现场总线技术在电厂自动化控制中的应用

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1、第36卷第7期华电技术V0l_36No．72014年7月HuadianTechnologyJu1．2014现场总线技术在电厂自动化控制中的应用王征(西安航天自动化股份有限公司，西安710065)摘要：介绍了现场总线技术的定义及相关总线标准。通过对比分散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)系统、现场总线控制系统(FCS)的特点，总结了现场总线技术在电厂自动化控制中需要注意的问题。关键词：电厂；现场总线；规划；应用；安全中图分类号：TP273：TM621文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014)07—0028—04司推动的通信协定)。l现场总线技术概况(10)

2、TCnet现场总线(Time—criticalInformation现场总线技术(Fieldbus)是指安装在制造或过andControlNetwork，由日本东芝推动的通信协定)。程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数(11)EtherCAT现场总线。字式、串行、多点通信的数据总线。它是一种工业数(12)EthemetPOWERLINK现场总线。据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。该技(13)EPA现场总线(EthernetforPlantAutoma．术主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执tion，中国提出的即时工业以太网通信协定)。行机构等现场设备间的数

3、字通信问题，以及这些现(14)MODBUS—RTPS现场总线(MODBUS实场控制设备与高级控制系统之间的信息传递问题。时发布与订阅)。(15)SERCOS现场总线。2现场总线标准国内工业总线目前制定的标准有EPA，G—2003年4月，IEC61158《现场总线标准》第3link，Symotion与NCUC—BUS等，基本上都基于以版正式成为国际标准，规定了10种类型的现场总太网技术。线：(1)Ts61158现场总线；(2)ControlNet和Ether—net／IP现场总线；(3)PROFIBUS现场总线；3电厂自动化中常见的几种过程控制技术(4)P—NET现场总线；(5)

4、FFHSE现场总线；(6)工业控制自动化主要包含3个层次，从下往上SwiftNet现场总线；(7)WorldFIP现场总线；(8)IN．依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核TERBUS现场总线；(9)FFH1现场总线；(10)心是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系PROFInet现场总线。统中，过程自动化部分被可编程逻辑控制器(PLC)2008年，国际电工委员会(IEC)提出新的现场系统和分散控制系统(DCS)所垄断，过程自动化和总线标准IEC61158，将现场总线相关的标准分为管理自动化主要由各种过程计算机或小型机组成。15个通信行规族。(1)由于PC—bas

5、ed的工业计算机(以下简称(1)基金会现场总线。工业PC)的快速发展，以工业PC、I／O装置、监控装(2)通用工业协定现场总线。置、控制网络组成的PC—based的自动化系统得到(3)PROFIBUS及PROFINET现场总线。了迅速普及，现已成为实现低成本工业自动化的重(4)P—NET现场总线。要途径。基于PC的控制系统易于安装和使用，它(5)WoAdFIP现场总线(法国标准通信协定)。具有高级诊断功能，容易被操作人员和维护人员接(6)INTERBUS现场总线。受，被证明可以像PLC一样可靠。从长远角度来(7)CC—Link现场总线。看，PC控制系统维护成本低，逐渐向监控、管

6、理方面(8)HART(HighwayAddressableRemoteTrans—过渡，会得到广泛应用。ducerProtoco1)现场总线。(2)PLC系统早期主要用来代替继电器实现逻(9)Vnet／IP现场总线(由日本横河电机有限公辑控制。随着技术的发展，PLC功能已经大大超过收稿日期：2014—03—19；修回日期：2014—06—12了逻辑控制的范围。现代PLC所具有的功能及其第7期王征：现场总线技术在电厂自动化控制中的应用·29·各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块可以方便、来的，问世于1975年。DCS包括过程级、操作级和灵活地组成满足不同要求和不同规模的控制系统，

7、管理级。过程级主要由过程控制站、I／O单元和现以适应各种工业控制的需要。PLC系统对环境要求场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操低，安装简单，容易维修，使用方便，编程简单，抗干作级包括操作员站和工程师站，完成系统的操作和扰能力和可靠性都很强。目前，微型化、网络化、PC组态。管理级主要是指工厂管理信息系统(MIS)，化和开放性是PLC系统未来发展的主要方向。为DCS更高层次的应用。经过30余年的发展，从(3)DCS是一个由过程控制级和过程监控级组功能上来看，现在的DCS已经不再局限于控