摘要：近些年，随着社会科技的快速成长，使得电力企业有了长久的发展，因此人们对电力自动化的发展程度提出了较高要求，包括用电安全以及技术的应用等方面。为了满意人们对电力资源的需求，国家电网积极地应用各种控制技术在改变传统控制技术的基础上，提出了一种新型的控制技术，即现场总线控制技术。这种技术在电力自动化领域中应用范围较广，优势突出。本文中，笔者主要对现场总线技术在电力自动化中的应用情况进行简单地介绍仅共参考。
关键词:总线技术；自动化；应用
目前,在自动化范围当中,现场总线(FCS)技术是热点话题之,并且被称为计算机局域网。由于科学技术的发展,信息技术也得到了非常快的进展。信息技术的发展,给各个领域的发展带来了新的机遇和挑战,也引起了很多领域的变革。其中,自动化系统也发生了一系列变化。随着社会的发展,工业电网也越来越复杂,电网的安全性显得越来越重要。FCS具有开放的系统,其系统的互用性非常强,现场设备具有较高的智能化水平和较强的功能自治能力。FCS系统结构所具有的分散性非常强,有较强的适应现场环境的优势。从近几年已投入运行的电厂来看,效果良好,优势明显,发展势头强劲,得到了广大用户青睐。由此可见,FCS现场总线技术已经成为电厂电气设备中的主流。
1现场总线的概念
国际电工委员会指出现场总线是须要安装在生产过程区域的现场设备之间、现场设备与自动控制装置之间的双向、串行、数字式、多点通信的数据总线，现场总线是一种传输介质，在现场设备之间连接时还起到电源线的作用，在现代化自动生产领域作为通信网络进行全分散、全数字化、多变量、多点、多站的信息传输。以单个分散的、数字的、智能的设备作为网络节点，起测量、控制作用，使用现场总线连接设备，彼此相互通信，实现对现场的控制口。所以说，总线包括所连接的设备和线路，控制整个系统。
2现场总线技术特点
现场总线技术在电厂自动化控制中的应用可以打破传统技术对电厂企业发展的影响,甚至可以提高用户对电力产品的抉择性。现场总线技术具有灵活性特点,保证用户对电力产品应用随时进行重组,方便用户进行维护管理,能够使电力运行系统节约较高成本。根据电厂实际情况模拟信号传输,转换装置,有效的控制成本投入。电力事业载体已经由传统双绞线转换为钛网,这样能够提升通信速率。在电厂自动化控制发展过程中现场总线控制技术应用较为广泛,并且发挥着重要作用。现代智能设备的应用能够促进电厂数字化通信发展,使现场总线能够接入到电厂接口中,保证对电厂的有效控制。电厂总线接口设备无法满足整体总线控制需求,因此强化成本投入将会促进智能控制器设备应用。现场总线控制技术与微处理器技术能够保证成本降低,现场总线技术得到应用应该制定统一的电厂设备标准,这样能够保证控制系统转变为总线控制系统。现场总线控制技术的因公需要与电厂实际情况相适应,规划现场总线设计标准,在总线具体情况下充分考虑电厂运行状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆合理标准能够保证成本进一步得到控制,并且根据系统功能对电厂结构进行规划,电厂经过系统升级之后将会逐步进行过渡。
3现场总线技术优势
现场总线技术的优势首要表现是对各项投资费用的节省、各项功能的简易高效以及技术的安全性。首先，在费用方面现场总线系统分散于设备之中，很多硬件无需专用，采取共用即可，因此在硬件的采购方面使资金的投放得到了节约。同时，现场总线的安装也是非常容易的，可以自行安装。此外，现场总线控制可以有效并及时地诊断并处理自身故障，而且相关信息极其容易查询以及分析，在系统的维护上也省时又省力。相较于传统总线技术，现场总线技术可以为用户提供更多的选择，既可以忽略使用中的不兼容现象，又可以拥有更多主动的掌控权，同时因为系统的结构简单，避免了有些不必要的信号传输线路，系统更为安全可靠，而且其准确度有大大的提升。
4总线控制技术在自动化控制中的应用
总线控制系统是一种新型的分布式网络控制系统，它既是现场通信网络系统，也是自动化系统。总线控制是由分布式控制系统和可编程逻辑控制器发展而来的，总线控制不仅具备两者的特点，而且跨出了革命性的一步。具体应用如下。
4.1 数据采集方式
电厂的现场总线控制系统技术人员除了必须将发电机、变压器组、起动备用变压器乃至高压侧断路器等所有的控制量信号以硬接线的方式与分布式控制系统 直接连接外，还必须将其他监测信号通过设置测控装置接入现场总线控制系统后，再以通信方式送入分布式控制系统。此外，电气专用装置应设置各自的通信接口，以实现多串口的通信服务器接入现场总线控制系统目标。由于电厂厂用电源分高压厂用工作电源和备用电源两种，为保证与电厂生产建设要求相一致，应将水、煤、灰等设施单独的控制点，以使得辅助车间380V的电源系统仍然能够纳入到可编程序控制气中进行控制。现场总线控制系统采集的供电气系统分析管理的信息如各保护整定值、故障时电流和电压波形等数据, 送入现场总线控制系统的工程师站进行分析处理，不送入分布式控制系统，但可以通过独立的通信接口送入安全仪表系统和管理信息系统 。
4.2在最大程度上提高控制系统的准确性以及可靠性
现场总线系统设备具备智能化以及数字化的特点，相比较传统的模拟信号的传播，从根本上就提高了测量和控制的准确性，以最大程度减少和避免了信息传送的误差。与此同时，因为控制系统的结构实行了简化，现场的设备和连线减少，现场设备中仪表的内部功能得到强化，减少了数据信号的往返传送，在最大程度上提高了控制系统工作的可靠性
4.3节省硬件的数量以及投资
鉴于现场总线控制系统中的智能设备主要分散在设备的前端，这样就能够直接实施多种传感与控制以及报警与计算功能的执行，从最大程度上减少了变送器的使用和安装，不再是使用单独的控制器以及计算单元等，同时也不再使用传统的DCS系统中信号的调理以及转换和隔离技术等的功能单元和复杂的接线并且，现场总线控制系统还可以利用工控的PC机形成操作站，减少了硬件的安装和使用，节省了安装资金，同时由于硬件设备的减少，占地面积相应的也就相应的减少。
4.4节省了后期设备维护的资金
现场总线控制系统具备自我诊断和有对故障能够进行简单处理的能力，同时，还可以经过数字通讯把相关的诊断以及维护自动送往中控室，用户可以对所有设备的运行进行查询，及早地对维护信息进行诊断，分析并排除故障，大大减少了维护的停工时间，再加上控制系统结构的简化，现场连线较少，减少了设备维护的工作量。
综上所述，现场总线技术的掘起，开辟了电厂底层网络技术的新天地。它将促进电厂控制网络与信息网络的快速发展，为电厂带来新的效益，因而会得到广泛的应用，并推动自动化相关行业的发展。随着各种低速现场总线的日趋成熟和应用的更加广泛，未来几年内，可能出现几大总线标准共存，甚至在一个现场总线系统内，几种总线标准的设备通过路由网关互连实现信息共享的局面。现场总线技术在电力系统中的应用一定会逐步的取代传统的梓制系统.成为我国电力自动化系统的主导。
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论文作者:吴继国
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/26
标签：电厂论文; 现场总线论文; 控制系统论文; 现场论文; 设备论文; 总线论文; 总线技术论文; 《防护工程》2017年第36期论文;