵消了現場總線節省布線的優點，增加了工程造價。今后結合電廠的實際情況，采取什么樣的冗余方案，值得探討。

2．由于原DCS冗余控制器的所有功能都分散到各個現場智能儀表中，危險已經完全分散，一個現場智能儀表的故障只影響到本身或相關的少量智能設備，其影響范圍遠低于DCS冗余控制器故障的波及面，就地智能儀表的功能塊設計可保證故障時相關智能設備置于安全位，因此每個現場智能儀表CPU不冗余是完全可行的。

3．現場總線系統有一個重要特征，就是信息處理現場化。主要含意就是在智能現場裝置中植入控制模塊，使其具備控制器功能。但是目前用于電站的具有這樣功能的智能執行機構的可選品種很少，限制了現場總線系統在電站工程中進一步的應用。進一步地，如何用智能現場裝置來實現復雜的功能組級及協調級控制，還需要研究和實踐的探討。

4．以智能化現場儀表為基礎的現場總線系統，若能把管理自動化和遠程診斷功能納入系統，更能發揮現場總線系統降低運行維護費用的優勢。但是，出于盡快安全順利投產等各方面原因，我們應用的系統和范圍是有限的，現場總線系統的總體優勢一時不能體現，相關的二次系統的開發更是有待時日。

六、結語

現場總線控制系統已經成為一種成熟的控制系統，在電廠中應用現場總線控制系統的條件已經成熟，也是企業信息集成化的需要，但也需要在電站工程實踐中不斷擴大應用范圍和進行試點等努力。國華寧電工程在國產600MW機組控制系統中進行了應用現場總線技術的積極嘗試，積累了設計和工程經驗。根據應用經驗和實際效果，將在后續工程中作適當推廣，從而為實現寧海電廠的全面數字化生產和管理奠定基礎。