现场总线技术_201305.pptx

电站自动化及信息化新技术 ——现场总线技术的应用; ;现代火电厂主机发展方向：高参数、大容量 国家和社会对现代火电厂要求：安全、节能、环保 市场对现代火电厂的要求：高效、经济、适应电网快速和随机的负荷调度。;一、现代火电厂自动化发展趋势; “数字化电厂”还没有标准的定义，我们认为它要达到的目标是：能够双向传送电厂所有层面的数据，并对数据进行有效处理，支持电厂在生产、管理、决策各层面达到高效、节能、环保的最优化运转。;二、数字化电厂及现场总线技术;二、数字化电厂及现场总线技术;;现场总线是自动化发展的必然产物;二、数字化电厂及现场总线技术 ;现场总线的基础－智能现场装置;现场总线技术与IT技术的区别; 现场总线技术应用的工业领域;三、现场总线技术基本概念;现场总线国际标准化的进程 漫长的国际标准制定过程，产生了妥协和折衷性质的IEC61158现场总线国际标准，2000年包含了8种类型的现场总线。2003年增加到10个类型，2007年出版的第四版增加到20个类型。其中Type14是中国自主研发的EPA现场总线标准。Type6 已撤销，Type13是预留，实际是18个类型。;三、现场总线技术基本概念;三、现场总线技术基本概念;适用于火电厂的现场总线 目前国际和国内应用在火电厂比较成熟和广泛的现场总线标准是： Type 3 Profibus现场总线 Type 5 FF-HSE高速以太网 Type 9 FF-H1现场总线。 ;PROFIBUS现场总线标准;PROFIBUS典型拓扑结构 主、从网络; 适用范围 Profibus-DP：通信速率9.6k～12Mb/s。主要用于电动门、电磁阀、电动机、分析仪表等开关量和复杂设备。 Profibus-PA：通信速率31.25kb/s，能总线供电，主要用于变送器、定位器等模拟量仪表和设备。; FF(基金会)现场总线标准;FF-H1网络拓扑示意;适用范围 高速总线HSE：100Mb/s(高速以太网），控制站、上位机及通信站之间。 低速总线H1： 31.25kb/s，仪表、控制设备及通信站之间。 通信管理-令牌通信 按传输时间表传送令牌，有规律的“ 广播”通信方式。由通信管理设备负责调度。 用户层－标准用户程序模块 ★ 功能块：10个标准功能，19个高级控制功能 ★ 设备描述DD：不同生产商的产品以规范的方式描述，是实现互操性的重要环节。;;三、现场总线技术基本概念;三、现场总线技术基本概念;三、现场总线技术基本概念;传统DCS的局限性：信号与电缆一一对应；信号单向传输。 数字化电厂需要大量的现场实时数据，会使的I/O信号成倍增长，传统DCS难以承担“信息爆炸”的重负。 现场总线技术不仅能够提供I/O数据，而且能够提供设备状态、诊断以及历史统计数据。这些数据通过通信线传送到控制器、数据库，不受电缆和距离的限制。 现场总线技术使现场设备与控制器间实现信号双向传输，这样就能够对设备远程维护、管理。 例如：现场总线压力变送器具有100多个传送数据，包括实时I/O、诊断和状态，以及非实时的参数、校验、深层诊断数据。;现场总线控制系统在电厂建设阶段的优越性 减少控制机柜数量，可节省电子间的空间； 大量减少I/O电缆，简化设计，节省电缆、电缆桥架、敷设空间及安装工作量； 调试中可减少查验点，能够远程监视和诊断现场设备，节省工作量和时间。 ;四、现场总线技术的优势;四、现场总线技术的优势;四、现场总线技术的优势;五、现场总线技术在国内电厂的应用;辅助车间的现场总线设备;五、现场总线技术在国内电厂的应用;主机现场总线控制系统; 主控系统：单元机组19对控制器，公用2对控制器。在9对控制器中涵盖了34个工艺子系统，设计了23个Profibus-DP子网段、22个Profibus-PA子网段，其中Profibus-DP连接196个现场总线设备、Profibus-PA连接197个现场总线设备，采用了11种类型的现场总线设备，包括压力、差压、液位、流量变送器等仪表，控制对象有电机、电动执行机构和气动阀门等, 基本包括了过程控制系统和顺序控制系统中所有典型设备。 ; 辅控系统：均采用基于PROFIBUS现场总线协议的PLC系统 凝结水精处理控制系统 除灰控制系统 化学补给水控制系统 废水控制系统 输煤控制系统 空压站控制系统等 ; 单元机组配置23对控制器、公用系统2对控制器。其中在21对控制器中设计了36个冗余Profibus-DP子网段、11个非冗余Profibus-DP子网段、83个Profibus-PA子网段，其中Profibus-DP连接358个现场总线设备、Prof