浅谈现场总线在电厂的应用__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论(2)
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术虽然发展迅速,但也有自身的缺点
4.2.1 现场总线的噪音问题
由于所有的现场设备完全连接到现场总线的网络当中 ,连接处必然使用TAP接头,这种接头长期处于较为恶劣的现场环境中,就会出现网络噪音现象,继而出现设备与网络连接错误的报警,所以现场总线对现场条件要求较为苛刻,每次停机都要进行检查。
4.2.2 冗余问题
现场总线设计思想,低速部分是不要冗余的,因为现场总线已经分散了危险,现场仪表在现场可以自成调节回路自主调节。但一旦总线故障,虽然可以依靠就地进行完成调节,但运行人员无法监测到系统运行情况。
4.2.3 维修及对旧的系统升级改造成本较高
假如把旧的DCS系统改造为FCS系统,现场的所有设备及电缆都需重新换掉,加上支持现场总线的设备相对较少,价格较高,都增加了DCS换代的成本,加大了难度。
5 现场总线在火力发电厂的应用
火力发电厂系统I/0测点多,现场装置多且密集,设备立体布置,厂域高度集中,并要求运行高可靠性。火电厂主机DCS系统、脱硫DCS系统以及主要辅机程控系统,都存在可靠性要求高、监控设备和对象多而复杂、实时性要求高等特点。特别是主机DCS系统,涉及数百台压力和差压变送器,数百台电动或启动执行机构,数百个温度测点,系统要进行复杂的闭环控制、串级控制、三冲量控制、比率控制,要进行设备连锁控制,要进行复杂的锅炉燃烧管理、机炉协调控制,汽机控制、时间顺序控制(SOE)要求ms级响应速度。所有这些都需要有高可靠性的控制系统来保证整个生产过程的安全、稳定、可靠运行,但目前的现场总线系统(FCS)还不能完全满足这些要求。
随着DCS和FCS的发展,目前两种系统在技术上己进行了充分的融合,大部分DCS系统生产厂商,提供并生产的控制系统(控制器),均具备接入传统I/0模件与现场总线接口模件,使得DCS系统的数字通讯功能延伸至现场智能设备,这一通讯功能的扩展,使得DCS可以通过现场总线采集现场智能设备的更多信息,如启动次数、寿命计算、故障诊断报警等信息。这些信息是传统DCS系统用传统方式不能得到的。这样融合两种技术优点的DCS系统为火力发电厂自动化系统提供了更好的选择。在技术层面上,由于在DCS系统中采用现场总线大大提高了系统信号的抗干扰能力,提高了系统整体可靠性;同时现场总线的使用,也使得从热工过程到系统的信号转换环节减少,系统整体精度提高另外现场总线预制电缆的使用,大大减少了传统手工作业的镶钉端子数量,从而提高了系统的整体安全性。在运行层面上,由于采用现场总线系统,系统的监控范围从传统的系统端子排扩展到全厂,真正实现了全厂监控;同时由于可方便采集设备的管理、诊断及维修信息,使系统具有完善有效的设备诊断功能,真正实现现场设备的远程编程和维护,真正实现了全厂数据的集中管理,使设备的状态检修成为可能,提供更多的设备信息使操作和维护得到优化。在投资层面上,由于采用现场总线,大幅减少了控制柜的数量,大幅减少了电缆数量和电缆桥架的数量,从而大幅减少了施工和工程的费用。同时缩短了工程调试周期并减少了维护量,因此减少了项目的综合投资。
但目前还有以下主要问题制约着基于现场总线的控制系统在火电厂中的广泛应用:
•现场总线标准很难在几年内得到统一,使之配套的产品无法做到通用性,使得在进行设备选型和备件储备上增加困难。
•现场总线技术尚未普及应用,在实际工程应用中技术配套将有阻碍。设备厂家、设计、安装、调试单位及电厂专业人员对现场总线技术的掌握都十分有限。
•现场总线虽然