數字化電廠架構及現場總線控制系統設計

(5)就地智能設備控制功能部分現場總線的就地智能設備具備控制功能。如遵循FF協議的50多種算法（控制策略）可下裝至就地智能設備（變送器或執行機構）中，由就地智能設備實現控制。機組級控制系統分級劃分及比率見表 1 。對于執行級與簡單功能組級的控制回路，可以將控制回路下裝至就地智能設備中；在一般功能組級的控制系統中，有近50％－60％的控制回路可以下裝到就地智能設備之中。這樣，可得下裝控制回路為：63.9%＋(27.7%×50%~27.7%×60%)=63.9%+(13.9~16.6 )=77.8%~80.5％。控制回路分散下裝到就地智能設備之中，可減少中央控制器的配置及復雜程度，但會增加網段總線通訊負荷率。現場總線的就地智能設備一般不采用冗余配置。

　　(6)輔助車間（系統） 輔助車間（系統）全面采用FCS ，這是因為輔助車間（系統）多為開關量順序控制，用于輔助車間（系統）控制的PLC具有成熟的現場總線通訊能力。

　　(7)設計確認 常規DCS設計主要依據于I/O清單和工藝運行程序，并不考慮電纜或設備和接線盒的布置，而FCS設計需要考慮網段設計、設備選型試驗確認等。

　　(8)網段設計在現場總線網段設計中應考慮網段的總負載（風險管理、備用容量、網絡宏周期的空閑時間、電壓降和電流限制）、電纜型號、總線干線長度、總線支線長度、現場設備數量、總線的拓撲結構形式、中繼器配置、集線器（多路接線盒）數量和規格及配置等因素。總線網段上可掛的設備最大數量受到設備之間通信量、電源容量、總線可分配地址、每段電纜阻抗以及工藝信號危險級別等因素影響。

　　(9)就地智能設備采用遵循現場總線標準的現場總線智能設備，對于有些尚無現場總線標準的設備，可選用遵循 Hart 通訊協議的智能型現場設備。

(10)通訊、兼容試驗實踐證明，雖然遵循同一現場總線標準的設備在理論上均能夠實現互聯、互操，但在實際工程應用中并不能即接即用。不同公司生產的產品在軟件版本、通信協議細節、電氣兼容性等方面，存在一定差異，必須經過通訊、兼容試驗。

　　(11)通訊速率在確定總線通訊速率時發現通訊速率越高越易受干擾，以滿足工程需要為宜，也應兼顧配置的經濟性。

三、結語

　　建設數字化電廠必須解決現場控制設備級數字化，目前只有 FCS 能夠完成現場控制設備級的數字化。FCS 的現場智能設備能將大量現場信息送入通信網絡，這是 DCS、PLC無法實現的。FCS 雙向數字通信現場總線信號制技術，是建設數字化電廠的基礎條件。