現(xiàn)場(chǎng)總線方案設(shè)想和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
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2.2 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
1）電動(dòng)門
·進(jìn)口電動(dòng)門
當(dāng)今新建工程項(xiàng)目中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電動(dòng)門大多數(shù)已要求采用智能機(jī)電一體化產(chǎn)品，在這種情況下，通過進(jìn)一步明確現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)符合的總線標(biāo)準(zhǔn)，即可將設(shè)備接入現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，成本增加不大。平均每個(gè)進(jìn)口現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門約比進(jìn)口智能一體化電動(dòng)門貴1萬元人民幣左右。
·國產(chǎn)電動(dòng)門
由于目前國產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)尚未有成熟的應(yīng)用業(yè)績，本工程超臨界機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用進(jìn)口設(shè)備，但進(jìn)口現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)與國產(chǎn)的差價(jià)較大，平均每臺(tái)差價(jià)約為3～4.5萬元人民幣。
2）電動(dòng)機(jī)
通過調(diào)研，電動(dòng)機(jī)控制單元大批量采用現(xiàn)場(chǎng)總線智能控制單元后，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)總線智能控制單元，只比常規(guī)控制單元貴5千元人民幣左右。
3）現(xiàn)場(chǎng)變送器
由于目前電廠采用的壓力、差壓變送器等基本上都帶有HART總線協(xié)議接口，所以變送器采用HART協(xié)議進(jìn)入分散控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備而言不增加任何費(fèi)用。對(duì)于變送器的設(shè)備管理軟件等，每臺(tái)機(jī)組需人民幣約為20～30萬元。
2.3 電纜
采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以節(jié)約電纜、電纜橋架等安裝材料。常規(guī)分散控制系統(tǒng)方案，每個(gè)電動(dòng)調(diào)門與分散控制系統(tǒng)之間需敷設(shè)2根兩根控制電纜，每個(gè)電動(dòng)關(guān)斷門與分散控制系統(tǒng)之間一般需敷設(shè)1根控制電纜，每個(gè)電機(jī)與分散控制系統(tǒng)之間約需拉2～3根控制電纜，每根電纜平均長度約為120米。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)后只需少量的通訊電纜。每臺(tái)機(jī)組約節(jié)約電纜80千米。
2.4 輔助系統(tǒng)
輔助系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線與采用可編程控制器（PLC）相比，會(huì)減少一些I/O卡件，但同時(shí)也需增加一些通訊卡件，可以在一對(duì)雙絞線或一條電纜上就可以掛接多個(gè)設(shè)備，可以節(jié)約大量電纜，節(jié)約安裝費(fèi)用，但同時(shí)由于要采用的儀表是數(shù)字化和智能化的現(xiàn)場(chǎng)總線儀表，目前其價(jià)格要比普通的儀表要貴，所以綜合比較下來，在經(jīng)濟(jì)上基本持平。
綜合以上的經(jīng)濟(jì)比較，保守的計(jì)算采用現(xiàn)場(chǎng)總線方案約比采用常規(guī)分散控制系統(tǒng)方案每臺(tái)機(jī)組需增加費(fèi)用585萬元左右（增加費(fèi)用主要是現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。
采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之后，分散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門、電動(dòng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)總線控制單元、現(xiàn)場(chǎng)總線儀表等均需要具備現(xiàn)場(chǎng)總線接口，這部分產(chǎn)品比常規(guī)產(chǎn)品價(jià)格會(huì)高一些，但控制采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)后，這些電氣設(shè)備在節(jié)省的電纜、匯線槽、橋架、機(jī)柜以及運(yùn)行階段對(duì)設(shè)備進(jìn)行的維護(hù)和管理、采用遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定和遠(yuǎn)程故障診斷等方面將會(huì)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用可能存在的問題和預(yù)防措施
3.1 可能存在的問題
1）現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮
以智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)不僅在控制方面，更多的在于維護(hù)簡單、具有自動(dòng)診斷、校正等管理功能方面，而目前國內(nèi)實(shí)際使用時(shí)還未應(yīng)用其管理自動(dòng)化和遠(yuǎn)程診斷功能，因此，可能在近期無法發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)降低運(yùn)行維修成本的優(yōu)勢(shì)。
2）工程調(diào)試難度增加
由于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)包含許多新的技術(shù)內(nèi)容，組態(tài)參數(shù)很多，不容易掌握，尤其象FF這樣的現(xiàn)場(chǎng)總線本身相當(dāng)復(fù)雜，在工程調(diào)試和運(yùn)行時(shí)常會(huì)遇到困難，因此，需要有一支較強(qiáng)的技術(shù)隊(duì)伍來解決調(diào)試運(yùn)行中產(chǎn)生的技術(shù)難題。相對(duì)而言，PROFIBUS較為簡單和容易實(shí)現(xiàn)。
3）現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的可選范圍相對(duì)較少
現(xiàn)場(chǎng)總線是新技術(shù)，其本身仍在發(fā)展過程中，其智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的規(guī)范和品種比起常規(guī)儀表來說，還是比較少，特別是針對(duì)電廠開發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)總線高性能控制器和智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備較少，即缺少廣泛的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的支撐，特別是國產(chǎn)總線設(shè)備，因而在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)選擇的余地不大，某些情況下設(shè)備價(jià)格將偏高。
4）現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)采購難度大
現(xiàn)在電廠的基建模式是：由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)編制設(shè)備規(guī)范書，建設(shè)單位組織采購。也有一些設(shè)備由施工單位采購，還有一些設(shè)備隨工藝設(shè)備配套或分包提供。這種設(shè)備采購方式難以保證按照統(tǒng)一的總線標(biāo)準(zhǔn)供貨。根據(jù)現(xiàn)在的實(shí)際情況，即使規(guī)范書中的技術(shù)條件十分明確，往往現(xiàn)場(chǎng)到貨卻是另一回事。不同的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)是不兼容的，結(jié)果花了錢卻起不到效果。
5）統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)難度大
在設(shè)計(jì)單位內(nèi)部，自動(dòng)控制涉及電氣專業(yè)、熱控專業(yè)甚至系統(tǒng)專業(yè)，這些專業(yè)分管的系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各不相同。如主廠房內(nèi)，泵與風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)配電裝置由電氣專業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，電動(dòng)門配電裝置由熱控專業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，成百個(gè)設(shè)備在設(shè)計(jì)和訂貨時(shí)，要求采用統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，難度可想而知。
3.2 預(yù)防措施
為了使工程設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，工程建設(shè)各方應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備和廣泛開展多方位的技術(shù)交流。工程技術(shù)人員應(yīng)努力學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的有關(guān)知識(shí)，加深對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的理解，逐步形成現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的工程應(yīng)用能力。
對(duì)于實(shí)際操作過程，應(yīng)從技術(shù)角度出發(fā)，根據(jù)工程的特點(diǎn)和需要，對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的技術(shù)性能、市場(chǎng)占有率（包括國內(nèi)、外）、產(chǎn)品配套程度、國內(nèi)技術(shù)支持程度、供貨商信譽(yù)、售后服務(wù)、價(jià)格和兼容性以及與其它系統(tǒng)接口的難易程度等進(jìn)行綜合比較，從而選擇和確定現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的類型。采用國際知名度高、信譽(yù)好、用戶多、配套廠商多、產(chǎn)品性能優(yōu)越的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品，這類產(chǎn)品將來成為行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)和國家、國際標(biāo)準(zhǔn)的可能性最大，從而可以保證使用者的投資具有長期效益。
此外，為確保工程的有效、順利實(shí)施，在工程設(shè)計(jì)之前積極開展與控制工程公司之間的技術(shù)交流。通過雙方的技術(shù)交流，使控制工程公司預(yù)先了解本工程期望達(dá)到的目標(biāo)，以便在技術(shù)上進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。
在技術(shù)交流時(shí)，將要求各控制工程公司按PROFIBUS或FF總線標(biāo)準(zhǔn)，提供他們認(rèn)為在以往工程實(shí)踐具有良好應(yīng)用業(yè)績的現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)門、變送器、馬達(dá)控制器等現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的配套廠商名單，并根據(jù)提供的參考工藝系統(tǒng)配置方案。如有必要，也可采取由控制工程公司提供現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以確保整個(gè)控制系統(tǒng)能達(dá)到良好的實(shí)用效果。
4、結(jié)束語
綜觀目前國內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，大致可分為兩類，其一是分散控制系統(tǒng)（DCS）遠(yuǎn)程 I/O通訊采用現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議技術(shù)的應(yīng)用，主流分散控制系統(tǒng)（DCS）廠商幾乎都有應(yīng)用業(yè)績，國內(nèi)工程上已有許多的經(jīng)驗(yàn)；第二類是符合現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中植入具有控制器功能的控制模塊，并以符合某種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的通訊方式與分散控制系統(tǒng)（DCS）相聯(lián)接的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，這是目前工程設(shè)計(jì)上的突破點(diǎn)，也是目前國內(nèi)外在工程設(shè)計(jì)上探討的，希望能廣泛應(yīng)用的真正的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方案。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201612/332220.htm
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