（包头第三热电厂 014060）
摘要：随着火电厂的发展,规模的不断扩大,现场总线技术在火电厂的应用中也越来越广泛,成为了火电厂控制系统发展的必然趋势。本文针对火电厂DCS现场总线技术的应用进行了简要分析。
关键词：火电厂；DCS；现场总线技术；应用
1现场总线技术所具有的特点
1.1具有较强的开放性
现场总线技术消除了设备垄断与技术垄断等多个方面带来的负面影响，且对通信协议、控制系统一致开放，只要厂家严格遵循相关标准，便能实现多个设备之间信息的交换与流通。
1.2具有互用性与互操作性
因为协议的存在，不同厂家相连的设备，均在共同利益目标的驱使之下，完成相同的工作，促进彼此之间信息的沟通与流转。这便是现场总线技术所具有的互操作性。互用性则是指在设备损坏或发生故障的情况下，利用功能相似的设备予以替代，在提高生产安全性与可靠性的同时，还具有消除负面影响的作用。
1.3增强了系统的就地控制分散性
每一个入场的设备，内部均设有专门的控制回路，是现代化高科技背景下一种新颖的、高智能的设备，具有降低故障、消除设备损坏带来的影响、对工况进行闭环控制等多重作用，也因此被广泛应用于工业生产领域。
2现场总线技术下的电厂综合系统结构
要想促使现场总线技术在我国得到更好的发展，就需要对这项技术所构成的电厂综合系统有一个全面的了解，这样对于提升整个电厂的发展起到非常重要的作用。在实践研究中发现我国现存的电厂结构主要可以分三个部分，以下笔者就针对于我国现存电厂结构上涉及的三个层次进行深入分析。
2.1现场控制层
所谓的现场控制层，主要通过一定技术方法对整个电厂的运行状况实施有效控制，要想整个电厂运行中涉及的相应数据都符合规定状态。在这整个过程中还需要将整个设备与现场智能仪器表进行有效连接，保证相应仪器表在整个电厂控制过程中发挥自身最大的作用。在进行电源连接的时候不仅仅可以通过电缆线进行电流提供，还可以直接对仪器表提供相应电流。
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2.2监控层
在整个现场总线技术实施的过程中仅仅依靠控制还是不够的，还需要在对电厂进行控制的过程中进行有效的监督，这样不仅仅能够保证整个电厂顺利运行，对于提升电厂生产的电力质量也起到不可忽视的作用。一般来说在进行电厂监控的过程中还需要技术人员的实施监督，保证电厂自身工作质量。在这个过程中还需要电厂工作人员对电厂中涉及的信息数据有一个全面的了解，保证在实施监控的时候有一定参考依据。
2.3企业管理层
电力企业在发展的过程中还需要电力企业中管理人员能够全面掌握电厂的发展趋势，并对电厂运行的状态能够做到实时查询，并对电厂生产电力进行有效监督控制。在管理人员具备修改权限的时候还可以对不符合规定的数据进行及时有效的修改，这样对于保证整个电厂的顺利运行和自身竞争力的提高也起到不可忽视的作用。
3现场总线技术在电厂应用中存在的问题
3.1适应控制技术的发展需求
对于在电厂发展中使用的现场总线技术和传统的DCS技术进行有效比较，发现这两种技术在使用过程中还存在一定差异，针对于这种现象，就需要对电厂发展过程中使用的两项技术手段进行深入研究，并对现在实施的现场总线技术上存在的问题进行深入剖析。
在电厂发展中了解到DCS技术对于整个电厂的发展起到不可忽视的作用，这也说明在目前电厂发展的时候用现场总线技术代替DCS技术还存在一定问题，因此在对电厂中技术手段进行选取的时候要先对整个电厂内部环境和运行状态有一个全面了解之后才能够进行技术手段的选取，保证电厂能够得到更加良好的发展。
3.2标准统一的问题
IEC61158国际标准不是唯一性的，而是8种现场总线标准的集合，这主要是为了保护每个现场总线制造商的利益。由于现在应用的现场总线产品基于不同的协议，所以其开放性并不能得到很好的体现，标准的不统一会影响现场总线技术的发展和推广应用。因此要想应用好现场总线技术，就要认真研究国际标准及各制造商的标准。
3.3了解、研究每种现场总线的应用特点
每种现场总线都是为了完成某一特定的生产过程控制而开发的，即每种现场总线都有其专用的应用领域，如FF适用于流程工业，ProfiBus适用于工厂自动化领域，CAN适用于汽车工业，LON适用于楼宇自动化领域等。所以为了在电厂用好现场总线技术，应对不同的现场总线产品进行深入地了解、比较，研究其擅长应用的领域、在电厂中应用存在的问题和解决的办法。
3.4冗余方式的考虑
为了提高DCS的可靠性，采取了操作站冗余、通信总线冗余、电源冗余、控制器冗余及I/O冗余等多种措施。当采用现场总线时，其冗余性自然引起了广泛的注意。因此每个现场智能仪表是不需要CPU冗余的。况且采用现场总线后取消了大量的控制电缆，现场总线的保护措施可以提高，降低了H1的故障率，所以H1层网络不采用冗余方式是可以接受的。鉴于电厂对安全性的要求，在现阶段对于重要的回路控制还是应该采用安全的措施以提高安全性、可靠性，同时通过在电厂的逐步应用和总结经验，找出适合电厂安全要求的冗余方案。
3.5现场智能仪表的功能设计
采用现场总线所面临的一个较大工作是现场智能仪表的功能设计。采用DCS时，当输入/输出信号制、I/O点数确定以后，DCS的选择、功能设计就与现场仪表没有多大关系了。上述工作已打破原控制功能的设计界限，把控制室设备及现场智能仪表作为一个整体来考虑，合理的现场总线结构和控制方案可能需要经过多次的重复计算、比较才能确定。
结语
现场总线技术是一项发展很快的新技术。随着现场总线技术的不断完善，通信协议逐步统一规范，真正实现了开放性及互操作性，并通过在电厂应用中取得充分的应用经验，用户对现场总线应用技术掌握到一定的深度，对其优越性建立足够的信心，预计在不久的将来，现场总线的技术将会逐步在电厂自动控制系统中得到推广应用，这是自动化控制技术发展的方向。
参考文献
[1]张沫.浅谈现场总线及其应用简[J].仪器仪表用户,2016(9):66-68.
[2]朱鹏飞.基于现场总线的大型火电厂电气自动化技术[J].中国科技投资,2016(28).
论文作者:关鹏,高志朋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/2
标签：电厂论文; 现场论文; 现场总线论文; 冗余论文; 总线技术论文; 火电厂论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第35期论文;