1、國內(nèi)首個國內(nèi)首個660MW660MW超臨界塔式鍋爐機(jī)組全廠范圍應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)的工程項(xiàng)目超臨界塔式鍋爐機(jī)組全廠范圍應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)的工程項(xiàng)目 內(nèi)容提要內(nèi)容提要一、現(xiàn)場總線應(yīng)用背景一、現(xiàn)場總線應(yīng)用背景二、主、輔機(jī)概況二、主、輔機(jī)概況三、機(jī)組主控、輔控系統(tǒng)概況三、機(jī)組主控、輔控系統(tǒng)概況四、現(xiàn)場總線范圍的選取原則四、現(xiàn)場總線范圍的選取原則五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則六、現(xiàn)場總線范圍及網(wǎng)段劃分六、現(xiàn)場總線范圍及網(wǎng)段劃分七、現(xiàn)場總線現(xiàn)場設(shè)備類型七、現(xiàn)場總線現(xiàn)場設(shè)備類型八、現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)八、現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)九、工程應(yīng)用情況九、工程應(yīng)用情況十、設(shè)備診斷信息十、設(shè)備診斷信息十一、

2、經(jīng)濟(jì)性比較十一、經(jīng)濟(jì)性比較十二、現(xiàn)場總線應(yīng)用體會十二、現(xiàn)場總線應(yīng)用體會十三、電廠推廣現(xiàn)場總線技術(shù)的探討十三、電廠推廣現(xiàn)場總線技術(shù)的探討十四、總結(jié)十四、總結(jié)一、現(xiàn)場總線應(yīng)用背景(一)(1) 信息化促進(jìn)工業(yè)化，工業(yè)化需要信息化。數(shù)字化電廠要以現(xiàn)信息化促進(jìn)工業(yè)化，工業(yè)化需要信息化。數(shù)字化電廠要以現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)、信息為基礎(chǔ)才具有實(shí)際的效益。場的實(shí)時數(shù)據(jù)、信息為基礎(chǔ)才具有實(shí)際的效益。(2) 現(xiàn)現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢：場總線技術(shù)的優(yōu)勢： a. 工業(yè)信息化要求大量的現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)，需要的工業(yè)信息化要求大量的現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)，需要的I/O信號成倍信號成倍增長，傳統(tǒng)增長，傳統(tǒng)DCS難以承擔(dān)難以承擔(dān)“信息爆炸信息爆炸”的重

3、負(fù)。的重負(fù)。 b. 現(xiàn)場總線技術(shù)不僅能夠提供現(xiàn)場總線技術(shù)不僅能夠提供I/O數(shù)據(jù)，而且能夠提供設(shè)備狀數(shù)據(jù)，而且能夠提供設(shè)備狀態(tài)、診斷以及歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過通信線傳送到控態(tài)、診斷以及歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過通信線傳送到控制器、數(shù)據(jù)庫，不受電纜和距離的限制。制器、數(shù)據(jù)庫，不受電纜和距離的限制。 c. 組態(tài)設(shè)備實(shí)時狀態(tài)和診斷顯示、報(bào)警等，快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備故組態(tài)設(shè)備實(shí)時狀態(tài)和診斷顯示、報(bào)警等，快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障位置、原因，快速維修，節(jié)省人力和提高系統(tǒng)可用性。障位置、原因，快速維修，節(jié)省人力和提高系統(tǒng)可用性。 d. 采用設(shè)備管理軟件，記錄和積累設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、診斷信息采用設(shè)備管理軟件，記錄和積累設(shè)備運(yùn)行

4、狀態(tài)、診斷信息，預(yù)測設(shè)備故障，提前維護(hù)，降低故障發(fā)生率。，預(yù)測設(shè)備故障，提前維護(hù)，降低故障發(fā)生率。 e. 綜合利用實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)，開發(fā)有針對性的軟件，能夠?qū)嵕C合利用實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)，開發(fā)有針對性的軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)“狀態(tài)維修狀態(tài)維修”、“性能優(yōu)化性能優(yōu)化”、“壽命評估壽命評估”等管理功能等管理功能。一、現(xiàn)場總線應(yīng)用背景(二)(3) 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)自現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)自2006年初在電廠輔控系統(tǒng)成功應(yīng)用后年初在電廠輔控系統(tǒng)成功應(yīng)用后,在電廠開始推廣。在電廠開始推廣。(4) 國外新建大型機(jī)組多采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，如德國尼德毫國外新建大型機(jī)組多采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，如德國尼德毫森電廠二期、美國波特蘭電

5、廠、意大利燈塔聯(lián)合循環(huán)電廠等。森電廠二期、美國波特蘭電廠、意大利燈塔聯(lián)合循環(huán)電廠等。(5) 西安熱工研究院歷經(jīng)兩代自動化人的耕耘，致力于研究和應(yīng)西安熱工研究院歷經(jīng)兩代自動化人的耕耘，致力于研究和應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)，在對現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的理解、總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用現(xiàn)場總線技術(shù)，在對現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的理解、總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和測試、現(xiàn)場總線設(shè)備組態(tài)和配置、與常規(guī)和測試、現(xiàn)場總線設(shè)備組態(tài)和配置、與常規(guī)DCS的融合等多的融合等多方面技術(shù)取得進(jìn)展，還裝備了比較完整的試驗(yàn)、測試手段。方面技術(shù)取得進(jìn)展，還裝備了比較完整的試驗(yàn)、測試手段。具備了在主控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)的條件。具備了在主控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)的條件。二、主、輔機(jī)概

6、況1.1.鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用角式切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、，單爐膛、一次中間再熱、采用角式切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)塔型鍋爐、緊身封閉布置燃煤鍋爐固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)塔型鍋爐、緊身封閉布置燃煤鍋爐2.2.汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、三缸四汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、八級回?zé)岢槠狡啓C(jī)排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、八級回?zé)岢槠狡啓C(jī)3.3.發(fā)電機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)，冷卻方式：水

7、發(fā)電機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)，冷卻方式：水- -氫氫- -氫，靜態(tài)勵磁氫，靜態(tài)勵磁4.4.制粉系統(tǒng)采用風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，每臺爐配置制粉系統(tǒng)采用風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，每臺爐配置8 8臺磨煤機(jī)，臺磨煤機(jī)，6 6臺運(yùn)行臺運(yùn)行1 1臺備用臺備用1 1臺檢修臺檢修5.5.機(jī)組配置兩臺機(jī)組配置兩臺50%B-MCR50%B-MCR容量的汽動給水泵，一臺容量的汽動給水泵，一臺30% B-MCR30% B-MCR容量的容量的啟動用電動定速給水泵啟動用電動定速給水泵6.6.機(jī)組配機(jī)組配1 1套高壓旁路裝置、套高壓旁路裝置、2 2套低壓旁路裝置，旁路容量為套低壓旁路裝置，旁路容量為3030BMCRBMCR工況工況

8、三、機(jī)組主輔控系統(tǒng)概況（一） 主控系統(tǒng)：主控系統(tǒng)： 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS） 模擬量控制系統(tǒng)（模擬量控制系統(tǒng)（MCS） 旁路控制系統(tǒng)（旁路控制系統(tǒng)（BPC） 順序控制系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)（SCS） 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS） 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH) 給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)給水泵汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(MEH) 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)(ECS)等。等。 2007年年12月底，通過公開招標(biāo)方式，主控系統(tǒng)選用西門子公司的月底，通過公開招標(biāo)方式，主控系統(tǒng)選用西門子公司的SPPAT3000分散分散控制系統(tǒng)，它融入了控制系統(tǒng)，它

9、融入了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)。現(xiàn)場總線技術(shù)。 輔控系統(tǒng)：均采用基于輔控系統(tǒng)：均采用基于PROFIBUS現(xiàn)場總線協(xié)議的現(xiàn)場總線協(xié)議的PLC系統(tǒng)系統(tǒng) 凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng) 除灰控制系統(tǒng)除灰控制系統(tǒng) 化學(xué)補(bǔ)給水控制系統(tǒng)化學(xué)補(bǔ)給水控制系統(tǒng) 廢水控制系統(tǒng)廢水控制系統(tǒng) 輸煤控制系統(tǒng)輸煤控制系統(tǒng) 空壓站控制系統(tǒng)等空壓站控制系統(tǒng)等三、機(jī)組主輔控系統(tǒng)概況（二）四、現(xiàn)場總線范圍的選取原則n需要統(tǒng)籌兼顧工程風(fēng)險和技術(shù)創(chuàng)新二者的綜合效益需要統(tǒng)籌兼顧工程風(fēng)險和技術(shù)創(chuàng)新二者的綜合效益n對鍋爐、汽機(jī)的運(yùn)行安全有重大影響的系統(tǒng)，采用常規(guī)對鍋爐、汽機(jī)的運(yùn)行安全有重大影響的系統(tǒng)，采用常規(guī)DCS方式方式n

10、FSSS、DEH、MEH、BPC、ECS采用常規(guī)采用常規(guī)DCS方式方式nSOE、TSI采用常規(guī)采用常規(guī)DCS采集方式采集方式n所有所有6kV電機(jī)采用常規(guī)電機(jī)采用常規(guī)DCS方式方式n所有所有IDAS信號均采用常規(guī)方式，通過通信模件進(jìn)入信號均采用常規(guī)方式，通過通信模件進(jìn)入DCSnDAS從現(xiàn)場直接采集的信號盡可能采用從現(xiàn)場直接采集的信號盡可能采用FCS的儀表、設(shè)備的儀表、設(shè)備nSCS、MCS系統(tǒng)中部分子系統(tǒng)的設(shè)備采用系統(tǒng)中部分子系統(tǒng)的設(shè)備采用FCSn保護(hù)和重要控制回路的保護(hù)和重要控制回路的420mA變送器的儀表宜選擇具有變送器的儀表宜選擇具有HART協(xié)協(xié)議的變送器議的變送器n采用現(xiàn)場總線儀表和設(shè)備的

11、診斷、管理軟件，對采用現(xiàn)場總線儀表和設(shè)備的診斷、管理軟件，對FCS網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備進(jìn)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備進(jìn)行診斷和管理行診斷和管理五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則（一）n現(xiàn)場總線設(shè)備按工藝系統(tǒng)功能區(qū)設(shè)計(jì)，保持區(qū)域自治的原則現(xiàn)場總線設(shè)備按工藝系統(tǒng)功能區(qū)設(shè)計(jì)，保持區(qū)域自治的原則，使控制器間的通信量最少，減少主控網(wǎng)的通信負(fù)荷。，使控制器間的通信量最少，減少主控網(wǎng)的通信負(fù)荷。n為保證每個區(qū)域監(jiān)控功能的實(shí)時性及合理的組態(tài)，每對控制為保證每個區(qū)域監(jiān)控功能的實(shí)時性及合理的組態(tài)，每對控制器（站）應(yīng)既可配置常規(guī)器（站）應(yīng)既可配置常規(guī)I/O，又能配置，又能配置PROFIBUS現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線接口。接口。n凡涉及保護(hù)和重要聯(lián)鎖的凡涉及

12、保護(hù)和重要聯(lián)鎖的420mA信號采用具有信號采用具有HART協(xié)議協(xié)議的常規(guī)的常規(guī) I/O模件模件n相對集中的主相對集中的主/輔機(jī)的溫度測點(diǎn)，采用遠(yuǎn)程輔機(jī)的溫度測點(diǎn)，采用遠(yuǎn)程I/O或智能前端、或或智能前端、或帶有帶有PA總線接口的溫度測量智能裝置總線接口的溫度測量智能裝置 西安熱工研究院有限公司對現(xiàn)場總線技術(shù)在火電廠應(yīng)用西安熱工研究院有限公司對現(xiàn)場總線技術(shù)在火電廠應(yīng)用進(jìn)行了多年研究，在完成示范工程華能九臺電廠現(xiàn)場總線進(jìn)行了多年研究，在完成示范工程華能九臺電廠現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)段設(shè)計(jì)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)段設(shè)計(jì)及DCS/FCSDCS/FCS應(yīng)用軟件開發(fā)中，發(fā)揮應(yīng)用軟件開發(fā)中，發(fā)揮了重要作用。與東北

13、電力設(shè)計(jì)院協(xié)同總結(jié)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循了重要作用。與東北電力設(shè)計(jì)院協(xié)同總結(jié)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：以下原則：五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則（二）n在應(yīng)用軟件開發(fā)期間，充分考慮接入現(xiàn)場總線設(shè)備的在應(yīng)用軟件開發(fā)期間，充分考慮接入現(xiàn)場總線設(shè)備的掃描周期和相應(yīng)控制器的控制周期的適應(yīng)性，以保證掃描周期和相應(yīng)控制器的控制周期的適應(yīng)性，以保證滿足實(shí)時響應(yīng)時間滿足實(shí)時響應(yīng)時間n系統(tǒng)中檢測同一工藝參數(shù)的系統(tǒng)中檢測同一工藝參數(shù)的2個或個或3個測點(diǎn)，分別接入個測點(diǎn)，分別接入不同的現(xiàn)場總線分支。不同的現(xiàn)場總線分支。n對于接入對于接入PROFIBUS-DP總線的變速控制設(shè)備，電動總線的變速控制設(shè)備，電動機(jī)的控制和保護(hù)（開關(guān)

14、量控制）及變速控制（模擬量機(jī)的控制和保護(hù)（開關(guān)量控制）及變速控制（模擬量控制）掛接在同一控制）掛接在同一PROFIBUS-DP網(wǎng)段。網(wǎng)段。n對于對稱配置（運(yùn)行對于對稱配置（運(yùn)行/備用）的設(shè)備，連接在不同的備用）的設(shè)備，連接在不同的PROFIBUS-DP網(wǎng)段。網(wǎng)段。n對于同一對象的不同參數(shù)現(xiàn)場總線儀表，接到現(xiàn)場總對于同一對象的不同參數(shù)現(xiàn)場總線儀表，接到現(xiàn)場總線的同一網(wǎng)段線的同一網(wǎng)段五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則（三）nPROFIBUS-DPPROFIBUS-DP總線，無論現(xiàn)場智能設(shè)備是否提供總線，無論現(xiàn)場智能設(shè)備是否提供冗余總線接口，冗余總線接口，DCSDCS控制站和控制站和PROFIBUS-DP

15、PROFIBUS-DP現(xiàn)場現(xiàn)場總線通信采用冗余方式。總線通信采用冗余方式。n現(xiàn)場總線設(shè)備的組態(tài)，要充分考慮現(xiàn)場總線通現(xiàn)場總線設(shè)備的組態(tài)，要充分考慮現(xiàn)場總線通信接口及現(xiàn)場儀表的維修的方便性。即掛接在信接口及現(xiàn)場儀表的維修的方便性。即掛接在同一分支的設(shè)備故障維修，將不影響掛接在這同一分支的設(shè)備故障維修，將不影響掛接在這一分支的其他設(shè)備的正常運(yùn)行。一分支的其他設(shè)備的正常運(yùn)行。n現(xiàn)場總線網(wǎng)段的設(shè)計(jì)考慮網(wǎng)段總的負(fù)載現(xiàn)場總線網(wǎng)段的設(shè)計(jì)考慮網(wǎng)段總的負(fù)載( (風(fēng)險管風(fēng)險管理、備用容量、電壓降和電流限制理、備用容量、電壓降和電流限制) )、電纜型號、電纜型號、總線干線長度、總線支線長度、現(xiàn)場設(shè)備數(shù)、總線干線長度

16、、總線支線長度、現(xiàn)場設(shè)備數(shù)量、總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式、中繼器配置、集線量、總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式、中繼器配置、集線器器( (多路接線盒多路接線盒) )數(shù)量、規(guī)格及配置等因素。數(shù)量、規(guī)格及配置等因素。五、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則（四）13. 每個每個PROFIBUS-DP總線網(wǎng)段通信速率不宜過高，總線網(wǎng)段通信速率不宜過高，500k bit/s較適宜，既能夠滿足絕大多數(shù)對象的實(shí)時性要求，較適宜，既能夠滿足絕大多數(shù)對象的實(shí)時性要求，也具有較好的抗干擾能力也具有較好的抗干擾能力n每個每個PROFIBUS-DP總線子網(wǎng)段連接設(shè)備數(shù)量：不多于總線子網(wǎng)段連接設(shè)備數(shù)量：不多于15個。個。n每個每個PROFIBUS-P

17、A總線子網(wǎng)段連接設(shè)備數(shù)量：總線子網(wǎng)段連接設(shè)備數(shù)量： 不多于不多于18個。個。n每個每個DP主站與主站與DP Y-link、DP/PA-link之間距離超過之間距離超過100m，或主站與，或主站與DP Y-link、DP/PA-link在不同建筑物在不同建筑物安裝時，應(yīng)采用光纜連接。安裝時，應(yīng)采用光纜連接。14.供貨的所有現(xiàn)場總線的通信電纜都是經(jīng)過供貨的所有現(xiàn)場總線的通信電纜都是經(jīng)過Profibus國際國際組織組織(PI)授權(quán)認(rèn)證的產(chǎn)品。對于供貨范圍的現(xiàn)場總線的通授權(quán)認(rèn)證的產(chǎn)品。對于供貨范圍的現(xiàn)場總線的通信電纜要符合相應(yīng)規(guī)范的技術(shù)要求。信電纜要符合相應(yīng)規(guī)范的技術(shù)要求。六、現(xiàn)場總線范圍及網(wǎng)段設(shè)計(jì)（

18、一） 主控系統(tǒng)：單元機(jī)組主控系統(tǒng)：單元機(jī)組19對控制器，公用對控制器，公用2對控制器。在對控制器。在9對對控制器中設(shè)計(jì)了控制器中設(shè)計(jì)了23個個Profibus-DP子網(wǎng)段、子網(wǎng)段、22個個Profibus-PA子網(wǎng)段，其中子網(wǎng)段，其中Profibus-DP連接連接196個現(xiàn)場總線設(shè)備、個現(xiàn)場總線設(shè)備、Profibus-PA連接連接197個現(xiàn)場總線設(shè)備，涵蓋了個現(xiàn)場總線設(shè)備，涵蓋了34個復(fù)雜工個復(fù)雜工藝系統(tǒng)，采用了藝系統(tǒng)，采用了11種類型的現(xiàn)場總線設(shè)備，包括壓力、差種類型的現(xiàn)場總線設(shè)備，包括壓力、差壓、液位、流量變送器等儀表，控制對象有電機(jī)、電動執(zhí)壓、液位、流量變送器等儀表，控制對象有電機(jī)、電動

19、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣動閥門等行機(jī)構(gòu)和氣動閥門等, 基本包括了過程控制系統(tǒng)和順序控制基本包括了過程控制系統(tǒng)和順序控制系統(tǒng)中所有典型設(shè)備。系統(tǒng)中所有典型設(shè)備。 輔控系統(tǒng)在輔控系統(tǒng)在3對控制器中設(shè)計(jì)了對控制器中設(shè)計(jì)了44個個Profibus-DP子網(wǎng)子網(wǎng)段、段、13個個Profibus-PA子網(wǎng)段，其中子網(wǎng)段，其中Profibus-DP連接連接261個現(xiàn)場總線設(shè)備、個現(xiàn)場總線設(shè)備、Profibus-PA連接連接137個現(xiàn)場總線設(shè)備。個現(xiàn)場總線設(shè)備。六、現(xiàn)場總線范圍及網(wǎng)段設(shè)計(jì)（二）網(wǎng)段設(shè)計(jì)如下：網(wǎng)段設(shè)計(jì)如下：控制控制器器工業(yè)系統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)DPDP子子網(wǎng)段網(wǎng)段PAPA子網(wǎng)子網(wǎng)段段DPDP設(shè)備設(shè)備PAPA設(shè)設(shè)備備A

20、P104AP104煙風(fēng)系統(tǒng)煙風(fēng)系統(tǒng)A A側(cè)、磨煤機(jī)側(cè)、磨煤機(jī)F F制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng)1 12 24 41212AP105AP105煙風(fēng)系統(tǒng)煙風(fēng)系統(tǒng)B B側(cè)、冷煙風(fēng)機(jī)、磨煤側(cè)、冷煙風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)機(jī)H H制粉系統(tǒng)、鍋爐啟動疏水系制粉系統(tǒng)、鍋爐啟動疏水系統(tǒng)統(tǒng)1 12 25 51616AP108AP108鍋爐啟動給水、鍋爐啟動疏水、鍋爐啟動給水、鍋爐啟動疏水、主、再蒸汽系統(tǒng)、鍋爐汽水檢測主、再蒸汽系統(tǒng)、鍋爐汽水檢測控制系統(tǒng)、暖風(fēng)器疏水系統(tǒng)控制系統(tǒng)、暖風(fēng)器疏水系統(tǒng)7 73 348481616AP109AP109暖風(fēng)器疏水、二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板控暖風(fēng)器疏水、二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板控制系統(tǒng)制系統(tǒng)1 13 33 34343AP

21、110AP110二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板控制系統(tǒng)、爐前二次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板控制系統(tǒng)、爐前油閥門系統(tǒng)油閥門系統(tǒng)0 03 30 02525AP112AP112閉式水系統(tǒng)、開式水系統(tǒng)、凝結(jié)閉式水系統(tǒng)、開式水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、水系統(tǒng)、A A小汽機(jī)油系統(tǒng)、小汽機(jī)油系統(tǒng)、B B小汽小汽機(jī)油系統(tǒng)、汽機(jī)本體疏水系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)、汽機(jī)本體疏水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、鍋爐啟動疏水、旁路系統(tǒng)、鍋爐啟動疏水、 A A真真空泵系統(tǒng)空泵系統(tǒng)4 42 21717（其中（其中含含1 1個閥個閥島帶島帶4 4個個閥門）閥門）1616六、現(xiàn)場總線范圍及網(wǎng)段劃分（三）控制器控制器工業(yè)系統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)DPDP子子網(wǎng)段網(wǎng)段PAPA子子網(wǎng)段網(wǎng)段DPDP設(shè)備設(shè)備PAP

22、A設(shè)備設(shè)備AP113AP113B B真空泵系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、循真空泵系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、環(huán)水系統(tǒng)、 A A小汽機(jī)本體、小汽機(jī)本體、 B B小汽機(jī)本體、汽機(jī)本體疏水小汽機(jī)本體、汽機(jī)本體疏水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)2 24 47 7（其中含（其中含5 5個閥島個閥島帶帶3636個閥門、個閥門、1616個個液位開關(guān)）液位開關(guān)）3131AP114AP114輔助蒸汽系統(tǒng)、電泵油系統(tǒng)、輔助蒸汽系統(tǒng)、電泵油系統(tǒng)、A A小汽機(jī)本體、小汽機(jī)本體、B B小汽機(jī)本體、小汽機(jī)本體、B B小汽機(jī)本體、小汽機(jī)本體、C C真空泵系統(tǒng)真空泵系統(tǒng)3 32 21818（其中含（其中含1 1個閥個閥島帶島帶4 4個閥門、

23、個閥門、8 8個個液位開關(guān)）液位開關(guān)）2323AP117AP117暖風(fēng)器疏水、軸封系統(tǒng)、汽暖風(fēng)器疏水、軸封系統(tǒng)、汽機(jī)本體疏水系統(tǒng)、汽機(jī)潤滑機(jī)本體疏水系統(tǒng)、汽機(jī)潤滑油系統(tǒng)、汽機(jī)油系統(tǒng)、汽機(jī)EHEH油系統(tǒng)、發(fā)油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)密封電機(jī)氫氣系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)定子冷卻水油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)、系統(tǒng)、A A小汽機(jī)本體、小汽機(jī)本體、B B小汽小汽機(jī)本體機(jī)本體4 41 11919（其中含（其中含2 2個閥個閥島帶島帶1616個閥門）個閥門）1515合計(jì)合計(jì)343423232222121121（其中含（其中含9 9個閥個閥島帶島帶6060個閥門、個閥門、2424個液位開關(guān)）個液位

24、開關(guān)）197197七、現(xiàn)場總線現(xiàn)場設(shè)備類型（一） 所有現(xiàn)場總線設(shè)備在確定型號前，都首先由西安熱工研究所有現(xiàn)場總線設(shè)備在確定型號前，都首先由西安熱工研究院與南京西門子公司對其與西門子院與南京西門子公司對其與西門子SPPA-T3000SPPA-T3000系統(tǒng)的兼容性系統(tǒng)的兼容性進(jìn)行測試，并選擇在控制領(lǐng)域成功運(yùn)行業(yè)績的產(chǎn)品。進(jìn)行測試，并選擇在控制領(lǐng)域成功運(yùn)行業(yè)績的產(chǎn)品。1.1.壓力、差壓、液位、流量變送器。壓力、差壓、液位、流量變送器。2.2.氣動閥門定位器：用于控制氣動調(diào)節(jié)閥門。氣動閥門定位器：用于控制氣動調(diào)節(jié)閥門。3.380VAC3.380VAC電動機(jī)控制和保護(hù)單元：用于電動機(jī)控制和保護(hù)單元：用

25、于380V380V電機(jī)（包括風(fēng)機(jī)、電機(jī)（包括風(fēng)機(jī)、泵、擋板等）開關(guān)量控制，及電氣、就地控制和保護(hù)。泵、擋板等）開關(guān)量控制，及電氣、就地控制和保護(hù)。4.4.電動閥門驅(qū)動單元：安裝于電動閥門上（電動頭），控制電電動閥門驅(qū)動單元：安裝于電動閥門上（電動頭），控制電動閥門的全開、全關(guān)，或控制電動調(diào)節(jié)閥門的開度動閥門的全開、全關(guān)，或控制電動調(diào)節(jié)閥門的開度。七、現(xiàn)場總線現(xiàn)場設(shè)備類型（二）DPDP現(xiàn)場設(shè)備：現(xiàn)場設(shè)備：類型類型數(shù)量數(shù)量AUMAAUMA電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)3232EMGEMG電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)1515SIPOS_5SIPOS_5電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)3434電機(jī)控制和保護(hù)單元電機(jī)控制

26、和保護(hù)單元SIMOCODESIMOCODE2020津泊貝爾津泊貝爾( (國產(chǎn)國產(chǎn)) )電動執(zhí)行機(jī)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)6 6AUTOCK(AUTOCK(國產(chǎn)國產(chǎn)) )電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)5 5ET200 ProET200 Pro閥島閥島9 9個閥島共帶個閥島共帶6060個就地閥個就地閥門、門、2424個液位開關(guān)個液位開關(guān)合計(jì)合計(jì)196196七、現(xiàn)場總線現(xiàn)場設(shè)備類型（三）PAPA現(xiàn)場設(shè)備：現(xiàn)場設(shè)備：類型類型數(shù)量數(shù)量ABBABB氣動定位器氣動定位器5252SIPARTSIPART氣動定位器氣動定位器1919SITRANS_P_DSIII_PASITRANS_P_DSIII_PA壓力變送器壓力變送器12

27、5125SITRANS PROBE LU SITRANS PROBE LU 2 2（妙聲力（妙聲力液位計(jì)）液位計(jì)）1 1合計(jì)合計(jì)197197八、現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（一） 根據(jù)現(xiàn)場總線的范圍及設(shè)計(jì)原則，設(shè)根據(jù)現(xiàn)場總線的范圍及設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)了現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚嬅?。從拓?fù)洚嬅嬗?jì)了現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚嬅妗耐負(fù)洚嬅婵梢灾庇^地看出現(xiàn)場總線網(wǎng)段的劃分、各可以直觀地看出現(xiàn)場總線網(wǎng)段的劃分、各網(wǎng)段的連接方式及網(wǎng)段中的相關(guān)設(shè)備。運(yùn)網(wǎng)段的連接方式及網(wǎng)段中的相關(guān)設(shè)備。運(yùn)行人員可以通過拓?fù)洚嬅娌榭丛O(shè)備的運(yùn)行行人員可以通過拓?fù)洚嬅娌榭丛O(shè)備的運(yùn)行狀況，也方便熱控人員對現(xiàn)場總線設(shè)備的狀況，也方便熱控人員對現(xiàn)場總線設(shè)備的的維護(hù)。

28、的維護(hù)。八、現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（二）n 八、現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（三）n 八、現(xiàn)場總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（四）n 九、工程應(yīng)用情況（一） 在現(xiàn)場設(shè)備招標(biāo)之前，西安熱工研究院與南京西在現(xiàn)場設(shè)備招標(biāo)之前，西安熱工研究院與南京西門子公司一起，完成了對所需現(xiàn)場總線設(shè)備與門子公司一起，完成了對所需現(xiàn)場總線設(shè)備與SPPA-SPPA-T3000T3000的互操互連測試。的互操互連測試。 在華能九臺電廠精心組織下，東北院、電建公司在華能九臺電廠精心組織下，東北院、電建公司等各單位密切配合，兩臺機(jī)組在調(diào)試期間，現(xiàn)場總線等各單位密切配合，兩臺機(jī)組在調(diào)試期間，現(xiàn)場總線設(shè)備的調(diào)試較順利，設(shè)備的操作及狀態(tài)顯示正常，非設(shè)備的調(diào)試較順利，

29、設(shè)備的操作及狀態(tài)顯示正常，非輪詢數(shù)據(jù)通過輪詢數(shù)據(jù)通過PDMPDM軟件采集正常，通信速度滿足要求。軟件采集正常，通信速度滿足要求。 從現(xiàn)場總線在國內(nèi)外及九臺電廠的應(yīng)用情況看，從現(xiàn)場總線在國內(nèi)外及九臺電廠的應(yīng)用情況看，當(dāng)通信出現(xiàn)中斷或故障時，當(dāng)通信出現(xiàn)中斷或故障時，90%90%以上是安裝問題，如：以上是安裝問題，如：PROFIBUSPROFIBUS電纜的兩根電纜的兩根A A、B B線接反、短路、對地短路、線接反、短路、對地短路、虛接等等造成連接故障。虛接等等造成連接故障。九、工程應(yīng)用情況（二）安裝注意事項(xiàng)：安裝注意事項(xiàng)：1.1.安裝中要注意通信電纜的接線方式。安裝中要注意通信電纜的接線方式。2.2

30、.注意屏蔽方式，通信屏蔽不同于常規(guī)注意屏蔽方式，通信屏蔽不同于常規(guī)DCSDCS，DPDP電纜在電纜在總線柜和設(shè)備現(xiàn)場要雙端接地?？偩€柜和設(shè)備現(xiàn)場要雙端接地。3.3.電纜長度要求：電纜長度要求：500Kbps500Kbps速度時一個速度時一個DPDP子網(wǎng)段總長度子網(wǎng)段總長度不大于不大于400400米，一個米，一個PAPA網(wǎng)段網(wǎng)段(31.25Kbps)(31.25Kbps)總長度總長度( (包括包括干線和支路之和干線和支路之和) )不大于不大于12001200米。米。4.4.終端電阻要正確接入，且盡量使用有源終端。終端電阻要正確接入，且盡量使用有源終端。5.5.現(xiàn)場總線電纜和現(xiàn)場設(shè)備安裝之后應(yīng)該經(jīng)

31、過嚴(yán)格測現(xiàn)場總線電纜和現(xiàn)場設(shè)備安裝之后應(yīng)該經(jīng)過嚴(yán)格測試，電纜線間絕緣電阻、對地絕緣、線間和對地電試，電纜線間絕緣電阻、對地絕緣、線間和對地電容以及總線信號的波形測試等應(yīng)符合總線標(biāo)準(zhǔn)的系容以及總線信號的波形測試等應(yīng)符合總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)要求。統(tǒng)工程設(shè)計(jì)要求。十、設(shè)備診斷信息（一）十、設(shè)備診斷信息（二）十、設(shè)備診斷信息（三）十、設(shè)備診斷信息（四）十一、經(jīng)濟(jì)性比較（一） 華能九臺電廠華能九臺電廠2 2660MW660MW機(jī)組主控系統(tǒng)采用現(xiàn)場總機(jī)組主控系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線技術(shù)，在控制系統(tǒng)硬件及就地現(xiàn)場總線設(shè)備上線技術(shù)，在控制系統(tǒng)硬件及就地現(xiàn)場總線設(shè)備上，造價較常規(guī)投資略有增加：，造價較常規(guī)投資略有增加

32、：1.1.在常規(guī)在常規(guī)DCSDCS中，就地的設(shè)備及儀表到控制器之間的中，就地的設(shè)備及儀表到控制器之間的信號電纜不由信號電纜不由DCSDCS廠家供貨；而采用現(xiàn)場總線技術(shù)廠家供貨；而采用現(xiàn)場總線技術(shù)，為保證通信的安全穩(wěn)定，現(xiàn)場總線的設(shè)備及儀，為保證通信的安全穩(wěn)定，現(xiàn)場總線的設(shè)備及儀表到控制器之間的通信電纜由表到控制器之間的通信電纜由DCSDCS廠家成套供貨，廠家成套供貨，這部分的電纜費(fèi)用在一百萬左右。因此，控制系這部分的電纜費(fèi)用在一百萬左右。因此，控制系統(tǒng)本身的造價基本相當(dāng)。統(tǒng)本身的造價基本相當(dāng)。2.2.在電纜方面，由于采用現(xiàn)場總線技術(shù)，節(jié)省了大在電纜方面，由于采用現(xiàn)場總線技術(shù)，節(jié)省了大量的電纜。

33、如果考慮到大量豐富的信息的電纜的量的電纜。如果考慮到大量豐富的信息的電纜的節(jié)省，則節(jié)省的費(fèi)用更多。節(jié)省，則節(jié)省的費(fèi)用更多。十一、經(jīng)濟(jì)性比較（二）3.3.機(jī)柜及電子間投資方面較常規(guī)投資有所下降，另機(jī)柜及電子間投資方面較常規(guī)投資有所下降，另外安裝、調(diào)試方面投入的人力成本相對較低，以外安裝、調(diào)試方面投入的人力成本相對較低，以后的長期運(yùn)行中還會降低維護(hù)成本。后的長期運(yùn)行中還會降低維護(hù)成本。4.4.采用帶總線接口的就地設(shè)備、就地儀表要比常規(guī)采用帶總線接口的就地設(shè)備、就地儀表要比常規(guī)設(shè)備、儀表的價格略高，但隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的設(shè)備、儀表的價格略高，但隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的推廣應(yīng)用，帶總線接口的設(shè)備、儀表的產(chǎn)量會

34、增推廣應(yīng)用，帶總線接口的設(shè)備、儀表的產(chǎn)量會增大，其價格也會下降大，其價格也會下降。十一、經(jīng)濟(jì)性比較（三） 我們可以看到：我們可以看到： 采用現(xiàn)場總線之后，整個機(jī)組控制系統(tǒng)的投采用現(xiàn)場總線之后，整個機(jī)組控制系統(tǒng)的投資費(fèi)用較采用常規(guī)資費(fèi)用較采用常規(guī)DCSDCS會有增加。但這一投資增會有增加。但這一投資增加量占整個工程中熱控設(shè)備材料投資額的比例加量占整個工程中熱控設(shè)備材料投資額的比例很小。此外，上述分析并未計(jì)及由于電纜、橋很小。此外，上述分析并未計(jì)及由于電纜、橋架的減少以及施工單位節(jié)省的接線工程量?？技艿臏p少以及施工單位節(jié)省的接線工程量?？紤]到應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)將帶來全廠管控?cái)?shù)字化慮到應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)

35、將帶來全廠管控?cái)?shù)字化和全生命周期的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)和全生命周期的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)成本節(jié)約等有利因素，如此程度的投資增加應(yīng)成本節(jié)約等有利因素，如此程度的投資增加應(yīng)該是可以接受的。該是可以接受的。十二、現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用體會n現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用為今后電廠管控一體化，設(shè)備管現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用為今后電廠管控一體化，設(shè)備管理創(chuàng)造了有利條件，隨著生產(chǎn)設(shè)備信息的不斷豐富，理創(chuàng)造了有利條件，隨著生產(chǎn)設(shè)備信息的不斷豐富，使軟件化的狀態(tài)檢修、優(yōu)化管理等成為可能；使軟件化的狀態(tài)檢修、優(yōu)化管理等成為可能；n現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用帶來的電纜節(jié)省、安裝和調(diào)試費(fèi)用現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用帶來的電纜節(jié)省、安裝和調(diào)試費(fèi)用降

36、低只是部分的優(yōu)勢，更重要在于現(xiàn)場總線設(shè)備提供降低只是部分的優(yōu)勢，更重要在于現(xiàn)場總線設(shè)備提供的各種信息為電廠今后設(shè)備管理、故障診斷、設(shè)備檢的各種信息為電廠今后設(shè)備管理、故障診斷、設(shè)備檢修提供了必要的基礎(chǔ)；修提供了必要的基礎(chǔ)；n現(xiàn)階段，電廠現(xiàn)場總線應(yīng)用成功的關(guān)鍵點(diǎn)在于領(lǐng)導(dǎo)重現(xiàn)階段，電廠現(xiàn)場總線應(yīng)用成功的關(guān)鍵點(diǎn)在于領(lǐng)導(dǎo)重視及專業(yè)人員對設(shè)備采購環(huán)節(jié)的執(zhí)行力度；視及專業(yè)人員對設(shè)備采購環(huán)節(jié)的執(zhí)行力度；n現(xiàn)場總線的實(shí)施一定要注意網(wǎng)段的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)?，F(xiàn)場總線的實(shí)施一定要注意網(wǎng)段的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。十三、電廠推廣現(xiàn)場總線技術(shù)的探討（一）數(shù)字化電廠的模型結(jié)構(gòu)：十三、電廠推廣現(xiàn)場總線技術(shù)的探討（二）實(shí)用和高效的實(shí)用和高效的SI

37、S功能是數(shù)字化電廠的核心：功能是數(shù)字化電廠的核心：1.1.現(xiàn)場控制層到管理決策層的橋梁；現(xiàn)場控制層到管理決策層的橋梁；2.2.實(shí)時的分析、優(yōu)化、調(diào)度、狀態(tài)評估、故障診斷等軟件模塊；實(shí)時的分析、優(yōu)化、調(diào)度、狀態(tài)評估、故障診斷等軟件模塊；3.3.需要現(xiàn)場設(shè)備傳送各種類型的數(shù)據(jù)和信息至需要現(xiàn)場設(shè)備傳送各種類型的數(shù)據(jù)和信息至SISSIS現(xiàn)場總線技術(shù)是數(shù)字化電廠的基礎(chǔ)：現(xiàn)場總線技術(shù)是數(shù)字化電廠的基礎(chǔ)：1.1.傳統(tǒng)傳統(tǒng)DCSDCS、PLCPLC無法滿足電廠信息化的要求；無法滿足電廠信息化的要求；2.2.現(xiàn)場總線是全數(shù)字、雙向通信信號制，突破了電纜限制；現(xiàn)場總線是全數(shù)字、雙向通信信號制，突破了電纜限制；3.3.現(xiàn)場總線智能設(shè)備能夠提供豐富的狀態(tài)、診斷、參數(shù)化信息；現(xiàn)場總線智能設(shè)備能夠提供豐富的狀態(tài)、診斷、參數(shù)化信息；十三、電廠推廣現(xiàn)場總線技術(shù)的探討（三）何謂現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)何謂現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCSFCS：1.1.采用現(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場測控設(shè)備與控制站雙向采用現(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場測控設(shè)備與控制站雙向數(shù)字通信，并且能夠監(jiān)控、診斷和管理的控制系統(tǒng)；數(shù)字通信，并且能夠監(jiān)控、診斷和管理的控制系統(tǒng)；2.2.在控制站及人機(jī)界面層與在控制站及人機(jī)界面層與DC