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《现场总线技术在电力系统自动化中的应用 (2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第6期(总第157期)山西电力No.6(Ser.157)2009年12月SHANXIELECTRICPOWERDec.2009现场总线技术在电力系统自动化中的应用金湘力(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏南京210032)摘要:围绕现场总线(Fieldbus)技术如何在电力系统自动化中应用的问题,从技术发展、优势、标准、效益、应用、障碍等多角度透视该技术,作出了一个全面、客观的介绍,提出现场总线发展的广阔前景,以及仍存在的问题。关键词:Fieldbus;现场总线控制系统;电力系统自动化中图分类号:TP393文献标识码:A
2、文章编号:16710320(2009)06001003随着工业智能设备的出现,以及数字通信的发讯标准。现场总线控制系统FCS在精度、可靠性、经展,20世纪80年代末、90年代初国际上逐步形成济性等许多方面都要比传统的控制系统要优越得多。了现场总线(Fieldbus)技术。1984年,现场总线的概念得到正式提出。IEC(InternationalElectrotechnicalCommission,国际电工委员会)对现场总线(Fieldbus)的定义为:一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的
3、数字通信技术。以该技术为核心的全新分布式控制系统现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem)被人们称为第五代控制系统。该系统将生产现场的仪表、控制器等智能设备连接在同一总线上,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络,其系统构架如图1。FCS作为新一代控制系统,一方面,突破了DSC(分布控制)系统(DistributedControlSystem)系统采用通信专用网络的局限,采用了基于图1FCS系统构架公开化、标准化的解决方案,克服了系统封闭所造1.1开放性成的缺陷;另一方面把DCS系统的集中与分散相结首先,
4、传统的控制系统是个自我封闭的系统,合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把一般只能通过工作站的串口或并口对外通讯。在控制功能彻底下放到现场。可以说,开放性、分散FCS中工作站同时靠挂于现场总线和局域网两层性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。网络,通过后者可以与其他计算机系统或网络进行1技术优势高速信息交换,以实现资源共用。其次,现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的,没有专现场总线(Fieldbus)技术是计算机,网络通利许可要求,实行技术共享。可以与任何遵守相同讯、超大规模集成电路、仪表和测试、过程控制和标准的其它设备或系统相连。用
5、户可按自己的需要生产管理等现代高科技迅猛发展的综合产物,因此把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统(见现场总线的内涵已远远不是指一根通讯线或一种通图2)。1.2互操作性与互用性收稿日期:20090430,修回日期:20090930互操作性是指实现互连设备间、系统间的信息作者简介:金湘力(1977),男,江苏南京人,1999年毕业于扬传送与沟通;而互用性则意味着不同生产厂家的性州大学电力工程专业,工程师。102009年12月金湘力:现场总线技术在电力系统自动化中的应用分析与探讨能类似的设备可实现相互替
6、换。在以往的DCS中,联合Foxboro、横河、ABB、西门子等80家公司制不同厂家生产的产品不能互换,要想更新技术和设订的ISP协议和以Honeywell公司为首,联合欧洲备,只能全部更换。等地的150家公司制订的WordFIP协议,于19941.3智能化与功能自治性年9月合并成立的。FF致力于开发出国际上统一传统的DCS至少要有操作站、控制站和现场的现场总线协议。它以ISO/OSI开放系统互连模设备三层结构,其信号传递是模拟信号的单向传型为基础,取其物理层、数据链路层、应用层为递,信号在传递过程中产生的误差较大,另外系统FF通信模型的相应层次,
7、并在应用层上增加了用难以迅速判断故障而带故障运行。在FCS中采用户层。双向数字通讯,它将传感测量、补偿计算、工程量c)Lonworks现场总线,由美国Echelon公司处理与控制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现推出,并由Motorola及Toshiba公司共同倡导。它场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊采用ISO/OSI模型的全部7层通讯协议,采用面断设备的运行状态。向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计1.4高度分散性简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和在FCS中,由于现场设备本身已可完成自动红外线等多种通信介质,通讯速率
8、从300b/s至控制的基本功能,使得现场总线已构成一种新的全1.5Mb/s不等,直接通信距离可达2700m(
