現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)介紹和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用研究

　　4 某電廠(chǎng)機(jī)組主廠(chǎng)房外水系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)計(jì)方案

　　本工程輔網(wǎng)硬件為艾默生公司的Ovation控制系統(tǒng)控制器、Profibus-DP和FF總線(xiàn)接口裝置。下面簡(jiǎn)要的對(duì)這兩種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊進(jìn)行介紹。

　　Ovation基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊

　　每個(gè)Ovation控制器可連接多達(dá)12只現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)FF模塊。每只FF模塊可支持2個(gè)H1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分支，每個(gè)H1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分支可連16只支持總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表。OvationFf現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊可以控制現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和Ovation控制器之間的通訊。OvationFf現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊提供了標(biāo)準(zhǔn)的連接端子，使用帶屏蔽的一對(duì)雙絞線(xiàn)纜連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備，通信和供電都通過(guò)這對(duì)線(xiàn)纜實(shí)現(xiàn)。OvationFf現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊通過(guò)本地I/O總線(xiàn)與Ovation控制器連接。這等同于一個(gè)擁有很多通道的超級(jí)I/O模件?？刂破骺梢韵笫褂闷渌麵/O數(shù)據(jù)一樣將這個(gè)模塊的數(shù)據(jù)用在控制邏輯、報(bào)警等應(yīng)用中。

　　Ovation Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊

　　每對(duì)控制器最多支持12個(gè)ProfibusDP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊，即24段單主控現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分支或者12段冗余主控現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分支。Profibus-DP總線(xiàn)采用主從通訊模式。每段總線(xiàn)支持32個(gè)從設(shè)備，加中繼器時(shí)最多支持126個(gè)設(shè)備。

　　OvationProfibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊作為總線(xiàn)段的主設(shè)備而工作。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)的RS485傳輸技術(shù)。這種傳輸技術(shù)一般被稱(chēng)為H2，可以用于高速傳輸、安裝簡(jiǎn)便而且便宜的場(chǎng)合。

　　Profibus總線(xiàn)支持增加和刪除從設(shè)備，可以逐一投運(yùn)設(shè)備，而不影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。未來(lái)總線(xiàn)段的擴(kuò)展也不會(huì)影響到正常運(yùn)行的從設(shè)備。Profibus-DP技術(shù)基于帶終端器的總線(xiàn)，每個(gè)連接器都能提供可切換的終端器功能。Ovation系統(tǒng)一般將這種終端器設(shè)置于總線(xiàn)段的兩端。過(guò)程信號(hào)從DP接口模塊進(jìn)入Ovation控制器后，可以直接應(yīng)用于控制策略中，如同傳統(tǒng)的直連式I/O。有些Profibus-DP設(shè)備能夠提供診斷信息，可以顯示于專(zhuān)門(mén)的診斷窗口，也可以被Ovation系統(tǒng)所使用。

　　由于本工程在主廠(chǎng)房外水系統(tǒng)確定采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)時(shí)，超濾及反滲透設(shè)備已經(jīng)招標(biāo)，廠(chǎng)供的表計(jì)不帶總線(xiàn)接口，所以這些表計(jì)采用硬接線(xiàn)方式接入控制系統(tǒng)。其他設(shè)備按以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

　　氣動(dòng)閥電磁閥箱DO信號(hào)，電氣MCC控制DO信號(hào)、DI信號(hào)、電動(dòng)閥DO、DI信號(hào)采用PROFIBUS-DP總線(xiàn)。電流AI信號(hào)，表計(jì)AI信號(hào)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AO、AI采用FF總線(xiàn)。氣動(dòng)閥門(mén)的電磁閥箱采用閥島，其DO信號(hào)以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式接入控制系統(tǒng)；MCC采用智能馬達(dá)控制器，DO、DI、AI信號(hào)以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式接入控制系統(tǒng)。

　　本系統(tǒng)控制方案由2層通訊結(jié)構(gòu)：上層為操作員站與控制器間的高速工業(yè)以太網(wǎng)通訊；控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊?？紤]到主廠(chǎng)房外水系統(tǒng)的重要性以及系統(tǒng)設(shè)備眾多，為該系統(tǒng)配備5對(duì)冗余的Ovation控制器，其鍋爐補(bǔ)給水預(yù)處理系統(tǒng)1對(duì)，鍋爐補(bǔ)給水除鹽處理系統(tǒng)1對(duì)，工業(yè)廢水+儲(chǔ)氫1對(duì)，循環(huán)水處理2對(duì)。

　　下面以其中一對(duì)控制器為例說(shuō)明各網(wǎng)段的FF總線(xiàn)和Profibus-DP總線(xiàn)的設(shè)備連接形式及所采用的總線(xiàn)電纜的型號(hào)。FF總線(xiàn)為帶電總線(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)采用“雞爪形”的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)FF總線(xiàn)電纜接入FF總線(xiàn)通訊接線(xiàn)盒，接線(xiàn)盒又通過(guò)FF總線(xiàn)接入控制柜的FF電源調(diào)節(jié)模塊。

　　在接線(xiàn)盒中安裝一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)終端器，該終端器有醒目的標(biāo)簽，防止因疏忽被拆卸。另一個(gè)終端器安裝在主機(jī)側(cè)的電源調(diào)節(jié)器內(nèi)。接線(xiàn)盒安裝在就地并盡可能保證設(shè)備至接線(xiàn)盒的長(zhǎng)度最短。FF電纜型號(hào)為Belden3076F。