资源描述：
《基金会现场总线在fpso上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基金会现场总线在FPSO上的应用48卷增刊2007年11月中国造船SHIPBUIIDrNGOFCHrNAVo1.48SpecialNOV.2007文章编号:1000—4882(2007)S一0172—05基金会现场总线在FPSO上的应用王伟杰,赵波,田永花(海洋石油工程股份有限公司,天津300451)摘首先介绍了基金会现场总线的概念,体系结构,要并通过应用于文昌FPSO上的具体实践,阐述了基金会现场总线具有技术先进,功能强大以及操作维护便利等优点;同时又提到了在实际应用中总线技术的局限性;最后展望了总线技术的未来发展.
2、关键词:基金会现场总线;分散控制;文昌FPSO;网段;安全系统l引言随着基金会现场总线(以下简称FF总线)技术的日趋成熟,其应用场合也越来越广泛,例如石油开采,石油化工和船舶的控制等.FF总线技术在中海油旅大油田群的成功应用,给文昌FPSO项目采用该技术提供了宝贵的经验,起到了有益的借鉴作用.本文在介绍FF总线技术理论的基础上,侧重叙述其在现场的具体实践.2FF总线的简介FF总线,即FoundationFieldbus.它是在过程自动化领域中得到广泛支持和最具有广阔发展前景的总线技术之一.为了顺应用户的呼声,1994年
3、以Fisher.Rousemount为首,多个知名厂家支持的ISP协议和以Honeywell为首,多个知名厂家支持的WordFIP协议合并,两大集团成立现场总线基金会,共同开发标准统一,国际上通用的FF总线技术.FF总线以ISO/OSI开放系统互连模型为基础,并在所用到的物理层,数据链路层,应用层上附加了用户层.用户层主要针对自动化测控应用的需要,定义了信息存取的统一规则,采用设备描述语言规定了通用的功能块集.FF总线包括FF通信协议,ISO模型中的2～7层通信协议的通栈,用于描述设备特性及操作接口的设备描述语言DDL
4、(DeviceDescriptionLanguage),设备描述字典OD(ObjectDictionary),用于实现测量,控制,工程量转换的应用功能块,实现系统组态管理功能的系统软件技术以及构筑集成自动化系统,网络系统的系统集成技术.FF总线分低速Hl和高速H2两种通信速率.Hl的传输速率为31.25kbps,通信距离可达1900m(可加中继器延长),可支持总线供电,支持本质安全防爆环境.H2的传输速率为1Mbps和2.5Mbps两种,其通信距离为750m和500m.物理传输介质可支持双绞线,光缆和无线发射,协议符合
5、IEC61158.2标准.其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码,每位发送数据的中心位置或是正跳变,或是负跳变.正跳变代表0,负跳变代表l,从而使串行数据位流中具有足够的定位信息,以保持发送双方的时间同步.接收方既可根据跳变的极性来判断数据的"l","0"状态,也可根据数据的中心位置精确定位.3FF总线的特点48卷增刊王伟杰等:基金会现场总线在FPSO上的应用l73(1)系统对相关标准具有一致性,公开性.系统对相关标准具有一致性,公开性,强调对标准的共识与遵从.各不同厂家的设备之间可实现信息交换,通过现场总线可构筑自动化
6、领域的开放互连系统.系统的开放性决定了它具有互操作性和互用性.互操作性指互连设备间,系统间信息传送与沟通;而互用则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换.(2)更好地贯彻了"集中管理,分散控制"的控制理念.控制器下放到位于现场的FF仪表中,将控制风险进一步降低.丰富的现场信息(例如故障,维护及其他自诊断信息)将上传至上位机,而上位机的控制指令也可迅速到达现场仪表.(3)纯数字化的通讯.只有FF总线技术才有可能将企业管理与生产自动化有机结合的这种理想高效,低成本地实现.此外,数字化信号固有的高精度,抗干扰特性也
7、能提高控制系统的可靠性.(4)对现场环境的适应性.作为工厂网络底层的现场总线,是专为在现场复杂环境下工作而设计的.它支持双绞线,同轴电缆,光纤,红外线以及电力线等,能够采用两线制实现送电与通讯,并能满足安全防爆要求.4FF总线在文昌FPS0项目的应用文昌FPSO(海洋石油116)是隶属于中国海洋石油总公司的一条10万吨级的浮式储油轮.在前期ODP报告中关于部分系统合理运用FF总线技术的思路下,我公司在其上部模块过程控制系统(PCS)设计中就采用了FF总线技术.这样就使得FF总线技术第一次运用到FPSO的设计当中.下面将
8、论述FF总线技术在文昌FPSO项目的具体实现步骤.4.1控制系统设计及选型文昌FPSO的控制系统是由过程控制系统,紧急关断系统以及火气报警关断系统三个独立的部分组成.而高速,冗余的以太控制网将这三个独立系统关联在一起,又通过工作站(服务器)与采用TCP/IP协议的管理网连接起来.这种设计不仅能满足不同系统间的信息传递和共享,而且物
