淺談現場總線技術在華能荊門熱電廠中的應用

車婷

【摘要】 分析現場總線在華能荊門熱電廠中實際安裝施工應用現狀，提出改善完善的方案及建議，希望有助于推廣應用現場總線技術。

【關鍵字】 發電廠 熱控 現場總線 應用

一、現場總線概述

總線是現場總線的簡稱。隨著數據通訊的發展，熱控設備及測量儀表也由傳統的模擬信號轉換為數字信號。將原來單向、單一的模擬信號由雙向、信息量大的數字信號所代替。總線儀表和傳統儀表的最大區別就是可以傳輸更多的數據信號而不需要增加電纜，大大減少電纜的使用量，節約人工成本。傳輸的數據量增大，設備的健康信息也可以同時傳輸至DCS系統。便于維護，由于設備線纜大量減少，設備檢修維護量大大減少，一般在DCS工程師站就可以了解到設備的狀態，為設備缺陷維護提供更多的信息參考。主流常見的總線類型有：FF、DP、PA三種。FF和PA一般應用于低電壓設備，線纜既能夠供電也能夠傳輸數據。DP只應用于傳輸數據。故一般氣動定位器、壓力、差壓變送器、液位變送器采用FF和PA，屬于有源總線。電動執行機構、馬達控制器、變頻器等需要單獨供電的設備，采用DP通訊，屬于無源總線。

二、華能荊門熱電廠現場總線的實際應用

華能荊門熱電廠總線在主機和輔網均大量使用。主機DCS系統采用艾默生過程控制有限公司版本號為3.5 的OVATION 控制系統，系統平臺為win Server 2008。采用的總線協議有FF和DP兩種。 FF卡件為兩路FF通訊，DP卡件為兩路DP通訊，DP通過卡件冗余實現線路冗余。 該廠輔網采用西門子S7-400系列的PLC，采用DP和PA兩種通訊方式。同時遠程IO也是采用DP數據通訊與PLC主機通訊，實現了DP工作范圍的擴大。即IO模件也是DP從站，IO模件下部連接次一級從站。該廠兩臺機組主機總線有 1770臺，FF有 999臺DP有 771臺，108塊DP卡，75塊FF卡。

三、FF總線現場安裝應用情況

（1） 就地設備級接線+級和—級無區分，屏蔽需要剪掉，并用絕緣膠帶包好。即設備級屏蔽不能連接，僅在控制柜側接地，實現單點接地。（2） FF接線盒的位置需要合理確定，單個FF接線盒可以接入8臺設備，如數量增加，需要接入擴展盒。接線盒與設備之間的距離保持在30m距離的范圍內。故需要對接線盒位置合理布局，該接線盒設備分配在考慮分散的原則下進行合理布局，避免個別設備出現距離過長，影響通訊質量。（3） 做好數據采集工作，FF設備的通訊是通過設備ID號進行上下設備對應。這就要求將設備的安裝位置和設備ID號做好完整統計，建立統計表。在安裝階段，設備安裝位置正確無誤后，就可將設備在DCS系統內部組態，建立設備品牌、設備型號及對應的軟件版本號。最后通過設備掃描功能，找到該設備ID號的設備，對應統計表進行組態，得到數據信息。（4） 如果該網段存在有AAB的TZIDC-120系列FF定位器，如存在設備通訊建立后無法切換設備狀態至“串級”時，建議該網段設備先進行該設備單個添加后，通選建立，設備狀態切換為“串級”后，再進行下一個設備添加及通訊組態。

四、DP總線現場安裝應用情況

（1） DP總線線路冗余，需要將主、輔線路做好明確標記。建議采用有主輔區分的標識。安裝接線嚴格區分主輔路線纜，避免線纜錯位，造成實際工作中誤動設備的操作。因為考慮到傳輸過程中干擾的影響，采用光電轉換器實現信號傳輸中采用光纜傳輸，上儀光纜的主輔路也要嚴格區分，不能錯位。光電轉化器電源也要采用雙路電源，保證傳輸冗余無死點。（2） 有源終端DP線采用接線方式，保留DP插頭，為調試中設備預留診斷接口。考慮到有些網段過長（原則上DP線路總長不超過400m，網絡速率保持在500Kbts，不含光纖網段），可將有源終端移植設備末尾，保證傳輸速率，對其專門配置電源。（3） DP總線通過地址和上位機對應，故需要設置地址及統計地址表。設地址時建議按照設備連接順序進行地址設定，一般地址從3開始。嚴禁使用地址號為2和1。

總線設備和常規設備安裝方式和要求是相同的，不存在差異。就地施工最大的區別在于電纜敷設方面和接線方面，FF設備在就地有FF接線盒，DP設備在就地有總線通訊柜。由于大量設備采用總線通訊，控制線纜量大大減少，這就要求設計院對電纜槽盒進行優化設計，為總線設備設立單獨的小槽盒。安裝距離電氣橋架保持在30cm以外的距離，將會大大減少線纜的干擾，提高通訊質量。

五、結語

更廣泛的應用現場總線技術能體現一個電廠自動化水平，然而建設一個完善實用的現場總線系統，則需要承建電廠的各方技術水平提高和極力配合。電力設計院優化網段分配設計，電建公司加強施工安裝人員的技能水平，電廠工程部門要對總線設備進行嚴格選型，明確設備要求。避免設備品牌、類型過多。組態單位在完成控制組態后，調試單位進行組態檢查，提出需要修改的地方，進行組態修改，實現組態和設備匹配。 我相信實現各個環節的最優化，現場總線技術在電廠將會得到更多的推廣應用。

參 考 文 獻

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