現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用芻議

張晨　王亮

摘要：伴隨著現(xiàn)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，科技水平的不斷提高，電力自動(dòng)化程度相應(yīng)發(fā)展，民眾對(duì)用電安全及用電穩(wěn)定的要求越來(lái)越高。為了滿足人們對(duì)電力的需求，建設(shè)智能電網(wǎng)就成為了極為關(guān)鍵的事情。相關(guān)工作人員應(yīng)轉(zhuǎn)變以往的控制技術(shù)，勇于嘗試、大膽創(chuàng)新，進(jìn)而提高電力控制水平。本文簡(jiǎn)要分析了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)，并探討其在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用，目的在于更好的推動(dòng)電力發(fā)展，為民眾提供穩(wěn)定、安全的電能。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；電力自動(dòng)化；應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)體系簡(jiǎn)稱FCS體系，其是一門新興的控制技術(shù)，是以往電力控制方式的變革。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)指的是數(shù)字化、開放形勢(shì)的底層多點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也是新型的五代點(diǎn)控制體系。其沖破了以往專門應(yīng)用通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的禁錮，應(yīng)用公開化、標(biāo)準(zhǔn)化的處理預(yù)案。以下簡(jiǎn)要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。

1.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主要特征

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來(lái)講，其是由計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)及超大集成電路等高科技技術(shù)匯合而成，該控制體系對(duì)以往控制體系來(lái)講具備較大的優(yōu)點(diǎn)，大致表現(xiàn)為：可靠性良好、經(jīng)濟(jì)型較高、精確度卓越等，其主要特征體現(xiàn)為以下幾方面內(nèi)容：

1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具備較強(qiáng)的分散特性

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線體系來(lái)講，其自身具備較強(qiáng)的控制能力，進(jìn)而生產(chǎn)一種全分布形式的控制體系。該體系結(jié)構(gòu)能夠變更以往的DCS系統(tǒng)，簡(jiǎn)化以往的控制體系結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)了可靠性與安全性。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具備良好的開放特性

對(duì)于以往的DCS控制體系來(lái)講，其屬于封閉形式的系統(tǒng)，通常條件下，僅有利用工作站的并口或者串口才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外通信。然而在現(xiàn)場(chǎng)總線控制體系中，一般依靠局域網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線作為工作站，之后利用其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系及局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的快速交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源信息的共享。另外，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)共享，同時(shí)全部生產(chǎn)廠商及用戶進(jìn)行烤房，并沒有對(duì)專業(yè)的要求。全部使用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及體系都能夠同現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)連接。用戶還能夠依據(jù)對(duì)象及需求，將不同生產(chǎn)商進(jìn)行組合，可以任意調(diào)整系統(tǒng)的大小。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具備較強(qiáng)的適應(yīng)性

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來(lái)講，其屬于一種底層、地產(chǎn)的工廠網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)一般被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中，進(jìn)行前端工作。另外，現(xiàn)場(chǎng)總線具備良好的抵抗干擾的性能，能夠利用兩線制得方法同時(shí)完成通信及送電操作，而且支持紅外線及光纜。

1.4 FCS具備良好的操作性能及互用性

如果生產(chǎn)廠商不同，則其以往生產(chǎn)的DCS不可以進(jìn)行互換與調(diào)整。在進(jìn)行技術(shù)更新期間，僅可以全部更換。然而，F(xiàn)CS體系能夠在互聯(lián)體系及設(shè)備間進(jìn)行信息溝通與傳遞，進(jìn)而達(dá)成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊數(shù)字模式，生產(chǎn)廠商不同，只要性能相近，就能夠達(dá)成商品互換。

1.5 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能自制及智能化

在以往的DCS控制體系中，最低也需要利用控制站及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、操作站建立三層結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用模擬信號(hào)的方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)的單項(xiàng)傳遞，在此過程期間，誤差相對(duì)較大，并且較容易造成運(yùn)行故障。相對(duì)來(lái)講，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)體系能夠利用數(shù)字通信的雙向形式來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感測(cè)量及工程量控制、處理，并且對(duì)計(jì)算進(jìn)行補(bǔ)償，從而，可以良好的把信號(hào)精確的拆分到現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備中。該體系的自動(dòng)控制功能還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備的情況進(jìn)行檢查，及時(shí)找尋問題，并予以處理。

2.在電力自動(dòng)化期間，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

近幾年，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，人們生活質(zhì)量及生活水平得到了顯著提高，對(duì)電力的需求量及要求標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)增對(duì)，從而使電力的生產(chǎn)規(guī)模逐步變大，35KV等級(jí)的輸電網(wǎng)絡(luò)被現(xiàn)代社會(huì)廣泛應(yīng)用，成為了最為主要的配電網(wǎng)架及輸電網(wǎng)架。各個(gè)35KV等級(jí)的變電站正在逐步變成礦井生產(chǎn)期間供配電的重要樞紐。然而，由于35KV等級(jí)的變電站建設(shè)相對(duì)較早，自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法同現(xiàn)代技術(shù)管理的要求相適應(yīng)，裝備較為落后，并且建設(shè)的信息途徑較不完善，從而對(duì)電力體系的運(yùn)行安全造成影響，成為反應(yīng)突發(fā)事件的重點(diǎn)。

在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線期間，可以將Lon Works的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用到表電站自動(dòng)化體系中，并且將微處理設(shè)備的間隔層同該技術(shù)進(jìn)行合并，從而更好的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，提升技術(shù)對(duì)信息的處理性能，增加容量，提高信息傳遞速率。該技術(shù)具備良好的抗干擾能力及抗震能力，應(yīng)用范圍較為廣泛，傳遞速率相對(duì)較高，能夠滿足變電綜合運(yùn)行對(duì)信息傳遞的要求?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)同以往的DCS體系進(jìn)行對(duì)比，其優(yōu)點(diǎn)主要包含以下內(nèi)容：

2.1 最大程度增強(qiáng)控制體系的可靠性與精準(zhǔn)性

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線體系設(shè)備來(lái)講，其具備數(shù)字化及智能化的特點(diǎn)，同以往的模擬信號(hào)傳遞形式相對(duì)比，在本質(zhì)上可以增強(qiáng)控制機(jī)測(cè)量的精確性，盡可能避免或者縮減信息傳遞的誤差。另外，由于控制體系的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接線相對(duì)較少，可以增強(qiáng)設(shè)備的內(nèi)部功能，縮減數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送時(shí)間，盡可能增強(qiáng)控制體系的安全性與穩(wěn)定性。

2.2 用戶具備較強(qiáng)的集成控制體系主動(dòng)權(quán)

用戶能夠依據(jù)本身的真實(shí)情況，針對(duì)不同的生產(chǎn)廠商，選擇相應(yīng)的設(shè)備，只夠集成體系。此種方法能夠避免由于某一品牌設(shè)備及單一商品的固定選取，讓系統(tǒng)的集成主動(dòng)權(quán)一直掌握在用戶的手中。

2.3 降低投資成本，節(jié)省硬件數(shù)量

由于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)一般應(yīng)用在設(shè)備的前端，從而能夠?qū)Χ喾N傳感進(jìn)行直接計(jì)算與警報(bào)，從而降低變送器的安裝及應(yīng)用數(shù)量，并且不再受到以往體系的連接局限，節(jié)省安裝資金。

3.總結(jié)

總而言之，在電力自動(dòng)化體系中，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具備較廣的發(fā)展前景，特別在建設(shè)新項(xiàng)目期間，具備較強(qiáng)的精確性、良好的穩(wěn)定性、卓越的經(jīng)濟(jì)型等優(yōu)點(diǎn)。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行深入研究。

4.參考文獻(xiàn)

[1]殷德強(qiáng)，林小忠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在主機(jī)遙控系統(tǒng)中的運(yùn)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011（05）.

[2]王雪，王典洪.鐵路電力自動(dòng)化系統(tǒng)組網(wǎng)方式探討[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2010（04）.

[3]張斌.現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP在廢水處理站自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].安裝，2011（06）.

5. 作者簡(jiǎn)介

張晨，1986年7月， 女，新疆人，本科，助理工程師，電力自動(dòng)化專業(yè)。