现场总线技术在电厂的应用解析(一)
现场总线技术在国内电厂的应用
现场总线技术在国内电厂的应用摘要：该文对现场总线控制系统fcs（field bus control system）的技术特点进行了分析，并对其目前在国内电厂的应用情况进行了介绍。
关键词：现场总线电厂应用分散控制系统中图分类号：tm621 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）05（b）-0117-01现场总线（field bus），按其国际电工委员会iec61158的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。
由现场总线和现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统，通称为fcs（field bus control system）。
1 现场总线技术特点分析1.1 现场总线的优点（1）为数字化电厂提供了系统基础。
现场总线可以实时上传大量的现场数据，例如在电动执行机构的采集信息中，可以看到电池电量、力矩、总开关次数等。
通过现场总线技术和目前已在电厂成熟推行的厂级信息系统（mis、sis），通过二次开发，可实现更多信息量的数字电厂。
（2）节省大量电缆。
传统系统一对导线只能连接一个现场设备，而现场总线系统多个现场仪表只用一对导线就可实现连通，减少了大量电缆及电缆桥架，也节省了大量安装费用。
（3）减少基建的调试时间。
电缆总量较常规大大减少，减少了电缆的核对工作，而且采用现场总线网络连通后，相关信息就直接上传至dcs，可在dcs的设备管理软件对设备进行进一步参数整定等工作。
1.2 现场总线的缺点（1）对就地设备要求较高。
若就地设备与现场总线不能很好的兼容将会导致通讯故障。
国产此类就地设备目前质量参差不齐，为此，电厂多采用进口设备。
（2）对设计、施工的要求较高。
现场总线技术是类似于计算机网络的技术，对接地、抗干扰等要求比较高。
国内电力设计院设计经验不足，施工人员施工不够严谨，往往造成投产后故障频发。
（3）现场总线的经济性没有绝对优势。
河源电厂电气控制系统中现场总线技术的应用
河源电厂电气控制系统中现场总线技术的应用【摘要】本文介绍了电厂电气控制系统现场总线的特点及河源电厂电气控制系统现场总线的应用，分析了采用电气控制系统现场总线的优点，指出了目前存在的问题和解决办法，供现场维护人员和调试人员参考。
【关键词】电气控制；系统现场总线；选型；优点；问题0 引言现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通讯的数据总线，以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统称作现场总线控制系统。
由于现场总线技术本身具有的优势及为将来实现现场设备级的数字化创造条件，河源电厂厂用电控制系统决定采用现场总线技术。
1 厂用电控制系统现场总线的选择1.1 厂用电控制系统的特点我们选择什么样的总线，首先要分析厂用电系统的特点，厂用电控制系统有如下特点：1）厂用电系统实现的是顺序控制，即数字量控制，模拟量信号仅作监视，不参与系统逻辑控制；2）控制系统中某些功能对动作时间和响应速度有很高要求，所以要求厂用电系统宜采用高速现场总线；3）厂用电系统控制对象多，信息量大；4）厂用电智能前端设备安装在6kV或380V配电装置内，要求有很好的抗干扰能力；5）电气配电装置分散在电厂的各处地方，因此要求总线有较长的传输距离。
1.2 当前在厂用电系统运行业绩较多的总线当前在厂用电系统运行业绩较多的总线主要有以下几种：1）Modbus技术成熟，易设计，维护方便，但抗干扰能力不强、数据传输速率低、传输距离短；2）Profibus-DP，适应于设备级控制系统与分散I/O之间的高速通信，在国内380V断路器、智能马达控制器及智能仪表领域多数厂家都支持该协议；3）CAN，CAN的成本低，实时性好，抗干扰能力较强，通信距离可达10kM；4）Lonworks，有非常好的可靠性，而且便于系统扩展，但具有相当大的专用性，对资源配置需求高，总体费用较高；5）工业以太网，是现场总线网络技术与以太网开放型网络技术的结合，具有成本低、速度快、容量大的特点。
现场总线技术在电力生产现场的应用 黄丹青
现场总线技术在电力生产现场的应用黄丹青摘要：随着现代科技水平不断提升，电力行业在发展过程中也在不断加强技术攻关，通过不断引进现代化智能技术等，以期不断提升电力生产发展规模和效能，保证电力系统持续稳定安全运行。
本文着重探讨了现场总线技术的内涵与特征，然后总结分析了目前现场总线技术在电力生产现场的应用情况，针对性提出了一些建议措施，以供参考。
关键词：现场总线技术；电力生产；现场管理；应用；措施作为一项新型的工业控制技术，现场总线技术近年来在电力行业等领域得以广泛应用，它具有传统控制系统不可替代的优势，大大促进了电力系统的安全稳定运行，在风险防控、成本管控等方面也发挥着重要的作用。
同时也要看到目前在电力生产现场管理过程中现场总线技术的应用还存在一些问题和不足，只有结合实际加强现场应用情况总结分析和探索，才能更好地提升现场总线技术应用效能。
一、现场总线技术内涵与特征分析现场总线技术属于工业控制技术的范畴，是指在现场设备和设备之间以及设备和控制装置之间，通过构建相应的关联机制，从而更好地实现互通互联串行，以及多节点的一种数字通信技术。
现场总线控制技术是对传统控制技术的升级，可以在生产现场实现有效的自动化控制，并且可以减少系统线路设施等应用数量，让系统检测与控制单元的分布更加科学合理。
通常情况下现场总线系统是对DCS系统专用网络构建的封闭系统进行开放系统的升级，进而打造通信协议公开的一种共享模式。
现场总线系统功能的发挥不仅需要相应的现场总线控制技术，还需要配置相应的现场总线设备，设计相应的总线协议、参数等指标，这样才能确保信号的有效传输和共享处理。
现场总线技术具有以下几个方面的典型特征：一是，具有良好的开放性，该技术在系统开发、系统应用等方面都会按照统一的协议规范和标准来进行处理，这样可以实现系统的高度统一和有效转化。
二是，具有很强的抗干扰性。
现场总线技术的设计往往是适用于特定的环节和领域，并且可以兼容光缆、红外线、双绞线以及同轴电缆等传输介质，可以实现两线制的通信、送电等，最大限度减少信号带来的干扰，提升安全运行性能。
现场总线在国内电厂的应用
现场总线在国内电厂的应用现场总线（Fieldbus）是一种用于连接自动控制系统中各个现场设备的通信协议和网络，它提供了一种实时、可靠、高效的数据通信方式。
在国内电厂中，现场总线技术得到了广泛的应用，能够有效地提高电厂的自动化水平和管理效率。
现场总线在电厂的仪表和控制系统中应用广泛。
在电厂的各个现场设备上，如发电机、汽轮发电机组、锅炉、变压器等，都需要安装大量的仪表和控制设备进行监测和控制。
现场总线可以通过串行通信方式将这些设备连接在一起，实现设备之间的数据交互和控制指令的传输。
这样一来，电厂工作人员可以通过集中监控系统对这些设备进行实时监测和远程控制，大大提高了电厂的运行效率和可靠性。
现场总线在电厂的安全监控系统中也有重要的应用。
电厂是一个大型的工业设施，存在着一定的安全风险，如高温、高压、有毒气体等。
现场总线可以将各个安全监测设备连接在一起，实时监测电厂的安全状况，并及时发出预警信号。
现场总线还可以将这些监测数据传输到中央控制室，方便工作人员进行安全管理和应急处理，最大程度地保证电厂的安全运行。
现场总线还可以用于电厂的能耗管理和节能控制。
电厂的能耗管理是保证电厂运行经济性的关键环节，现场总线可以将各个能耗设备（如电表、水表、气表等）连接在一起，实时监测和记录电厂的用能情况，并通过数据分析和统计报表，帮助电厂管理人员进行能耗分析和节能控制，达到降低能耗和提高电厂经济效益的目的。
现场总线在国内电厂的应用广泛而重要。
它可以实现电厂各个设备之间的数据交互和控制指令的传输，提高电厂的自动化水平和管理效率。
现场总线还能够在电厂的安全监控系统中发挥重要作用，保证电厂的安全运行。
现场总线还可以实现电厂的能耗管理和节能控制，提高电厂的经济效益。
现场总线在国内电厂的应用前景非常广阔。
现场总线技术在火电厂中的应用
特性 、 设备 的集 中带来 的信号衰减 、 跳线长度 、 设备 阻抗 或电流消 耗、 每个 设 备 的计算 电压 、 包 含 的 中继 器 、 通讯 参 数 （ 计 时 器） 、 通 讯速 率、 设 备 地址 等 信 息 ， 并 应 要求 相 应 的 设备 厂商 提 供 用 于 证 实 的宏 循 环周 期 时间专 用 测试 、 计 算工 具 或计 算方 法 。 １现场 总线 的设 计 原则 ３火 电厂现 场 总线 实施 方 案 １ ． １采用 的现场 总线 控 制 系统 自检 测 功能 必 须很 完 善 ，在生 产 根 据 目前现 场 总线 在 各个 电厂 的应 用 情 况 ， 以及 我 院在 现 场 总 过程 前 就能 检 测 出对 生产 有 影 响 的系 统故 障 ， 并 有 自行 防止 事故 扩 线控 制 系统 设计 中的 经验 ， 在 现 场 总线 控制 系 统 配置 中可 以按 工 艺 大 的有 效措 施 。 特 点把 火 电厂 控 制 系统 划 分 为 多个 子 系 统 ， 一 般情 况 下 ， 现 场 总线 １ ． ２ 在 系统 运行 中 ， 某项 控 制 功能 不能 正 常工 作 时 ， 仅 部 分影 响 要按 照 工艺 系 统来 设计 ， 对于 物 理空 间相 近又 同属 于一 个 工艺 系 统 整个 系 统 的控 制性 能 ， 而且 能 够通 过人 工 干 预得 到改 善 。 的设 备 应分 布 在一 个 网段 上 ， 调 节 回路 控制 策 略 和设 备 控制 逻 辑 也 １ ． ３对影 响机组 保 护 和机 组安 全 的系 统必 须 采用 冗余 性 及 多样 按 工艺 系统 划 分 ， 在各 自的控 制 器 中 实现 。下 表 是 主厂 房 各系 统 现 性 的测 量通 道 ，特 别 重要 的开关 量 测 点 要采 取 三 取二 的测量 方 式 ， 场 总线 方案 配 置 重 要 的调节 信 号 和传 统 方式 一 样 采用 三 取 中测 量 方式 ，重要 控 制 、 控 制系 统 序 号 工艺 子系统 分类 名称 备 注 保 护 系统 的 电源采 用 能 够 自动 切换 的双 路供 电 电源 ， 并且 分 别 来 自 选 择类 型 两 路不 同的 Ｕ Ｐ Ｓ 。 ｌ 炉膛 安全 监控系 统 （ Ｆ Ｓ Ｓ Ｓ ） 对机 组安 全运 行至 关重要 ， ｌ ＿ ４控 制 系统 和控 制设 备 的单 个 故 障要求 不 会影 响 机组 的正常 ２ 汽机 数字 电液控 制系 统 （ Ｄ Ｅ Ｅ ） 特 别是 Ｄ Ｅ Ｈ 、Ｅ Ｔ Ｓ 与汽 机本 体 采用传 统 控 制和保 护相 关性 大、 回路 工 作 和 机组 保 护 系 统 的失 效 ， 若 控 制 器 或 卡件 发 生 故 障 ， 其控 制对 ３ 汽机 本体紧 急跳 闸系 统 （ Ｅ Ｔ Ｓ ） 处 理速度 要 求高控制方式相 比较 ， 在运行维护和设 备诊 断方 面 具 有 明显 的优 势 ， 而 且 使得 全 厂 管 控 数 字 化 、 全 生 命 周 期 的设 计 、 施工 、 运 行等 方 面 更 为方 便 ， 能 够大 大 节 约运 行 维 护成 本 和推 进 火力 发 电厂 的数 字 化进 程 。
现场总线技术在电厂的应用探讨
现场总线技术在电厂的应用探讨摘要：现场总线在电厂中的应用是我国电能发展过程中的一项重要内容，加强现场总线的稳定性能够较好地提高我国电能运输效率与安全性。
在现场总线控制系统中存在一些需要加以重视的内容，只有将这些方面加以完善与改进，就能在一定程度上提高现场总线的工作效率。
相信在我国不断的努力下，现场总线技术将大幅度提高，我国未来电能运输能力也会得到更好的发展。
关键词：现场总线技术；电厂；应用随着时代的发展和社会信息化建设的飞速进步，电厂的信息化和数字化建设也需要快速的前进才能为社会的发展提供充足的电力，电厂总线技术的发展也将成为一种必然的趋势。
1我国现场总线技术在电厂应用中的发展概况1.1现场总线技术在电厂应用中的发展背景在我国发展初期，国家各项发展项目都处于起步阶段，所以使得经济发展处于较为落后的阶段，与其他发展国家相比相距较大。
电厂一直是我国发展过程中十分重视的一项内容，电厂的建设对于加强我国电能运输能力的提高有着重要的意义。
在以往的发展中，电厂对于电能的运输管理与控制还存在较多问题，导致电能运输不稳定、运输效率过慢等问题，这就直接影响到我国电厂的发展。
近些年随着经济水平的提高，我国电厂正在进行改革与发展，电厂对于电能运输的管理与控制方法进行改善，现场总线技术逐渐出现，并在电厂应用中有着较好的表现，使得电厂电能运输更加稳定有效。
现场总线的应用对我国电厂现代化建设具有积极的影响作用，使我国电厂的发展进入新的发展高度，有利于我国对电能更好地控制与应用。
1.2现场总线技术在电厂应用中的发展现状现阶段我国电厂发展过程中对现场总线技术的应用较为广泛，对现场总线技术中存在的问题进行进一步的完善。
现场总线技术在电厂中的应用主要是对电厂电能运输进行总控制，这种新型的管理控制方式具有较高的工作效率，可以将不同的电能运输分支进行统一调控，保障电能运输过程中的稳定性。
想要是现场总线技术在电厂中的应用效果达到理想状态，就要对一些相关问题加以注意。
现场总线技术及其应用
案例三：城市交通信号控制系统应用
总结词
利用现场总线技术实现城市交通信号的智能控制，提高 交通流畅度和安全性。
详细描述
在城市交通管理中，采用现场总线技术构建交通信号控 制系统，实现各个路口信号灯的实时通信和控制。通过 实时数据采集和智能算法，优化信号灯的配时方案，提 高交通流畅度和安全性，缓解城市交通拥堵问题。
在工业自动化领域，常见的现场总线 技术包括PROFIBUS、Modbus、 EtherNet/IP等。
智能建筑
智能建筑是现场总线技术的另一个重 要应用领域。通过现场总线，可以实 现建筑物内各种设备（如照明、空调 、安防等）的集中控制和管理，提高 建筑物的能源利用效率和舒适度。
VS
在智能建筑领域，常见的现场总线技 术包括LonWorks、CAN等。
智能交通系统
智能交通系统是现场总线技术的重要应用方 向之一。通过现场总线，可以实现交通信号 灯、监控摄像头等交通设施的集中控制和数 据传输，提高交通效率和安全性。
在智能交通系统领域，常见的现场总线技术 包括FlexRay、TTCAN等。
医疗设备
医疗设备是现场总线技术的重要应用 领域之一。通过现场总线，可以实现 医疗设备的集中控制和数据传输，提 高医疗设备的可靠性和安全性。
02
现场总线技术种类
PROFIBUS
德国标准总线
PROFIBUS是一种用于工业自动化的现场总线标准，由德国标准委员会制定。它 支持多种通信协议，广泛应用于制造业、过程控制和楼宇自动化等领域。
CAN总线
控制器局域网
CAN总线是一种用于汽车和工业自动化领域的现场总线标准。它支持分布式实时控制，具有高可靠性和灵活性，广泛应用于 汽车电子、智能交通和工业自动化等领域。
现场总线在国内电厂的应用
现场总线在国内电厂的应用一、现场总线技术概述现场总线是指在现场设备之间进行数据交换和控制的技术，它可以实现现场设备智能化、网络化和集成化。
现场总线技术通过集线器、数据采集模块、PLC（可编程逻辑控制器）等设备的连接，实现设备之间的数据传输和通信。
现场总线技术的主要特点包括通信速度快、通信效率高、设备连接简单、数据安全可靠等。
在电厂中，现场总线技术被广泛应用在各种设备和系统中，如发电机组、变压器、开关设备、输电线路等。
通过现场总线技术，电厂可以实现对设备的实时监测、远程控制、故障诊断以及数据采集和处理等功能，为电厂的安全稳定运行提供了有力的支持。
二、现场总线在电厂中的应用1. 发电机组控制在电厂中，现场总线技术被广泛应用于发电机组的控制系统中。
通过现场总线技术，电厂可以实现对发电机组的实时监测和远程控制，包括电流、电压、功率因数、转速等参数的监测和调节。
通过现场总线技术，电厂可以实现对发电机组的智能管理和优化控制，提高发电效率和降低能耗。
2. 输电线路监测3. 变压器监控现场总线技术可以应用于电厂的变压器监控系统中，实现对变压器的实时监测和故障诊断。
通过现场总线技术，电厂可以实时获取变压器的温度、湿度、油位、绝缘电阻等参数，并对变压器的运行状态进行监测和评估。
一旦发现变压器出现故障，电厂可以通过现场总线技术进行远程控制和故障处理，保障变压器的安全运行。
4. 电厂自动化控制系统5. 数据采集与处理1. 提高设备智能化水平现场总线技术可以实现对电厂设备的远程监测和智能控制，提高了设备的智能化水平。
通过现场总线技术，电厂可以实时获取设备的运行状态和参数，对设备进行远程控制和调节，提高了设备的自动化管理能力。
2. 提升生产效率3. 降低能耗4. 提高运行安全性随着信息技术的不断发展和进步，现场总线技术将会在电厂中得到更广泛的应用和推广。
未来，现场总线技术将进一步发展和完善，包括通信速度提高、通信协议统一、设备接口标准化等方面的技术改进。
现场总线技术在火电厂中的应用
现场总线技术在火电厂中的应用（中国电力工程顾问集团投资有限公司北京100120）摘要：本文主要针对目前现场总线技术在火电厂主控系统的应用情况，从多角度比较现场总线控制系统(FCS)和分散控制系统(DCS)优劣，提出现场总线技术应用中存在的问题，并对火电厂采用现场总线技术提出建议。
关键词：火电厂；现场总线技术；DCS1概述近年来，现场总线技术越来越多应用到电力行业的过程控制中，尤其在火电厂机组主控系统。
由于该技术具备全数字，高精度，多变量传输，增强的计算和控制功能，高分散度，数据信息量大并安装投资费用低的特点，使火电厂机组主控系统逐步由DCS改为FCS来实现。
2现场总线技术及总线控制系统2.1现场总线标准及特点国际上现有的各种总线及总线标准种类很多（多达几十种），目前适合火电厂使用且使用较多的是PROFIBUS和FF总线标准。
PROFIBUS是过程现场总线ProcessFieldBus的缩写。
它是由十三家工业企业及五家科研机构在德国联合开发的，国际化的、开放的现场总线标准，它不依赖于设备生产商。
FF是现场总线基金会FieldbusFoundation的缩写。
现场总线基金会是国际公认的、唯一不属于某企业的、非商业化的国际标准化组织。
这两种总线标准其相比特点而言，FF适用于连续量控制(取代4~20mA模拟量)，而PROFIBUS适用于离散量控制，但同时也适用于连续量控制（在连续量控制方面略逊于FF总线）。
2.2主流现场总线控制系统主要包括：西门子公司基于PROFIBUS现场总线的T3000系统；艾默生公司的Ovation控制系统；ABB公司的800xA控制系统和FOXBORO的I/A系统。
这些几种主流现场总线控制系统在国内外火电厂均有成功的应用业绩。
2.3就地现场总线设备现状采用现场总线控制系统要求就地仪表设备具有智能功能，通过FF 和认证并支持PROFIBUS总线接口的产品，对较好品牌的变送器类、执行器类及阀门定位器可满足这些要求。
现场总线技术在火电厂输煤系统中的应用
方 案， 此 基础 上最 终 实现 与 Ｄ Ｓ系 统 的集成 。 在 Ｃ ［ 关键 词］ 现场 总线 输 煤系统 智能节 点 集 成 中 图分类 号 ：Ｐ ７ Ｔ２ ３ 文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ９ ９４ （０ ０ １— ３ １０ １０ １Ｘ ２ １）８ ０ ３ １
，
件 。高 １ Ｂ空 间 作为 节 点应 用 程 序 的存 储 区 。 采用 Ｉ ｋ ６ ｓＩ公 司 生产 的 ｓ Ｉ６ｃ５ ｓ ｌ ２ ６作为 神经 元芯 片 的外部 Ｒ Ｍ Ａ。 （）／ ３ ｉ ｏ接 口： ｎ ｕ ｏ 芯 片上 可编 程 的 ｌ 个 Ｉ ０ 是 ｅｒ ｎ ｉ ／ 引脚 ， 直接 与外 部接 可
口 电路连 接 ， 其功 能和 应 用 由编 程 方式 决 定 。 ３ ２ 通信 电路 ． 通 信 电路 的核心 收发器 是智 能节 点与 外 围网之 间 的接 口。目前 ， ｃ ｅ ｏ Ｅｈ ｌｎ 公 司和 其 他 开发 商 均 提 供 了用 于 多 种 通 信 介 质 的 收 发器 模 块 。通 常 采 用 Ｅ ｈ ｌ ｎ 司生产 的适 用于 双绞 线传 输介质 的 Ｆ Ｔ １ 收 发器模 块 。 ｃｅｏ 公 Ｔ 一 ０Ａ ３ ３ 附加 电路 ． 附加 电路 主要 包括 晶振 电路 、复位 电路和 Ｓ ｒ ｉ ｅ电路 等 。 ｅ ｖ ｃ （） １ 晶振 电路 ： ３ ５ 为 １ ０神经 元 芯片提 供 工作 时钟 。 （） ２ 复位 电路 ： 于在 智能 节 点上 电时产 生复 位操 作 。另外， 用 节点还 将 一 个低 压 中断设备 与 ３ ５ １ ０的 Ｒ ｓ ｔ引脚相 连， 成对 神经 元芯 片的低 压保 护设 ｅｅ 构 计 ， 提 高节 点 的可 靠性 稳定 性 。 （） ｅ ｖ ｃ ３ Ｓ ｒ ｉ ｅ电路 ： 为下载 应用程 序 设计 。Ｓ ｒ ｉ ｅ指示 灯对诊 断神 经 专 ｅ ｖｃ 元芯 片 固件状 态有 指示 作用 ３ ４ 节点 设计 节 点 的软件 设计 采用 Ｎ ｕ ｏ ｅ ｒ ｎ Ｃ编程 语 言设 计 。Ｎ ｕ ｏ ｅ ｒ ｎ Ｃ是为 ｎ ｕ ｏ ｅｒｎ 芯片 设计 的编程 语言 ， 可直 接支 持 ｎ ｕ ｏ ｅ ｒ ｎ芯片 的固化 ， 并定 义 了３ 种 Ｉ 对 ／０ 象 类 型 。节 点 开 发 的软 件设 计 分 为 以下 几步 ： （） 义 Ｉ ０ 象 ： １定 ／ 对 定义何 种 Ｉ Ｏ 象 与硬件 设 计有 关 。在 定义 Ｉ Ｏ对 ／对 ／ 象时， 还可 设置 Ｉ ０对 象的工 作 参数 及对 Ｉ Ｏ对 象进 行初 始化 。 ／ ／ （） ２ 定义 定时器 对 象 ： 一个 应用 程序 中最 多 可 以定义 １ 在 ５个定 时器对 象 （ 括秒 定 时器和毫 秒 定时器） 主要 用 于周期 性执 行某 种操 作情况 ， 引进 必 包 ， 或 要 的 延 时情 况 。 （） ３ 定义 网络变 量和 显示 报警 ： 既可 以采 用网络 变量 又可 以采用显 示报 警 形式 传 输信 息 ， 一般情 况 采 用 网络 变量 形 式 。 （） 义任 务 ： 务是 Ｎ ｕ ｏ ４定 任 ｅ ｒ ｎ Ｃ实现 事 件驱动 的途 径， 是对事 件 的反应， 即 当某 事件 发 生 时， 应用 程 序应 执 行何 种 操 作 。 （） 义用户 自定义 的其 它函数 ： 以在 Ｎ ｕ ｏ 程 序 中编写 自定 义 的 ５定 可 ｅ ｒｎ Ｃ 函数， 以完成 一些经 常性 功能， 也将一些 常用 的函数 放到头 文件 中， 以供 程序调
现场总线在国内电厂的应用
现场总线在国内电厂的应用现场总线（Fieldbus）是一种用于工业自动化系统的数字通信协议。
它在国内电厂的应用中起着至关重要的作用。
下面将介绍现场总线在国内电厂的应用。
现场总线在电厂中用于连接各种现场设备。
电厂中有大量的传感器、执行器和控制器等设备需要进行数据交换和通信。
传统的方式是使用模拟信号进行通信，但这种方式存在很多问题，如信号干扰、布线复杂等。
现场总线通过数字信号进行通信，解决了这些问题，提高了通信可靠性和灵活性。
现场总线可以实现远程监控和控制。
电厂通常分布在广阔的地域，各个区域间距离远，如果采用传统的方式进行监控和控制将非常困难。
现场总线可以将各个设备连接起来，实现数据的远程传输和远程控制。
这样，运维人员就可以通过中央控制室对整个电厂进行远程监控和控制，而不用亲自走动到各个现场。
现场总线可以提高电厂的自动化水平。
现场总线可以实现设备的自动识别和自动配置，减少了手动配置的工作量，提高了工作效率。
现场总线还支持多点测量和执行，可以同时对多个设备进行监测和控制，提高了电厂的自动化程度和管理效率。
现场总线还可以提高电厂的安全性和可靠性。
现场总线支持设备的自诊断和故障排除，可以及时发现设备故障并采取相应的措施。
传统的方式需要人工巡检和排查故障，效率低下。
现场总线还可以实现数据的备份和存储，保证数据的安全性和完整性。
现场总线在国内电厂的应用中具有重要意义。
它不仅提高了电厂的自动化水平，还提高了电厂的安全性和可靠性。
未来，随着技术的发展和不断的完善，现场总线将在国内电厂的应用中发挥更加重要的作用。
总线技术在发电厂应用中的优点和缺点
一、 现场总线的优点 现场总线技术可以将多个设备用一根电缆连接起来， 现 场总线技术使用的设备是智能设备， 因此， 现场总线和目前 使用控制系统相比， 有很多的优点值得思考 。 具体优点归纳 如下： （ 一） 减少接线的工作量。使用 DCS 时接线是一项非常 繁重的工作， 因为每个现场的信号都要通过一根电缆接到控 制室的机柜中， 这样控制室中的电缆量就非常庞大， 这也加 大了接线的工作量。如果在接线的过程中出现接错线 、 漏接 线的情况， 检查起来更是复杂。使用现场总线后大量的接线 工作转移到现场进行， 而且现场的接线也非常简单， 因为通 常都是使用一根电缆就将多个现场设备连接起来 。 这样连 接到控制室的电缆量就可以大大减少 。 而如果出现接错线 的情况检查是非常方便的 。 （ 二） 现场总线系统与 HART 仪表直接连接。 目前电厂 使用的变送器基本上都是带有 HART 协议的智能变送器， 而 现场部线技术可以直接将 HART 协议转化为现场总线的通 讯协议， 这样智能仪表在现场总线中就可以正常使用了 。 这 因为如果在改造过 对一些改造项目节省经费是非常有益的， 程中使用现场总线， 则不需要更换这部分的变送器， 相应的 就可以节省这部分的开支 。 （ 三） 设备维护费用减少， 效率提高。 在电厂中有着数目 众多的仪表和阀门， 维护这些设备的工作量非常大， 需要投 入大量的人力和物力。现场总线使用的仪表都是智能仪表， 所谓智能仪表是指以微型计算机（ 单片机） 为主体， 将计算机 技术和检测技术有机结合组成的仪表 。 智能仪表不仅拥有 常规仪表智传送测量值的功能， 还可以向控制系统传送仪表 状态的有关信息， 这样运行人员就可以在控制室监视现场仪 表的状态； 智能仪表还可以实现远程调试， 现场将仪表安装 好以后通常需要对仪表进行调试， 在使用了现场总线后， 可 。 以通过现场总线在远程对现场仪表进行调试 （ 四） 节省投资设备的成本。 现在很多电厂大量使用的 仍然是以 DCS 和 PLC 为核心的控制技术。 这种技术需要将 每个信号用一根电缆拉到控制柜的 I / O 板卡中， 通常一个电 厂的信号都达到了上万点。目前国内两台 600MW 超临 界机组的控制电缆长度大约 400 公里， 计算机专用电缆大约 800 公里， 补偿导线大约 160 公里， 由此可以看出电缆的使用 量是非常巨大的。 如果使用了现场总线技术则可以大大减 现场总线可以将多个现场设备连接到一根 少这方面的开支， 通讯电缆上， 而不是目前将每个设备用一根电缆连接到控制 器上。据有关机械统计， 使用现场总线可以比常规控制系统 的电缆用量节约 40% 左右。 （ 五） 提高了系统的准确性与可靠性 。 由于现场总线设 备的智能化、 数字化， 与模拟信号相比， 它从根本上提高了测 。 量与控制的准确度， 减少了传送误差 同时， 由于系统的结 构简化， 设备与连线减少， 现场仪表内部功能加强， 减少了信 号的往返传输， 提高了系统的工作可靠性 。 此外， 由于它的 设备标准化和功能模块化， 因而还具有设计简单， 易于重构 等优点。 （ 六） 用户具有高度的系统集成主动权 。 用户可以自由 选择不同厂商所提供的设备来集成系统 。 避免因选择了某 “框死” 一品牌的产品被 了设备的选择范围， 不会为系统集成 接口而一筹莫展， 使系统集成过程中的主 中不兼容的协议、 动权完全掌握在用户手中 。 二、 现场总线的缺点 （ 一） 未能大规模使用。目前现场总线之所以在电厂中没 有能够大规模的使用， 是因为我们电力行业的人员对现场总 线的技术还不够了解， 对它在现场的应用情况还存有疑虑。 （ 二） 全场范围使用总线可能性小 。 使用远程 I / O 连接 现有的 DCS。目前在全厂范围内使用现场总线还不太可能， 但可以在一些范围内使用具有现场总线接口的远程 I / O 来 连接现场设备和控制器 。 （ 三） 现场总线冗余、 协议互不兼容。 现在电力行业没有 大规模使用现场总线是因为现场总线的冗余问题 。 连接现 场总线设备底层的网络不支持冗余结构 。 由于各种现场总 线协议互不兼容， 不同现场总线设备不能直接进行信息互访 和交换。因此， 随着现场总线系统的广泛应用， 由于分期投 资和用户要求的多样性， 必然会导致多种现场总线系统共同 （ 下转第 235 页） 工作的现象。
现场总线在国内电厂的应用
现场总线在国内电厂的应用一、引言随着科技的发展，现场总线技术在国内电厂中的应用越来越广泛。
这种先进的自动化控制系统，不仅提高了电厂的生产效率和安全性，还节约了大量的人力资源和成本开支。
本文将从现场总线的基本概念和特点开始，介绍现场总线在国内电厂中的应用情况，以及其带来的益处和未来发展趋势。
二、现场总线的基本概念和特点现场总线是一种新型的自动化控制系统，它将传感器、执行器、控制器等设备连接在一个共同的总线上，通过总线进行数据的传输和通信。
与传统的点对点连接方式相比，现场总线具有以下几个特点：1.减少布线成本：传统的自动化控制系统需要大量的点对点连接，而现场总线技术只需要一根总线连接所有的设备，大大减少了布线成本。
2.提高可靠性：现场总线可以通过节点的冗余组建来提高系统的可靠性，一旦某个节点出现故障，系统可以自动切换到备用节点，保证系统的正常运行。
3.提高灵活性：现场总线可以灵活地扩展和调整系统，方便了系统的维护和管理。
4.增强数据传输能力：现场总线支持大量的数据传输和通信，可以满足复杂控制系统的需求。
三、现场总线在国内电厂的应用情况1.控制系统应用：现场总线技术被广泛应用于电厂的自动化控制系统中，实现了对发电机组、锅炉、脱硫装置等设备的集中控制和监测。
通过现场总线，操作人员可以实时了解设备的运行状态，及时进行调整和处理，确保电厂的安全运行。
2.设备连接应用：现场总线技术将电厂中的传感器、执行器、控制器等设备连接在一起，实现了设备之间的数据传输和通信。
通过现场总线，各设备之间可以快速响应和相互协作，提高了电厂设备的整体性能。
3.数据采集应用：现场总线技术可以实现对电厂各设备的数据采集和存储，为电厂的生产管理和分析提供了重要的数据支持。
通过现场总线，电厂可以对设备的运行状态、能耗情况等进行实时监测和分析，为生产决策提供了可靠的依据。
四、现场总线的应用益处现场总线技术在国内电厂中的应用，为电厂的生产管理和安全运行带来了诸多益处：1.提高生产效率：现场总线技术可以实现对电厂设备的集中控制和监测，提高了电厂的生产效率和质量。
全厂现场总线技术在百万间接空冷智能电厂的应用实践
在信息化与工业化深度融合的背景下，应对互联网、大数据、云计算等信息领域新技术发展、提高资源利用效率、推进电力行业智能转型升级成为电厂发展的必然趋势。
智能化电厂的基础是数字化和信息化，现场总线控制系统实现了现场级设备的数字化、网络化，使整个电厂工艺流程信息和基层控制级信息数字化，可以及时、准确地掌握现场生产设备体征状态，做到变设备故障检修为设备状态维护，为智能化电厂的实现奠定了数字化基石。
同时，利用就地智能控制设备提供的大量实时信息进行深度的开发和应用，为管理决策提供了基础和依据。
方家庄项目2×1000MW超超临界间接空冷燃煤机组，是世界首批百万千瓦级间接空冷电站之一。
该工程全过程借鉴世界百万机组先进经验，融合现代信息技术，并依托现场总线技术，实现两台机组全部APS一键启停，实现投产即同步建成智慧型发电企业；率先实现MIS、SIS一体化，生产、经营一体化，财务、业务一体化；搭建完成智能发电和智慧管理两个平台，是目前国内国产现场总线应用最为广泛的电厂。
本文针对方家庄项目2台百万机组应用PROFIBUS现场总线技术，对其应用范围、网段划分、系统配置进行了详细介绍，同时对总线设备在安装调试过程中出现的各类通信及网络故障进行了故障原因诊断和分析，并提出了相应的优化和解决措施，为PROFIBUS现场总线技术在火电厂的安全、稳定应用提供了参考。
1、现场总线规划方案1.1 国产现场总线技术的大范围应用本工程采用国产PROFIBUS现场总线系统和EDPF-NT+分散控制系统。
将发电机/变压器组和厂用电系统的控制、辅助车间（系统）的控制纳入分散控制系统，实现炉、机、电、辅集中控制、统一值班。
每台机组设一套分散控制系统（单元机组DCS），两台机组公用部分设一套分散控制系统（公用DCS），辅助车间（系统）采用一套分散控制系统（辅控DCS），以彩色LCD以及彩色大屏幕液晶显示器、鼠标为单元机组主要监视和控制手段。
和利时K系列现场总线技术在百万火电机组的应用
• 188•通过和利时最新的K 系列现场总线技术在国内某百万超超临界机组中的实际应用情况，分析、阐述1000MW 超超临界机组现场总线控制系统方案、网络结构及硬件配置、施工过程的注意事项。
作为一种工业数据总线技术，现场总线技术可以代替传统4~20mA 模拟量信号和开关量信号的传输，它通过数字通信技术解决现场智能仪表与计算机控制系统的通讯，为实现数字化、智慧化电厂提供了条件。
它通过一对通讯电缆实现多类型数据包的传输，同时，这一对通讯电缆上可挂接多个控制设备，能大大节省工程电缆和安装维护费用。
因此，当下国内现场总线技术在各类型电厂中得到了飞快的发展和应用。
当前，在火力发电厂控制系统中，国产现场总线技术的研究应用较进口现场总线技术的而言，在兼容应用、可靠性等方面仍有不小的差距。
因此推动和完善国产现场总线技术的研究应用，具有重大意义。
1 工程应用1.1 项目概况神华（福州）罗源湾港电公司2*1000WM 超超临界燃煤发电机组，全厂DCS 采用和利时公司的MACS 6.5.4火电版控制系统，现场总线技术采用和利时最新的K 系列现场总线控制系统，采用Profibus-DP 、Profibus-PA 协议。
上DP 链路距离不超过400m ，单个链路DP 仪表不超过7-8个；原则上DP 电缆A/B 网可以区分颜色；原则上1个现场总线通讯柜不能超过4个网段；总线线槽进行单独小线槽设计；辅网系统离控制柜近的总线设备，可以将总线通讯设备放置在控制柜内，可不再设置现场总线柜。
1.4 总线网段划分该项目单台机组锅炉侧总线控制对象606个，划分DP 网段84个；PA 网段26个。
汽机侧总线控制对象258个，划分DP 网段26个；PA 网段15个。
辅网侧总线控制对996个（含阀岛），划分DP 网段70个；PA 网段30个。
2 网络结构及硬件配置2.1 网络结构说明系统包括工程师站、主控制柜、现场总线柜以及就地总线设备四大部分组成。
现场总线技术在电厂的应用
现场总线技术在电厂的应用【摘要】随着时代的发展和社会信息化建设的飞速进步，火电厂的信息化和数字化建设也需要快速的前进才能为社会的发展提供充足的电力，电厂总线技术的发展也将成为一种必然的趋势。
本文介绍了火电厂的现场总线技的基本定义，同时结合国内火电厂设备的特点，提出了符合国内火电厂现场总线技术的建议。
【关键词】数据采集；现场总线；标准；故障诊断背景火电厂在近年来的不断的发展，大规模的建设，而降低火电厂的运行成本，在建设的时候采用有效的设计措施和施工方案，可以在电厂的实际运行时提高经济性。
在长期的生产实践中，在火电厂中具有丰富经验的热控专业人员提出，在电厂中加强使用控制系统的物理分散和功能分散性可以有效的提高电厂运行经济性。
现场传统的DCS控制器的功能分散在实际的应用中对控制工程造价的降低效果不是很理想，而近年来，DCS控制器的功能不断的提高，控制系统的物理分散也不断的完善，从电厂中常用的远程I/O、远程控制站、电源柜、配电柜，在电厂中安装在智能采集前端，而通常电子设备之间分布性很散，距离大，尤其是集控楼之间。
而如果采用DCS系统，就可以有效的降低安装设备的应用。
目前通常的做法是对电厂主厂房进行布局，采用紧凑的布置，可以降低设备的用量，但是这样的做法，只能在小范围降低火电厂的建设成本，但是从实际经验看，只有对控制系统的优化，通过对I/O和控制功能的结合，就是使用现场总线技术，才是降低火电厂运行经济性的关键。
1.火电厂现场总线目前的常规火力发电厂的机组热力和主厂房区域采用的是DCS系统，辅助系统通常使用PLC作为主要控制系统，电厂控制技术经过多年的发展，已经形成了在主厂房区域使用DCS控制系统，采用PLC作为其他辅助系统，近年来逐渐发展起来的发电厂实时监控系统（SIS）、发电厂信息管理系统（MIS）以及辅助控制系统等，为总线的设计打下了厂级控制和管理的基础，同时性能优化、状态检修和故障诊断的管理和监控软件。
浅谈现场总线技术在发电厂电气控制系统中的应用
展， 现场总线技术 的应用对于现代化 电厂的建设意义重大。
电厂对单元建筑电气设备进行监控 的方法主要有 两种 ， ① 现场总线与硬接线相结合， 也就是将 全部的断路器 控制 指令 以
１ 电厂现 场总线 控 制系统 的特 征
Ｕ Ｄ Ｃ Ｓ 系统的Ｄ Ｉ 卡件 ① 现 场总线 控制 系 统具 有开放 性 。 当前，电厂的单元 机 及参加连锁 的位 置状态 通过硬接线 被送 ￣ ０ 卡件 ； 同时， 利用现场总线 的形式对回路的电压 ， 电流 ， 报 组 的控 制系 统 通常采 用 的是 分散 控制 系 统 即Ｄ ｉ Ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ 与Ｄ
Ｃ Ｓ 系统与Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ 系统的统一， 使得两者能够无缝连接 。 基 然而现场总线系统利用 了开放性 的分层分布的网络结 构， 把各 即实现Ｄ 于电厂工艺过程 的配置实现了Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ 系统 的通信管理， 而工艺联 个控制器 的节点分散布置到现场， 从而使 得监控 的功能能够进 Ｃ Ｓ — Ｄ Ｐ Ｕ 实现一对一 的通信 ， 就没 步 的向智能现场设备分散 ， 从而 形成 了具有分布式控制体系 锁控 制通信管理机和相 应的Ｄ 有参 与工艺联锁 的电气信息而言， 利用电气站 的控制层通信 网 结构 ， 现 场总线系统 结构网络 拓扑结构具有灵活 性， 可 以设置
电气控制 系统 的应用 ， 并对发 电厂电气 系统 的应 用效 果进 行 了 探讨。 关键 词： 火电 现 场总线技 术 ； 电气控制 系统
随着 我国发电厂规模 的日益扩 大， 电厂的自动 化水平越 来 输方模式， 将每一个测点通过硬接线ＮＤ Ｃ Ｓ 的１ ０ 卡件， 电厂的生 越高， 电厂生产 的运行管理要求越来越高。 为了对 电厂进行全面 产过程的监控可 以达￣ ｊ Ｉ ／ Ｏ 系统 。 Ｄ Ｃ Ｓ 系统使得运行人员的控制
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现场总线技术在电厂的应用解析(一)
【论文关键词】:现场总线;控制系统;冗余;电厂【论文摘要】:文章主要讨论了现场总线的特点，阐明了基于现场总线的电厂自动化系统构成，着重强调了现场总线在电厂中应用应注意的问题。
1.前言
在电厂信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性，提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。
但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道，还只是局部的试点。
根据国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。
由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。
而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。
FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑；FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS系统的效能体现。
因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。
它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息“盲点”。
可以说，现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。
2.电气现场总线控制系统的特点
2.1电气参数变化快
电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。
2.2电气设备的智能化程度高
电气系统的发电机一变压器组保护、起动一备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kV开关站保护为微机综合保护，380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。
2.3电气设备的控制逻辑简单
电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求。
2.4电气设备的控制频度较低
除在机组起、停过程中，部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外，在机组正常运行时电气没备一般不需要操作。
在事故情况下，大多由继电保护或自动装置动作来切除故障或进行厂用电源切换。
2.5电气设备具有良好的可控性
这是因为电气的控制对象一般均为断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。
2.6电气设备的安装环境较好且布置相对集中
电气设备大多集中布置在电气继电器室和各电气配电设备问内，设备布置相对比较集中，且安装环境极少有水汽或粉尘的污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。
3.基于现场总线的电厂自动化系统构成
电厂热工控制系统中所使用的仪表设备不同、连接方式不同、通信协议不同，给系统的兼容性、可扩展性、稳定性、维护等带来了很大的困难。
为了使现场总线具有开放性，便于用户选择不同的产品，我们按照国际电工委员会(IEC)制定的IEC61158国际标准，提出了基于现
场总线的电厂综合自动化系统结构。
此系统体系结构分为三层，从低到高分别为现场控制层、监控层和企业管理层。
3.1现场控制层
现场控制层由现场设备和控制网段组成。
H1层网络是在FF现场总线的H1层基础上定义的低速现场级网络，低速总线H1支持点对点连接、总线型、菊花链型、树型拓扑结构，而高速总线仅支持总线拓扑结构。
Hl主要用于连接现场智能仪表，如压力、温度、液位、流量等变送器及其执行机构等。
3.2监控层
监控层由高速以太网0t2总线)以及连接在总线上的担任监控作务的工作站或显示操作站组成。
tt2层网络属于现场总线的高速现场级网络，主要用于连接现场智能设备(PLC、远程I／O、电动门、变频器等)、操作员站、工程师站等设备，完成监控级的通讯任务和比较复杂的控制策略。
3.3企业管理层
企业管理层由各种服务器和客户机组成。
其主要目的是在分布式网络环境下。
集成企业的各种信息，实现与internet的连接。
完成管理、决策和商务应用的各种功能。
首先要将监控层实时数据库中的信息转入上层的关系数据库中，这样管理层用户就能随时查询网络运行状态以及现场设备的工况，对生产过程进行实时的远程监控。
4.工程应用中需考虑的问题
虽然现场总线具有很多优越性能，但尚无十分成熟的应用经验，特别是目前的标准中还包含有多种协议，给实际应用带来了许多困难。
因此，工程应用中必须精心设计，慎重考虑，在充分考虑到满足生产现场对控制系统功能需求和安全可靠的前提下，尽量发挥现场总线设备的优越性能。