第0章现场总线仪表前言

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1、现场总线仪表前言现场总线仪表前言国防工业出版社国防工业出版社2005年出版年出版火电厂控制和管理系统可分为火电厂控制和管理系统可分为3级级: （1）厂）厂(管理管理)级级SIS /MIS （2）机组）机组(车间车间)级级DCS（3）现场设备级）现场设备级FCS。机组机组(车间车间)级已经实现了级已经实现了全数字化全数字化, 厂厂(管理管理)级也级也有了飞速发展并不断有了飞速发展并不断完善完善, 普遍建立了普遍建立了SIS /MIS管理系统。但现场管理系统。但现场设备级设备级FCS在电厂应用在电厂应用才开始才开始SIS :Supervisory Information System 电厂实时监控

2、信息系统电厂实时监控信息系统MIS :Management Information System电厂信息管理系统电厂信息管理系统FCS： Field bus control system现场总线控制系统现场总线控制系统FB：Field bus现场总线现场总线 现场总线技术在电厂应用的重要意义现场总线技术在电厂应用的重要意义 由于传统的由于传统的DCS 系统是模拟量、开关量、数字量混系统是模拟量、开关量、数字量混合系统信号制合系统信号制, 而且是单向的而且是单向的, 只能从传统的现场设备只能从传统的现场设备中采集到传统的用于过程控制的信息中采集到传统的用于过程控制的信息, 而诊断和维护而诊断和维

3、护信息却无法采集信息却无法采集, 制约了企业信息化系统制约了企业信息化系统SIS/MIIS的的发展发展, 从而影响了企业过程监控、管理信息化的实现从而影响了企业过程监控、管理信息化的实现,使其在电力市场竞争中处于被动地位。使其在电力市场竞争中处于被动地位。 现场总线技术突破了传统的现场总线技术突破了传统的/点对点传输方式点对点传输方式, 将丰富将丰富的现场状态信息、诊断信息等送入机组的现场状态信息、诊断信息等送入机组(车间车间)级控制级控制系统系统, 并实现远程参数的调整和校正等功能并实现远程参数的调整和校正等功能, 使得现场使得现场设备与电厂控制管理系统之间的数字通信成为可能设备与电厂控制管

4、理系统之间的数字通信成为可能, 为电厂信息化的建设和全面绩效管理提供了强大的数为电厂信息化的建设和全面绩效管理提供了强大的数据基础平台据基础平台, 使得电厂的数字化管理可以从现场设备使得电厂的数字化管理可以从现场设备级开始。级开始。 随着火电厂突飞猛进的发展随着火电厂突飞猛进的发展, 采取有效措施大幅降采取有效措施大幅降低工程造价已成为火电厂设计方案优化中越来越低工程造价已成为火电厂设计方案优化中越来越重要的因素。重要的因素。 而对于热控专业来说而对于热控专业来说, 采用现场总线技术将控制功采用现场总线技术将控制功能和能和I/O 移到现场设备移到现场设备, 大幅减少电缆和桥架等材大幅减少电缆和

5、桥架等材料的用量料的用量, 成为从根本上解决这一问题的关键。成为从根本上解决这一问题的关键。 火电厂数字化的火电厂数字化的 深度和广度直接深度和广度直接 影响火电厂的信影响火电厂的信 息化水平息化水平, 从而从而 影响电厂的经济影响电厂的经济 效益。效益。1.现场总线在电厂过程控制中应用现场总线在电厂过程控制中应用较少的原因较少的原因 大赶快上前提下大赶快上前提下DCS成为首选。成为首选。 2002年下半年开始，电力供应缺口导致大量电厂年下半年开始，电力供应缺口导致大量电厂项目大赶快上，项目业主及工程设计人员的主要项目大赶快上，项目业主及工程设计人员的主要精力放在如何在最短时间内完成项目设计任

6、务，精力放在如何在最短时间内完成项目设计任务，常规技术方案自然成为首选；常规技术方案自然成为首选； 对现场总线技术理解有局限对现场总线技术理解有局限 工程技术人员对现场总线技术优势的理解仅局限工程技术人员对现场总线技术优势的理解仅局限于节省电缆、功能分散、设备信息数字化，缺乏于节省电缆、功能分散、设备信息数字化，缺乏应用的积极性；应用的积极性； 电厂控制对象复杂国内没有应用业绩。电厂控制对象复杂国内没有应用业绩。 电厂过程控制回路相关度高、控制功能复电厂过程控制回路相关度高、控制功能复杂、安全性和稳定性要求，要求对现场总杂、安全性和稳定性要求，要求对现场总线技术的切实掌握和实践验证；线技术的切

7、实掌握和实践验证； 现场总线仪控设备价格高。现场总线仪控设备价格高。 现场总线仪控设备比常规仪控设备价格高现场总线仪控设备比常规仪控设备价格高，总线型设备的选择范围还相对较小，一，总线型设备的选择范围还相对较小，一定程度上阻碍了现场总线技术在电厂过程定程度上阻碍了现场总线技术在电厂过程控制中的大量应用。控制中的大量应用。 2.2.近些年近些年FCSFCS在国内外电厂的应用实例在国内外电厂的应用实例 德国尼德豪森电厂（德国尼德豪森电厂（2 2950MW950MW）；曼海姆电厂；柏林北部电厂）；曼海姆电厂；柏林北部电厂；慕尼黑电厂；礼克林豪森电厂；慕尼黑电厂；礼克林豪森电厂 美国美国XcelXce

8、l能源集团能源集团Comanche Comanche 电厂电厂 ( 750MW ) ( 750MW ) ；OmahaOmaha公用事公用事业业Nebraska Nebraska 电厂电厂( 740MW )( 740MW ) 华能玉环电厂（华能玉环电厂（4 41000MW1000MW） 华电邹县电厂（华电邹县电厂（2 21000MW1000MW） 国华宁海电厂（国华宁海电厂（2 21000MW1000MW） 国华绥中电厂（国华绥中电厂（2 21000MW1000MW） 华能金陵电厂（华能金陵电厂（2 21030MW1030MW） 平顶山电厂（平顶山电厂（2 2 1000MW1000MW） 华能九

9、台电厂（华能九台电厂（2 2600MW600MW） 宁夏鸳鸯湖电厂（宁夏鸳鸯湖电厂（2 2600MW600MW） 山西平朔电厂；山西嶂山电厂；内蒙古呼和浩特电厂；山西平朔电厂；山西嶂山电厂；内蒙古呼和浩特电厂； 3 现场总线设备基本情况现场总线设备基本情况 (1) 现场总线型电动执行机构现场总线型电动执行机构 SIPOS 5 Flash、AUMA、ROTORK、EMG。 这些品牌的产品基本上以支持这些品牌的产品基本上以支持PROFIBUS-DP总总线标准为主，其中线标准为主，其中ROTORK还支持还支持FF总线标准。总线标准。 (2) 电动机控制装置电动机控制装置 西门子公司西门子公司SIMO

10、CODE智能马达控制器已有大量智能马达控制器已有大量成功应用业绩。成功应用业绩。 国内的同类产品有东大金智智能电动机控制器国内的同类产品有东大金智智能电动机控制器(LPC2-530)、丹东华通智能马达控制和保护装置、丹东华通智能马达控制和保护装置（PDM-810MRH-DP）、苏州万龙智能电动机控）、苏州万龙智能电动机控制器（制器（ST502）。）。 (2) 电动机控制装置电动机控制装置 西门子公司西门子公司SIMOCODE智能马达控制器已有智能马达控制器已有大量成功应用业绩。国内的同类产品有东大金大量成功应用业绩。国内的同类产品有东大金智智能电动机控制器智智能电动机控制器(LPC2-530)

11、、丹东华通、丹东华通智能马达控制和保护装置（智能马达控制和保护装置（PDM-810MRH-DP）、苏州万龙智能电动机控制器（）、苏州万龙智能电动机控制器（ST502）。）。 (3) 现场总线型变送器现场总线型变送器 支持支持FF和和PROFIBUS现场总线地变送器主现场总线地变送器主要有：要有： Rosemount公司的公司的3051系列；系列； Siemens公司的公司的SITRANS P系列；系列； Yokogawa公司的公司的EJA； ABB公司的公司的2600T系列；系列； Honeywell公司的公司的ST3000系列等等系列等等 (4) 现场总线型阀门定位器现场总线型阀门定位器 支