現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在華能長(zhǎng)興電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)的應(yīng)用探析

張?zhí)飼?huì) 宋春雪

【摘要】文章主要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在華能長(zhǎng)興電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)中的應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，通過現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，提高了補(bǔ)給水系統(tǒng)的工作效率與質(zhì)量，從而確保該系統(tǒng)在電廠生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)；電廠鍋爐；補(bǔ)給水系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線是指在制造區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)裝置之中，實(shí)現(xiàn)各種裝置自動(dòng)控制的數(shù)據(jù)線路，具有開放性、數(shù)字化、串行與多點(diǎn)通行的特點(diǎn)[1]。其作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備與控制器自動(dòng)控制的通信網(wǎng)絡(luò)，是新一代控制系統(tǒng)中的核心技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用，符合現(xiàn)代工業(yè)智能化、自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。

一、華能長(zhǎng)興電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)概況

該系統(tǒng)主要采用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，除了重要的保護(hù)措施以及重要設(shè)備的控制系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的硬接線方式外，其他部分均采用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，主要包括：①單元機(jī)組：其中主要包括了鍋爐通風(fēng)系統(tǒng)，鍋爐開關(guān)閉系統(tǒng)，鍋爐疏水、給水系統(tǒng)、閉式循環(huán)水系統(tǒng)等；②凝結(jié)水精處理胸；③鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)；④凈水站；⑤廢水處理系統(tǒng)；⑥廢氣處理系統(tǒng)。鍋爐補(bǔ)給水胸膛中主要包括現(xiàn)場(chǎng)控制是以及電子設(shè)備，并納人了監(jiān)控網(wǎng)輔助系統(tǒng)，從而對(duì)補(bǔ)給水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控[2]。

二、控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線布局

（一）控制系統(tǒng)

華能長(zhǎng)興電廠采用的是OVATION分散控制系統(tǒng)，其中主要采用DCS進(jìn)行系統(tǒng)控制，而輸煤系統(tǒng)則采用了PLC控制器。OVATION分散控制系統(tǒng)中主要包括服務(wù)器、歷史站、OPC站、AMS站以及工程師站等。鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)則被歸類于輔助系統(tǒng)，從而對(duì)補(bǔ)給水控制室的工作狀況進(jìn)行監(jiān)控與操作[3]。

（二）現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)

火電廠機(jī)組的控制功能多種多樣，有簡(jiǎn)單的也有復(fù)雜的，有單回路、串級(jí)調(diào)節(jié)回路，也有多線路的交叉耦合控制系統(tǒng)，同時(shí)還加入了保護(hù)措施，從而提高線路的穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備具有較好的控制運(yùn)算功能，能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單回路的調(diào)節(jié)功能，但是對(duì)于多線路的復(fù)雜控制結(jié)構(gòu)，需要在不同節(jié)段之間傳輸數(shù)據(jù)，從而影響了控制的可靠性，而該系統(tǒng)中的Profibus DP現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備則不具備控制功能[4]。為了保障系統(tǒng)和設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，采用了OVATION分散控制系統(tǒng)，加入了總線通信設(shè)備從而形成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線儀器設(shè)備的連接，對(duì)控制對(duì)象的變化進(jìn)行快速響應(yīng)，同時(shí)通過模擬復(fù)雜問題，采用了H1總線，能夠?qū)崿F(xiàn)處理能力的提升；對(duì)有快速巡回檢驗(yàn)系統(tǒng)則采用Profibus DP總線[5]。DP總線從現(xiàn)場(chǎng)幾點(diǎn)中的DP卡件中引出，并通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器連人現(xiàn)場(chǎng)通訊設(shè)備，且每根DP總線的末端都設(shè)備了終端電阻?，F(xiàn)場(chǎng)總線從柜內(nèi)的通訊卡件中引出，加入機(jī)柜下方的電源分配器，從而插入現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備中。

三、現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)的原則

現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)對(duì)于控制準(zhǔn)確性具有較高的要求，不但需要考慮到設(shè)備的布局、功能等相關(guān)因素，還需要考慮到覆蓋范圍、設(shè)備數(shù)量以及電纜長(zhǎng)度等方面的問題，這些對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要影響。本次研究中采用的補(bǔ)給水系統(tǒng)遵循了以下要求：①實(shí)用性：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)的相關(guān)要求，盡可能滿足模擬控制中對(duì)周期以及開關(guān)量的要求；②安全性：處于現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口以及現(xiàn)場(chǎng)儀器設(shè)備檢查與養(yǎng)護(hù)的便捷性，在同一分支的故障維修之中，不影響這一分支中其他設(shè)備的運(yùn)行。

在網(wǎng)段設(shè)計(jì)過程中，需要考慮到以下幾方面：①網(wǎng)段設(shè)計(jì)過程中需要考慮到各個(gè)網(wǎng)段的負(fù)荷狀況，主要包括網(wǎng)段風(fēng)性管理、網(wǎng)段容量、電壓值與電流值等方面；同時(shí)還要考慮到電纜型號(hào)、總線長(zhǎng)度、支線長(zhǎng)度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)量、總線結(jié)構(gòu)、中繼器設(shè)置、集線器數(shù)量以及規(guī)格等方面；②明確每個(gè)Profibus DP總線網(wǎng)段的通訊速率，通常以500kb/s較為常見，能夠滿足多數(shù)設(shè)備的通信要求，并且具有較高的抗干擾能力；③對(duì)于Profibus DP總線的分支網(wǎng)段連接設(shè)備不能>巧個(gè)，且總線子網(wǎng)段所連接的設(shè)備不得>18個(gè)；④每個(gè)DP主站與通信箱之間的距離要保持在100m之內(nèi)，若不能安裝在同一建筑物時(shí)，可以利用光纜連線。

四、相關(guān)注意事項(xiàng)

需要對(duì)工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的教育，從而認(rèn)識(shí)到總線電纜與普通電纜之間的差別，在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)許多工作人員將現(xiàn)場(chǎng)總線與普通電纜混淆，這樣可能導(dǎo)致總線電纜用量的提升，從而增加電纜建設(shè)的成本，影響了電廠的經(jīng)濟(jì)效益。由于機(jī)組使用時(shí)間間斷，工作人員對(duì)總線認(rèn)識(shí)、電纜設(shè)計(jì)以及維修等方面均不能滿足現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)更新的要求，這給總線設(shè)備的使用造成了一定的安全隱患。因此需要提高紀(jì)檢人員對(duì)總線施工認(rèn)識(shí)的重要性，確保設(shè)備采購(gòu)、施工以及設(shè)計(jì)等方面的要求符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是FF總線電纜，容易受到干擾，因此需要獨(dú)立設(shè)計(jì)相應(yīng)的橋架和豎井，并且需要配備獨(dú)立的保護(hù)管，從而將強(qiáng)電線路與總線電纜隔離開來，確保通信的穩(wěn)定性。同時(shí)需要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的管理與養(yǎng)護(hù)，確?？偩€設(shè)備的使用性能，避免總線故障出現(xiàn)之后，無法有效的排查。而在實(shí)際運(yùn)行過程中，F(xiàn)F診斷工具對(duì)于各種低頻干擾、正負(fù)極短路、電阻損毀等故障具有較高的排查效果。因此需要重視各檢測(cè)設(shè)備的使用

五、結(jié)束語(yǔ)

鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)在使用之后整體的運(yùn)行效果較好，并且采用了DCS與FCS聯(lián)合應(yīng)用功能的方式，減少了IO點(diǎn)，從而使得成本下降，并且在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)了較高的可行性、經(jīng)濟(jì)學(xué)，也為未來其他電廠的發(fā)展提供了相應(yīng)的借鑒經(jīng)驗(yàn)，有助于推動(dòng)我國(guó)電廠的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)電廠的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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