現場總線技術在電力自動化中的應用芻議

張晨　王亮

摘要：伴隨著現今社會經濟的逐步發展，科技水平的不斷提高，電力自動化程度相應發展，民眾對用電安全及用電穩定的要求越來越高。為了滿足人們對電力的需求，建設智能電網就成為了極為關鍵的事情。相關工作人員應轉變以往的控制技術，勇于嘗試、大膽創新，進而提高電力控制水平。本文簡要分析了現場總線技術的特點，并探討其在電力自動化中的應用，目的在于更好的推動電力發展，為民眾提供穩定、安全的電能。

關鍵詞：現場總線技術；電力自動化；應用

現場總線技術體系簡稱FCS體系，其是一門新興的控制技術，是以往電力控制方式的變革。現場總線技術指的是數字化、開放形勢的底層多點控制網絡，同時也是新型的五代點控制體系。其沖破了以往專門應用通信網絡系統的禁錮，應用公開化、標準化的處理預案。以下簡要針對現場總線技術的相關內容進行探討。

1.現場總線技術的主要特征

對于現場總線技術來講，其是由計算機、通信技術及超大集成電路等高科技技術匯合而成，該控制體系對以往控制體系來講具備較大的優點，大致表現為：可靠性良好、經濟型較高、精確度卓越等，其主要特征體現為以下幾方面內容：

1.1 現場總線技術具備較強的分散特性

對于現場總線體系來講，其自身具備較強的控制能力，進而生產一種全分布形式的控制體系。該體系結構能夠變更以往的DCS系統，簡化以往的控制體系結構，從而增強了可靠性與安全性。

1.2 現場總線技術具備良好的開放特性

對于以往的DCS控制體系來講，其屬于封閉形式的系統，通常條件下，僅有利用工作站的并口或者串口才能實現對外通信。然而在現場總線控制體系中，一般依靠局域網及現場總線作為工作站，之后利用其他計算機網絡體系及局域網實現信息的快速交換，進而實現資源信息的共享。另外，現場總線技術有關標準能夠實現技術共享，同時全部生產廠商及用戶進行烤房，并沒有對專業的要求。全部使用統一的技術標準設備及體系都能夠同現場總線實現連接。用戶還能夠依據對象及需求，將不同生產商進行組合，可以任意調整系統的大小。

1.3 現場總線技術具備較強的適應性

對于現場總線技術來講，其屬于一種底層、地產的工廠網絡，該網絡一般被廣泛應用到現場工作環境中，進行前端工作。另外，現場總線具備良好的抵抗干擾的性能，能夠利用兩線制得方法同時完成通信及送電操作，而且支持紅外線及光纜。

1.4 FCS具備良好的操作性能及互用性

如果生產廠商不同，則其以往生產的DCS不可以進行互換與調整。在進行技術更新期間，僅可以全部更換。然而，FCS體系能夠在互聯體系及設備間進行信息溝通與傳遞，進而達成點對點、點對多點的通訊數字模式，生產廠商不同，只要性能相近，就能夠達成商品互換。

1.5 現場設備實現功能自制及智能化

在以往的DCS控制體系中，最低也需要利用控制站及現場設備、操作站建立三層結構，同時利用模擬信號的方法實現信號的單項傳遞，在此過程期間，誤差相對較大，并且較容易造成運行故障。相對來講，現場總線技術體系能夠利用數字通信的雙向形式來實現傳感測量及工程量控制、處理，并且對計算進行補償，從而，可以良好的把信號精確的拆分到現場的設備中。該體系的自動控制功能還可以對現場運行設備的情況進行檢查，及時找尋問題，并予以處理。

2.在電力自動化期間，現場總線技術的應用

近幾年，伴隨著社會經濟的逐步發展，人們生活質量及生活水平得到了顯著提高，對電力的需求量及要求標準相應增對，從而使電力的生產規模逐步變大，35KV等級的輸電網絡被現代社會廣泛應用，成為了最為主要的配電網架及輸電網架。各個35KV等級的變電站正在逐步變成礦井生產期間供配電的重要樞紐。然而，由于35KV等級的變電站建設相對較早，自動化設備無法同現代技術管理的要求相適應，裝備較為落后，并且建設的信息途徑較不完善，從而對電力體系的運行安全造成影響，成為反應突發事件的重點。

在應用現場總線期間，可以將Lon Works的現場總線技術應用到表電站自動化體系中，并且將微處理設備的間隔層同該技術進行合并，從而更好的發揮其優點，提升技術對信息的處理性能，增加容量，提高信息傳遞速率。該技術具備良好的抗干擾能力及抗震能力，應用范圍較為廣泛，傳遞速率相對較高，能夠滿足變電綜合運行對信息傳遞的要求。現場總線技術同以往的DCS體系進行對比，其優點主要包含以下內容：

2.1 最大程度增強控制體系的可靠性與精準性

對于現場總線體系設備來講，其具備數字化及智能化的特點，同以往的模擬信號傳遞形式相對比，在本質上可以增強控制機測量的精確性，盡可能避免或者縮減信息傳遞的誤差。另外，由于控制體系的結構較為簡單，同現場設備的連接線相對較少，可以增強設備的內部功能，縮減數據信號的傳送時間，盡可能增強控制體系的安全性與穩定性。

2.2 用戶具備較強的集成控制體系主動權

用戶能夠依據本身的真實情況，針對不同的生產廠商，選擇相應的設備，只夠集成體系。此種方法能夠避免由于某一品牌設備及單一商品的固定選取，讓系統的集成主動權一直掌握在用戶的手中。

2.3 降低投資成本，節省硬件數量

由于現場總線技術一般應用在設備的前端，從而能夠對多種傳感進行直接計算與警報，從而降低變送器的安裝及應用數量，并且不再受到以往體系的連接局限，節省安裝資金。

3.總結

總而言之，在電力自動化體系中，現場總線技術具備較廣的發展前景，特別在建設新項目期間，具備較強的精確性、良好的穩定性、卓越的經濟型等優點。所以，相關工作人員應對其進行深入研究。

4.參考文獻

[1]殷德強，林小忠.現場總線技術在主機遙控系統中的運用[J].產業與科技論壇，2011（05）.

[2]王雪，王典洪.鐵路電力自動化系統組網方式探討[J].鐵路通信信號工程技術，2010（04）.

[3]張斌.現場總線PROFIBUS-DP在廢水處理站自動化中的應用[J].安裝，2011（06）.

5. 作者簡介

張晨，1986年7月， 女，新疆人，本科，助理工程師，電力自動化專業。