火力发电厂profibus现场总线技术工法

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1、火力发电厂profibus现场总线技术工法1前言现场总线（Fieldbus）是指现场设备与自动控制装置之间的数字、串行、双向、多点通信的数据总线，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（Fieldbuscontrolsystem,FCS）;把这一集通信、计算机、控制技术和现场智能设备作为一个整体的技术，称为现场总线技术。现场总线技术目前市场上有多种技术协议，没有一个国际标准，这给现场总线技术的推广带来了非常大的障碍，目前市面上的有CAN、Profibus、FF、LonWork、Interbus、HART等几种比较流行的协议。Profibu

2、s技术规范，在2006年10月经国家标准化管委会审查通过，成为我国第一个现场总线国家标准：GB/T20540-2006。目前，国内火力发电厂的控制系统主要还是以分散控制系统（DCS）为主，一些辅助系统，如：化水系统，采用了现场总线技术，近期新建的一些机组如宁海电厂2*1000MW的脱硫系统采用了SIEMENS的现场总线，但以上都是部分子系统采用现场总线，国内目前全厂大面积应用现场总线的只有华能金陵电厂二期（2*1030MW）工程和华能九台电厂（2*660MW）两个在建项目。以上两个项目都是华能集团的试点项目，对现场总线有个全面的评估，最终运行的效果对现场总线

3、技术在国内火力发电厂中的推广具有重大意义。现场总线在技术上有很多优势，设备级采用数字量传送信号，没有了常规的A／D和D／A转换，减少了A／D和D／A转换环节中所产生的误差，使数据采集更为准确。操作人员可以在控制室就对现场总线仪表进行标定、参数设置和功能组态。对于火力发电厂来说，现场总线最大的优点在于其能节省大量的控制电缆和信号电缆，减少了投资成本和维护费用。所以，现场总线是火力发电厂控制系统未来发展的方向。现场总线在总线电缆的敷设长度、抗干扰、总线接线、设备调试等有诸多的要求和特殊的方法，和常规DCS系统有较大的区别。目前现场总线在国内火电机组的安装经验几乎

4、是空白，为保证机组的顺利投产，江苏省电力建设第三工程公司抓住契机，组织热工技术骨干力量对现场总线技术设备、电缆敷设及总线接线等进行技术攻关，形成标准化文件，并率先在华能金陵电厂二期（2*1030MW）一号机组中进行应用，取得了良好的效果，发挥了现场总线的优势，为工程的施工质量提供了保证，为机组的顺利投产提供了坚强的后盾。因Profibus技术规范已经是目前国内的标准，所以以下都是以Profibus技术规范为例介绍现场总线设备的安装与现场总线电缆的敷设与接线等施工工法。2工法特点2.1布置现场总线仪表时,需综合考虑总线网络图上设备的布置特点,在满足工艺要求的同

5、时需要满足总线电缆长度的设计要求。2.2电缆槽盒中若有总线电缆与其他类型电缆同时出现的情况，则电缆槽盒统一采用带金属隔板的槽盒，从槽盒引向就地设备时，总线电缆单独穿金属保护管，做到总线电缆全程在金属屏蔽保护中，使总线电缆不被现场的电磁所干扰，保证了信号传送的稳定性与正确性。2.3总线电缆单独敷设，同时严格记录电缆长度，并严格对照电缆的设计长度，对超过设计长度或很接近设计长度的总线电缆，修改总线仪表在总线网络图上的位置或者改变总线电缆敷设路径，以保证满足总线电缆长度的设计要求。2.4总线电缆剥线采用厂家提供的专用剥线工具，既方便又美观，同时能保证质量，接线按照

6、厂家要求，保证施工的正确性和总线的抗干扰性。2.5充分利用总线特有的设备（如：终端电阻），迅速找出调试问题，提高了总线网段调试的质量。3适用范围适用于现场级采用现场总线的分散控制系统的设备安装、电缆敷设、接线及总线网段调试的安装工程。4工艺原理仪表安装位置是根据现场实际情况在满足工艺规范的要求下，按照方便布置和检修的原则而定，对于常规的DCS控制系统我们仅仅需要考虑以上要求即可，然而由于现场总线在设备层采用了通讯技术，对总线的长度有严格的要求，一旦超出技术规定长度，将导致通讯不好，造成控制系统的不稳定，为使控制系统稳定，则需降低总线数据传输速度，然而系统响应

7、时间也是有严格要求的，降低速度在一些对响应时间要求高的地方不适用，所以总线长度必须满足设计长度的要求。按照Profibus总线协议要求，ProfibusPA电缆一条网段包括干线和支线总长不得超过1900m,每条支线长度不超过120m,ProfibusDP电缆一个网段回路（单回路）不超过400m。在金陵工程中，为了保证总线网段的绝对可靠，在Profibus协议要求的基础上，我们要求对DP电缆长度不超过350米，对PA电缆总长度要求不超过1700米，PA支线电缆不超过100米，保证了足够的裕量。所以对于现场总线控制系统的总线仪表在开孔定位和仪表安装地点的选择必须

8、考虑总线网络布置图，对于PA总线,综合考虑总线仪表的