和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線在電廠應(yīng)用課件

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠機(jī)組的應(yīng)用2014年12月現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）---數(shù)字化電站建設(shè)的需要概述2概述2000年4月公布的國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61158包括了10種類型，其中基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）和過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus）在過(guò)程控制領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，F(xiàn)F較適合模擬量控制，Profibus均適合開(kāi)關(guān)量、模擬量控制。

電力系統(tǒng)大面積使用現(xiàn)場(chǎng)總線從華能九臺(tái)600MW機(jī)組開(kāi)始，在南京金陵電廠2臺(tái)1000MW機(jī)組全面應(yīng)用。電力系統(tǒng)使用最為成熟的總線為Profibus.

我公司從2000年就從鏈路層完成掌握Profibus總線技術(shù)，在Profibus總線技術(shù)的應(yīng)用中走在前列。

2013年大唐虎山2*660MW主輔DCS項(xiàng)目的投產(chǎn)，首臺(tái)國(guó)產(chǎn)總線。目前和利時(shí)總線項(xiàng)目1000MW機(jī)組6臺(tái)，2臺(tái)600MW機(jī)組。

概述2000年4月公布的國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC6113現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠大型機(jī)組的應(yīng)用主要內(nèi)容和利時(shí)提供的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總線接入對(duì)DCS影響分析總線項(xiàng)目與常規(guī)DCS項(xiàng)目實(shí)施的區(qū)別和利時(shí)DCS總線系統(tǒng)與國(guó)外DCS系統(tǒng)對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠大型機(jī)組的應(yīng)用主要內(nèi)容和利時(shí)提供和利時(shí)4和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用

DCS控制層網(wǎng)絡(luò)采用冗余Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制總線所有傳輸和控制設(shè)備均自主研發(fā)、生產(chǎn)特點(diǎn)和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)5和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用6和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品-主站及從站主站：DPU從站：模塊以及現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品-主站及從站主站：DPU從站：模塊以及現(xiàn)場(chǎng)7和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用電源模塊光電收發(fā)器DPY--LINKDP/PA--LINKDP--HUB終端電阻浪涌保護(hù)器和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用電源模塊光電收發(fā)器8和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用9和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用10和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用11和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用其他總線設(shè)備：FM1203光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)接板K-JNCT01-AFM192A-TR終端電阻PA終端電阻K-BUST02終端電阻K-BUST03終端電阻PA總線分配器4口RS485總線接頭預(yù)制電纜KX-BUSA-8-1.5m多功能總線端子轉(zhuǎn)接預(yù)制電纜（5根/面）和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用其他總線設(shè)備：12和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用13和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用結(jié)論：總線儀表接入后，DCS運(yùn)算周期滿足數(shù)據(jù)采集要求。以A側(cè)風(fēng)煙系統(tǒng)配置為例。I/O設(shè)備22個(gè)，13個(gè)總線網(wǎng)段，其中DP網(wǎng)段4個(gè)設(shè)備17個(gè)，DPY-LINK4個(gè)，DP/PALINK5個(gè)，最大所帶DP設(shè)備9個(gè)，PA所帶最大設(shè)備9個(gè)。DP速率1.5Mbps，PA速率31.25Kbps，DPLINK500Kbps.tCycle=(317*22+11*16*22)/1500000+(317*17+11*6*17)/1500000+(317*9+11*6*9)/500000+(317*9+8*6*9)/31250=123.46ms其中：DP設(shè)備：18.46ms,PA設(shè)備：105ms.均低于掃描周期的50%。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用結(jié)論：總線儀表接入14和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用上下級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)采用雙光纖環(huán)路設(shè)計(jì)，下級(jí)LINK與總線設(shè)備構(gòu)成公共系統(tǒng)通過(guò)非周期數(shù)據(jù)將自身的診斷報(bào)警等數(shù)據(jù)上報(bào)給設(shè)備管理軟件，便于管理和維護(hù)局部故障不影響到整體的安全性實(shí)現(xiàn)物理上的隔離，下級(jí)故障不影響上級(jí)實(shí)現(xiàn)可靠性要求措施總線網(wǎng)絡(luò)支持分段設(shè)計(jì)DP模塊具有強(qiáng)大的監(jiān)示診斷功能單側(cè)總線故障，不影響控制DP/PALINK/DPY-LINK冗余配置，切換無(wú)擾動(dòng)和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用上下級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)采用15和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備周期性數(shù)據(jù)：嚴(yán)格遵循PROFIBUS總線通訊的報(bào)文格式?？刂破鞑捎弥芷诘刈x取從站的輸入信息并周期地向其從站發(fā)送輸出信息的數(shù)據(jù)處理方式。采用確定性傳輸協(xié)議，保證了總線數(shù)據(jù)的確定性傳輸。總線設(shè)備非周期性數(shù)據(jù)：控制器在每一個(gè)輪詢周期的末端進(jìn)行非周期的數(shù)據(jù)處理。對(duì)總線設(shè)備進(jìn)行診斷、設(shè)置、報(bào)警處理。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化管理，發(fā)揮總線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)非周期數(shù)據(jù)的響應(yīng)時(shí)間不大于250ms.系統(tǒng)集成的AMS設(shè)備軟件，完成上述工作,非周期數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間1s—2s。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備周期性數(shù)據(jù)16和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)DCS總線系統(tǒng)與國(guó)外DCS系統(tǒng)對(duì)比和利時(shí)總線設(shè)備國(guó)外系統(tǒng)總線設(shè)備DPY-LINK網(wǎng)絡(luò)通訊速率9.6Kbps,45.45Kbps,93.75Kbps,187.5Kbps,500Kbps,1.5Mbps自適應(yīng)9.6Kbps,45.45Kbps,93.75Kbps,187.5Kbps,500Kbps,1.5Mbps，12Mbps自適應(yīng)電纜最遠(yuǎn)傳輸距離1200m（≤93.75Kbps，無(wú)中繼）

1000m（187.5Kbps，無(wú)中繼器）

400m（500Kbps，無(wú)中繼器）

200m（1.5Mbps，無(wú)中繼器）

100m（＞1.5Mbps，無(wú)中繼器）

1200m（≤93.75Kbps，無(wú)中繼）

1000m（187.5Kbps，無(wú)中繼器）

400m（500Kbps，無(wú)中繼器）

200m（1.5Mbps，無(wú)中繼器）

100m（＞1.5Mbps，無(wú)中繼器）

帶DP設(shè)備能力電氣帶負(fù)載能力≤31(不帶中繼器)，最大125個(gè)電氣帶負(fù)載能力≤31(不帶中繼器)，最大126個(gè)電氣隔離上級(jí)通訊與下級(jí)通訊隔離，隔離等級(jí)1500VAC@1min.@5mA上級(jí)通訊與下級(jí)通訊隔離，隔離等級(jí)1500VAC@1min.@5mA冗余網(wǎng)段切換時(shí)間30ms+20*網(wǎng)段設(shè)備數(shù)量70ms+50*網(wǎng)段設(shè)備數(shù)量DP/PALINK現(xiàn)場(chǎng)側(cè)PA網(wǎng)絡(luò)通訊速率31.25Kbps31.25Kbps電纜最遠(yuǎn)傳輸距離<1900m,1300m/18AWG（推薦）1900m帶PA設(shè)備能力電氣帶負(fù)載能力≤30電氣帶負(fù)載能力≤31和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)DCS總線17和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線項(xiàng)目與常規(guī)DCS項(xiàng)目實(shí)施的區(qū)別和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線項(xiàng)目與常規(guī)D18和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮網(wǎng)段總的電流負(fù)載、電纜型號(hào)、總線干線長(zhǎng)度、總線支線長(zhǎng)度、電壓降和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)量、總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式等?？偩€網(wǎng)段上可掛的設(shè)備最大數(shù)量受到設(shè)備之間的通信量、電源的容量、總線可分配的地址、每段電纜的阻抗等因素影響。和利時(shí)推薦配置：各PROFIBUS-DP網(wǎng)段所連設(shè)備數(shù)量平均不超過(guò)10個(gè)，各PROFIBUS-PA網(wǎng)段所連設(shè)備數(shù)量平均不超過(guò)9個(gè)。同一支路應(yīng)盡量把控制類設(shè)備布置在前端，監(jiān)視類設(shè)備布置在后端。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)19和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不僅要根據(jù)工藝和控制功能，而且要根據(jù)設(shè)備的地理分布、功能的相關(guān)性等因數(shù)，設(shè)計(jì)各層網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、支路的數(shù)量、支路及分支的長(zhǎng)度、各分支的設(shè)備數(shù)量等。冗余設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)儀表應(yīng)接入不同網(wǎng)段；工藝上并列運(yùn)行或冗余配置的設(shè)備，其相關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)連接在不同的網(wǎng)段上。

和利時(shí)推薦配置：PROFIBUS-DP單網(wǎng)段的總線電纜長(zhǎng)度最長(zhǎng)400m（500Kbps），Profibus–PA網(wǎng)段(31.25Kbps)總長(zhǎng)度(干線和支路之和)不大于1300米。PA分線盒到儀表的距離不大于30米。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)20和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求Profibus-PA總線采用單點(diǎn)接地原則，Profibus-DP總線采用多點(diǎn)接地原則。

對(duì)于多點(diǎn)接地的設(shè)備接地，為有效避免干擾的要求，因此要求廠房區(qū)域的接地網(wǎng)為等電勢(shì)接地，系統(tǒng)各類總線設(shè)備的接地原則如下：就地現(xiàn)場(chǎng)總線柜的入口安裝接地銅條，選用25mm2接地電纜連接至就近的等電勢(shì)接地系統(tǒng)，進(jìn)入總線柜的Profibus-DP/PA總線電纜的屏蔽層與機(jī)柜入口的銅條可靠連接；和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求21和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求Profibus-DP電纜屏蔽層與DP設(shè)備的屏蔽夾/端子可靠連接，并根據(jù)接地電纜長(zhǎng)度選用4-8mm2電纜連接至就近的等電勢(shì)接地系統(tǒng)，使接地電阻小于4歐姆，如就近找不到可靠接地點(diǎn)（接地電阻可能大于4歐姆），考慮取消此處的接地；Provirus-PA電纜屏蔽層與PA設(shè)備的屏蔽夾(如有)及PA分配盒的電磁兼容接頭可靠連接，PA設(shè)備及PA分配盒不接地。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求22和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷DP從站的診斷和DP-link、PA-link下儀表的診斷和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)23和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷DP&PA設(shè)備對(duì)象化包裝，自定義診斷和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)24和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷Profibus診斷工具包Profibus診斷工具包包括：ProfiTrace2偵聽(tīng)器、PA超級(jí)探針、配套線纜以及Profitrace偵聽(tīng)軟件。ProfiTrace2可以用來(lái)檢測(cè)Profibus網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有的錯(cuò)誤。以下列表描述了該工具包支持的故障類型。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)25和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷站地址重復(fù)或設(shè)置錯(cuò)誤缺少終端器或斷線A線和B線之間的短路根據(jù)波形判斷設(shè)備故障。。。。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)26和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備組態(tài)每個(gè)總線設(shè)備有一個(gè)GSD文件，通過(guò)導(dǎo)入DCS組態(tài)軟件中，建立設(shè)備的鏈路。通過(guò)解析總線設(shè)備的通訊字，得出設(shè)備的控制字、狀態(tài)字、給定值、實(shí)際值等數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的組態(tài)，后續(xù)組態(tài)與常規(guī)DCS一致。通過(guò)挖掘總線設(shè)備內(nèi)部更多的信息，建立設(shè)備的運(yùn)行檔案，建立智能管理設(shè)備的畫(huà)面和報(bào)警等。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備組態(tài)每個(gè)27鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠大型機(jī)組的應(yīng)用主要內(nèi)容配置原則系統(tǒng)規(guī)模；系統(tǒng)配置；網(wǎng)段劃分；鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案現(xiàn)場(chǎng)總線28鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)配置原則

FSSS、DEH、MEH和BPC、ECS采用常規(guī)DCS方式SOE采用常規(guī)DCS采集方式；

所有6kV電機(jī)采用常規(guī)DCS方式。

保護(hù)和重要控制回路的4～20mA變送器的儀表宜選擇具有HART協(xié)議的變送器.接入常規(guī)DCS.溫度信號(hào)一般采用遠(yuǎn)程I/O或常規(guī)接入DCS鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)29鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)規(guī)模常規(guī)測(cè)點(diǎn)：鍋爐側(cè)：3561點(diǎn)；汽機(jī)側(cè)：749點(diǎn)；電氣側(cè)：980點(diǎn)；遠(yuǎn)程I/O：爐側(cè)：859點(diǎn)；機(jī)側(cè)：655點(diǎn)?？偩€設(shè)備：DP儀表和設(shè)備：鍋爐側(cè)：434個(gè)；汽機(jī)側(cè)：219個(gè).PA儀表和設(shè)備：鍋爐側(cè)：222個(gè)；汽機(jī)側(cè)：205個(gè).鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)規(guī)30鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)配置系統(tǒng)網(wǎng)設(shè)備：6個(gè)操作員站，6個(gè)工程師站，1臺(tái)歷史站、1個(gè)SIS接口站、2臺(tái)通訊站?？刂凭W(wǎng)設(shè)備：控制站：35個(gè)。鍋爐側(cè)：10個(gè)；汽機(jī)側(cè)：14個(gè)；電氣1個(gè).現(xiàn)場(chǎng)總線柜：鍋爐側(cè)：25個(gè)；汽機(jī)側(cè)：13個(gè).鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)31鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案32鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段劃分----鍋爐燃油、密封風(fēng)區(qū)域：A磨煤機(jī)B磨煤機(jī)C磨煤機(jī)D磨煤機(jī)E磨煤機(jī)F磨煤機(jī)主汽壓力鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段33鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段劃分9A引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)10B引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)11A空域器12A送、一次風(fēng)13B空域器14B送、一次風(fēng)15啟動(dòng)系統(tǒng)16給水系統(tǒng)鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段34鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段劃分17再熱器、過(guò)熱器18爐側(cè)疏水19過(guò)熱器減溫20燃燒器風(fēng)門21燃燒器風(fēng)門22除渣系統(tǒng)23吹灰系統(tǒng)124吹灰系統(tǒng)225吹灰系統(tǒng)3鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段35鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段劃分----汽機(jī)主汽系統(tǒng)設(shè)備、高旁：高加系統(tǒng)：除氧器系統(tǒng)：輔汽低加系統(tǒng)凝結(jié)水系統(tǒng)A凝結(jié)水系統(tǒng)B汽泵系統(tǒng)A汽泵系統(tǒng)B鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段36鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段劃分----汽機(jī)10主機(jī)油系統(tǒng)：11發(fā)電機(jī)冷卻水系統(tǒng)：12閉式循環(huán)水系統(tǒng)：13循環(huán)水系統(tǒng)A循環(huán)水系統(tǒng)B循環(huán)水系統(tǒng)C鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案網(wǎng)段37鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案38鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案39用自動(dòng)化改進(jìn)人們的生活、工作和環(huán)境！用和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)提升電廠自動(dòng)化和信息化水平，改進(jìn)電廠運(yùn)行維護(hù)模式、真正實(shí)現(xiàn)電廠數(shù)字化的目標(biāo)！

謝謝!

用自動(dòng)化改進(jìn)人們的生活、工作和環(huán)境！謝謝!

40現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠機(jī)組的應(yīng)用2014年12月現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）---數(shù)字化電站建設(shè)的需要概述42概述2000年4月公布的國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61158包括了10種類型，其中基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）和過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus）在過(guò)程控制領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，F(xiàn)F較適合模擬量控制，Profibus均適合開(kāi)關(guān)量、模擬量控制。

電力系統(tǒng)大面積使用現(xiàn)場(chǎng)總線從華能九臺(tái)600MW機(jī)組開(kāi)始，在南京金陵電廠2臺(tái)1000MW機(jī)組全面應(yīng)用。電力系統(tǒng)使用最為成熟的總線為Profibus.

我公司從2000年就從鏈路層完成掌握Profibus總線技術(shù)，在Profibus總線技術(shù)的應(yīng)用中走在前列。

2013年大唐虎山2*660MW主輔DCS項(xiàng)目的投產(chǎn)，首臺(tái)國(guó)產(chǎn)總線。目前和利時(shí)總線項(xiàng)目1000MW機(jī)組6臺(tái)，2臺(tái)600MW機(jī)組。

概述2000年4月公布的國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC61143現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠大型機(jī)組的應(yīng)用主要內(nèi)容和利時(shí)提供的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總線接入對(duì)DCS影響分析總線項(xiàng)目與常規(guī)DCS項(xiàng)目實(shí)施的區(qū)別和利時(shí)DCS總線系統(tǒng)與國(guó)外DCS系統(tǒng)對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠大型機(jī)組的應(yīng)用主要內(nèi)容和利時(shí)提供和利時(shí)44和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用

DCS控制層網(wǎng)絡(luò)采用冗余Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制總線所有傳輸和控制設(shè)備均自主研發(fā)、生產(chǎn)特點(diǎn)和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)45和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用46和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品-主站及從站主站：DPU從站：模塊以及現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和利時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品-主站及從站主站：DPU從站：模塊以及現(xiàn)場(chǎng)47和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用電源模塊光電收發(fā)器DPY--LINKDP/PA--LINKDP--HUB終端電阻浪涌保護(hù)器和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用電源模塊光電收發(fā)器48和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用49和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用50和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用51和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用其他總線設(shè)備：FM1203光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)接板K-JNCT01-AFM192A-TR終端電阻PA終端電阻K-BUST02終端電阻K-BUST03終端電阻PA總線分配器4口RS485總線接頭預(yù)制電纜KX-BUSA-8-1.5m多功能總線端子轉(zhuǎn)接預(yù)制電纜（5根/面）和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用其他總線設(shè)備：52和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用53和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用結(jié)論：總線儀表接入后，DCS運(yùn)算周期滿足數(shù)據(jù)采集要求。以A側(cè)風(fēng)煙系統(tǒng)配置為例。I/O設(shè)備22個(gè)，13個(gè)總線網(wǎng)段，其中DP網(wǎng)段4個(gè)設(shè)備17個(gè)，DPY-LINK4個(gè)，DP/PALINK5個(gè)，最大所帶DP設(shè)備9個(gè)，PA所帶最大設(shè)備9個(gè)。DP速率1.5Mbps，PA速率31.25Kbps，DPLINK500Kbps.tCycle=(317*22+11*16*22)/1500000+(317*17+11*6*17)/1500000+(317*9+11*6*9)/500000+(317*9+8*6*9)/31250=123.46ms其中：DP設(shè)備：18.46ms,PA設(shè)備：105ms.均低于掃描周期的50%。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用結(jié)論：總線儀表接入54和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用上下級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)采用雙光纖環(huán)路設(shè)計(jì)，下級(jí)LINK與總線設(shè)備構(gòu)成公共系統(tǒng)通過(guò)非周期數(shù)據(jù)將自身的診斷報(bào)警等數(shù)據(jù)上報(bào)給設(shè)備管理軟件，便于管理和維護(hù)局部故障不影響到整體的安全性實(shí)現(xiàn)物理上的隔離，下級(jí)故障不影響上級(jí)實(shí)現(xiàn)可靠性要求措施總線網(wǎng)絡(luò)支持分段設(shè)計(jì)DP模塊具有強(qiáng)大的監(jiān)示診斷功能單側(cè)總線故障，不影響控制DP/PALINK/DPY-LINK冗余配置，切換無(wú)擾動(dòng)和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用上下級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)采用55和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備周期性數(shù)據(jù)：嚴(yán)格遵循PROFIBUS總線通訊的報(bào)文格式?？刂破鞑捎弥芷诘刈x取從站的輸入信息并周期地向其從站發(fā)送輸出信息的數(shù)據(jù)處理方式。采用確定性傳輸協(xié)議，保證了總線數(shù)據(jù)的確定性傳輸。總線設(shè)備非周期性數(shù)據(jù)：控制器在每一個(gè)輪詢周期的末端進(jìn)行非周期的數(shù)據(jù)處理。對(duì)總線設(shè)備進(jìn)行診斷、設(shè)置、報(bào)警處理。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化管理，發(fā)揮總線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)非周期數(shù)據(jù)的響應(yīng)時(shí)間不大于250ms.系統(tǒng)集成的AMS設(shè)備軟件，完成上述工作,非周期數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間1s—2s。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備周期性數(shù)據(jù)56和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)DCS總線系統(tǒng)與國(guó)外DCS系統(tǒng)對(duì)比和利時(shí)總線設(shè)備國(guó)外系統(tǒng)總線設(shè)備DPY-LINK網(wǎng)絡(luò)通訊速率9.6Kbps,45.45Kbps,93.75Kbps,187.5Kbps,500Kbps,1.5Mbps自適應(yīng)9.6Kbps,45.45Kbps,93.75Kbps,187.5Kbps,500Kbps,1.5Mbps，12Mbps自適應(yīng)電纜最遠(yuǎn)傳輸距離1200m（≤93.75Kbps，無(wú)中繼）

1000m（187.5Kbps，無(wú)中繼器）

400m（500Kbps，無(wú)中繼器）

200m（1.5Mbps，無(wú)中繼器）

100m（＞1.5Mbps，無(wú)中繼器）

1200m（≤93.75Kbps，無(wú)中繼）

1000m（187.5Kbps，無(wú)中繼器）

400m（500Kbps，無(wú)中繼器）

200m（1.5Mbps，無(wú)中繼器）

100m（＞1.5Mbps，無(wú)中繼器）

帶DP設(shè)備能力電氣帶負(fù)載能力≤31(不帶中繼器)，最大125個(gè)電氣帶負(fù)載能力≤31(不帶中繼器)，最大126個(gè)電氣隔離上級(jí)通訊與下級(jí)通訊隔離，隔離等級(jí)1500VAC@1min.@5mA上級(jí)通訊與下級(jí)通訊隔離，隔離等級(jí)1500VAC@1min.@5mA冗余網(wǎng)段切換時(shí)間30ms+20*網(wǎng)段設(shè)備數(shù)量70ms+50*網(wǎng)段設(shè)備數(shù)量DP/PALINK現(xiàn)場(chǎng)側(cè)PA網(wǎng)絡(luò)通訊速率31.25Kbps31.25Kbps電纜最遠(yuǎn)傳輸距離<1900m,1300m/18AWG（推薦）1900m帶PA設(shè)備能力電氣帶負(fù)載能力≤30電氣帶負(fù)載能力≤31和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用和利時(shí)DCS總線57和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線項(xiàng)目與常規(guī)DCS項(xiàng)目實(shí)施的區(qū)別和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線項(xiàng)目與常規(guī)D58和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮網(wǎng)段總的電流負(fù)載、電纜型號(hào)、總線干線長(zhǎng)度、總線支線長(zhǎng)度、電壓降和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)量、總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式等?？偩€網(wǎng)段上可掛的設(shè)備最大數(shù)量受到設(shè)備之間的通信量、電源的容量、總線可分配的地址、每段電纜的阻抗等因素影響。和利時(shí)推薦配置：各PROFIBUS-DP網(wǎng)段所連設(shè)備數(shù)量平均不超過(guò)10個(gè)，各PROFIBUS-PA網(wǎng)段所連設(shè)備數(shù)量平均不超過(guò)9個(gè)。同一支路應(yīng)盡量把控制類設(shè)備布置在前端，監(jiān)視類設(shè)備布置在后端。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)59和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不僅要根據(jù)工藝和控制功能，而且要根據(jù)設(shè)備的地理分布、功能的相關(guān)性等因數(shù)，設(shè)計(jì)各層網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、支路的數(shù)量、支路及分支的長(zhǎng)度、各分支的設(shè)備數(shù)量等。冗余設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)儀表應(yīng)接入不同網(wǎng)段；工藝上并列運(yùn)行或冗余配置的設(shè)備，其相關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)連接在不同的網(wǎng)段上。

和利時(shí)推薦配置：PROFIBUS-DP單網(wǎng)段的總線電纜長(zhǎng)度最長(zhǎng)400m（500Kbps），Profibus–PA網(wǎng)段(31.25Kbps)總長(zhǎng)度(干線和支路之和)不大于1300米。PA分線盒到儀表的距離不大于30米。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用網(wǎng)段設(shè)計(jì)要點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)60和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求Profibus-PA總線采用單點(diǎn)接地原則，Profibus-DP總線采用多點(diǎn)接地原則。

對(duì)于多點(diǎn)接地的設(shè)備接地，為有效避免干擾的要求，因此要求廠房區(qū)域的接地網(wǎng)為等電勢(shì)接地，系統(tǒng)各類總線設(shè)備的接地原則如下：就地現(xiàn)場(chǎng)總線柜的入口安裝接地銅條，選用25mm2接地電纜連接至就近的等電勢(shì)接地系統(tǒng)，進(jìn)入總線柜的Profibus-DP/PA總線電纜的屏蔽層與機(jī)柜入口的銅條可靠連接；和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求61和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求Profibus-DP電纜屏蔽層與DP設(shè)備的屏蔽夾/端子可靠連接，并根據(jù)接地電纜長(zhǎng)度選用4-8mm2電纜連接至就近的等電勢(shì)接地系統(tǒng)，使接地電阻小于4歐姆，如就近找不到可靠接地點(diǎn)（接地電阻可能大于4歐姆），考慮取消此處的接地；Provirus-PA電纜屏蔽層與PA設(shè)備的屏蔽夾(如有)及PA分配盒的電磁兼容接頭可靠連接，PA設(shè)備及PA分配盒不接地。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備接地要求62和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷DP從站的診斷和DP-link、PA-link下儀表的診斷和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)63和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷DP&PA設(shè)備對(duì)象化包裝，自定義診斷和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)64和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷Profibus診斷工具包Profibus診斷工具包包括：ProfiTrace2偵聽(tīng)器、PA超級(jí)探針、配套線纜以及Profitrace偵聽(tīng)軟件。ProfiTrace2可以用來(lái)檢測(cè)Profibus網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有的錯(cuò)誤。以下列表描述了該工具包支持的故障類型。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)65和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)試和診斷站地址重復(fù)或設(shè)置錯(cuò)誤缺少終端器或斷線A線和B線之間的短路根據(jù)波形判斷設(shè)備故障。。。。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備調(diào)66和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備組態(tài)每個(gè)總線設(shè)備有一個(gè)GSD文件，通過(guò)導(dǎo)入DCS組態(tài)軟件中，建立設(shè)備的鏈路。通過(guò)解析總線設(shè)備的通訊字，得出設(shè)備的控制字、狀態(tài)字、給定值、實(shí)際值等數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的組態(tài)，后續(xù)組態(tài)與常規(guī)DCS一致。通過(guò)挖掘總線設(shè)備內(nèi)部更多的信息，建立設(shè)備的運(yùn)行檔案，建立智能管理設(shè)備的畫(huà)面和報(bào)警等。和利時(shí)提供

的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案、特點(diǎn)及應(yīng)用總線設(shè)備組態(tài)每個(gè)67鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在電廠大型機(jī)組的應(yīng)用主要內(nèi)容配置原則系統(tǒng)規(guī)模；系統(tǒng)配置；網(wǎng)段劃分；鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案現(xiàn)場(chǎng)總線68鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)配置原則

FSSS、DEH、MEH和BPC、ECS采用常規(guī)DCS方式SOE采用常規(guī)DCS采集方式；

所有6kV電機(jī)采用常規(guī)DCS方式。

保護(hù)和重要控制回路的4～20mA變送器的儀表宜選擇具有HART協(xié)議的變送器.接入常規(guī)DCS.溫度信號(hào)一般采用遠(yuǎn)程I/O或常規(guī)接入DCS鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)69鴻山電廠1000MW超超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案系統(tǒng)規(guī)模常規(guī)測(cè)點(diǎn)：鍋爐