现场总线问题及其解决方案的研究总结史长伟

现场总线问题及其解决方案的研究总结史长伟

史长伟

(陕西商洛发电有限公司726007)

摘要：随着我国现代经济的快速发展，在进行现代化建设中，电力供应就成为了影响整体发展建设的重点。而在现代化电气管理中，现场总线技术的特点和优势应用，可从现代火力发电厂的实际应用基础，促进对整体结构的有效建设，并通过合理的结构创建建设，进一步完善对现场总线技术的合理化建设。本文从现代火力发电厂中控制系统的总线技术问题进行简要分析探究。

关键词：现场总线；缺陷不足；解决方案；

1.现场总线技术的特点和应用优势分析

相比较传统的控制系统，在进行现场总线控制系统管理中，就有着极强的开放性、分散性和低成本性，这些优势相比较传统的技术操作要点等，都能够更好的满足对基本信息上的有效控制。而其优势的特点作用，下面进行简要分析。

1.1现场总线控制系统的开放性分析

在进行现场总线控制系统的分析中，其自身的分布结构，在整体结构的体系应用上，就分了不同的控制节点，作用强大，可以有效的体现出现场设备的正常运作情况。在整体的结构分析中，主机的使用寿命，会受到外界管理效率的影响。而我国现阶段的大多数火力发电厂，在建设中对控制结构的使用管理等，可从现有的总线开放性结构，促进对不同状态下的封闭状况分析，其中对于分散的控制体系结构等，也可以结合分散系统的局部性状态，完善对厂家和生产状态下的智能化设备建设。而相比较传统的控制结构来说，其自身的开放性，也更好的促进了对整体系统在通讯设施上的介质分布促进，对整体的应用作用等，都有较好的改善促进作用。

1.2现场总线控制系统的分散性分析

在现场总线系统的使用过程中，对于不同的控制器结构在控制节点的使用上，对系统的使用，也可以将其进行系统化分割管理，并促进对系统管理上的整合分析。在进行系统结构的灵活性分析上，结合工作人员对现场需求上的重组扩建，也可以更大限度的确保其系统整体结构的有效创建。

1.3现场总线控制系统的投资成本低

在现代化的线路控制管理中，对于造价的控制，就会受到实际使用的影响而出现诸多的问题。但是，在实际的影响分析使用管理过程中，造价并非衡量系统实际质量的唯一标本。通常情况下，一套控制系统的总体成本和造价环境的计费控制作用等，都会受到整体成本的计算而产生极大的影响。在成本的预算管理上，减少开发周期，是也是控制开发资金的重要方向，需要从现场总线系统的改变运输方式，促进对模拟系统的有效控制。对于现场结构的总线技术的应用使用问题来说，对于现场设备的调试和校验管理系统等问题，也可以通过减少维修人员数量来减少劳动成本。总的来说，由于在人力资源管理上的缩减，在整体线路的控制管理上，也就降低了控制系统的运行成本。

2.现场总线技术的故障排除分析

相比较常规的控制系统来说，例如普通DCS系统，其规模有限，受到了外界因素影响较大。而采取现场总线技术控制后，ECMS系统的使用，在信息容量上就得到了极大的提升，并进一步促进了对系统监督设备上的监督管理。而在不同的使用环境下，电气智能装置的使用，也可以促进对系统的监控作用。对于系统信息的控制和应用的电气电压装置使用情况来说，对于装置的安全使用，对于整体通讯装置的实用性问题等，都可以有效的保证其装置运行的集中化管理作用，这对于现代控制室的随机性调节来说，都能够更好的保证其智能化电气装置运行作用的设备体系控制，为后续的系统诊断和维护等，提供稳定的监管保障。

2.1现场总线规划方案

该机组除机组保护相关设备外全面采用现场总线控制技术以实现数字化电厂控制方案，基本测控对象压力、温度、液位、流量、气动阀门定位器等变化缓慢，不要求快速响应时间，但要求复杂的模拟量处理能力的设备采用PROFIBUS-PA通信协议，需有快速巡回检测和快速控制的能力的设备，例如电动执行机构、马达控制器、变频器等均采用PROFIBUS-DP通信协议。大型火力发电机组连续安全稳定运行是至关重要的，而控制系统的可靠性是保证机组可用率的重要因数。为提高系统的可靠性，采用现场总线技术（PROFIBUS）的设备则需要通过科学的网段划分配置保证安全及稳定，具体的网段划分至少满足以下原则：

（1）每一条PROFIBUS线路可由一个或几个PROFIBUS网段组成。每一条PROFIBUS线路能够连接的PROFIBUS节点数目取决于线路的传输速率、各从站的数据量、允许的循环周期、从站的能耗等因素。每一个PROFIBUSDP网段宜连接21个以下的从站节点，包括中继器、DP/PA转换器、DP冗余/单路转换器、PROFIBUS总线设备、远程I/O等。

（2）每一条PROFIBUSDP线路所连接的中继器、DP冗余/单路转换器总数不宜超过4个。每一条PROFIBUSPA网段宜连接12个以下的PA设备。采用铜缆进行数据传输时，PROFIBUSDP在一个网段内宜采用纯线型拓扑结构。采用光纤进行数据传输时，PROFIBUSDP线路可采用线型、星型或环型拓扑结构。PROFIBUSPA从站通过总线进行供电，应采用铜缆进行数据传输，可采用线型、树型或线型与树型的混合型拓扑结构。

2.2现场总线设备状态及诊断信息的采集和利用

火电机组主要应用的热控设备为电动执行机构和变送器，现场总线型的变送器除了采集测量值外，通常还包含有：设备状态、限值状态、传感器状态、数据状态、环境温度、维护信息等。通过这些信息，可帮助检修人员判断目前变送器的实际情况，并及时反应出测量值是否真实可靠。当出现问题后，可通过状态信息定位问题原因（常见问题为传感器故障），这加速了检修人员判断问题的时间。现场总线型的电动执行机构除了对设备的基本控制和读取开关状态及位置反馈外，通常包括：供电故障、开/关过力矩、处于故障安全模式、电子单元故障、手轮操作、方向监控、电机过热、电机过流、电机堵转、综合报警等信息。在正常运行中，若设备出现异常，可先通过以上的报警信息对设备故障类型进行判断，明确故障原因，从而提高检修效率。其中，开/关过力矩、电机过热和电机堵转为常见故障原因。通过设备的状态信息可及时发现具体问题。而综合报警信息可让检修人员了解到目前设备已处于危险状态，需要采取检修措施，避免发生故障。

2.3现场总线设备信息的开发和应用

现场总线技术的关键优点在于：突破了传统DCS对现场信号“点对点”的单向传输模式，使现场仪表、设备能够与通信主站和控制系统实现双向数据传输。丰富的实时数据需要开发软件，进行处理、分析和综合，使之成为有用信息，实现高层次的设备诊断、管理和优化功能。现场总线控制系统的通信主站除可以完成对智能型设备的基本控制和数据采集外，还能读取设备的状态信息和诊断信息帮助热工检修人员进行设备维护，另外通过FDT/DTM设备管理技术实现对设备远程修改参数和读取相关的产品及维护信息。

结束语：

综上所述，近年来我国现代经济正在飞速发展，而在进行现代化建设方面，就需要大量的电力供应。这就导致电力需求，成为影响整个社会发展的重点。如何应用合理的建设基础，并加强对自动化管理的监控管理制度，通过监控处理结构建设，实现对故障的排除供应，并通过合理的建设需求，促进对工作人员在应用判断作用上的解决分析，通过合理的结构建设，完善在国内外经济建设上的制度改善。

参考文献:

[1]秦晓杰.发电厂现场总线控制技术应用探讨[J].电力设备，2018，(23):173.

[2]张新建.现场总线控制系统工程设计问题考虑[J].信息系统工程,2010,(07):19.

[3]郭芳瑞.现场总线及其在应用中应考虑的问题[J].测控技术,2003,(10):33-35.