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基于PROFIBUS集散控制系统设计

基于PROFIBUS集散控制系统设计

点击数:7866 次   录入时间:03-04 12:02:19   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘

  (2)系统不易发生故障的准则。即从系统现场控制层装置的可靠性着手。

  (3)迅速排出故障的准则。即从故障诊断、在线监视、易维护性着手。

  目前DCS的可靠性都在99.99%~99.9999%[5]之间,已经具有较高的可靠性。由于系统吸收了PLC和DCS技术成熟、稳定可靠的优点,并且在DCS的过程控制层中采用了PROFIBUS现场总线,在功能和设备上实现了彻底的分散性,可以显著地改善可靠性三个准则中的 “系统运行不受故障影响的准则”。因此,可以进一步提高系统的可靠性。

  3.3 经济性

  (1)PROFIBUS采用1对N接线结构,一对传输线可以接N台设备。火电厂主厂房内的热工系统属I/0点密集、立体布置的特殊大型系统,按目前DCS的标准设计,300MW 机组热工电缆约需360km。相对于集中控制方式能节约30%~40%的控制电缆,并且能节约昂贵的热电偶补偿导线。对主厂房外的辅助系统实现集中监控, 采用FCS能节约60%左右的电缆[2]。

  (2)可减少电子设备间的机柜、联系电缆数量,缩小电子间的面积数量,电缆夹层也将逐步走向消亡,为最终实现驾驶仓式的控制室奠定了基础。

  (3)可简化系统,降低设计、安装、调试和维护费用。

  由于系统吸收了DCS的优点,具有以下FCS目前不可替代的优势:

  (1)PLC和DCS可以组成大型的控制系统,FCS目前在这方面比较欠缺。

  (2)PLC和DCS功能全面,可以有连续、顺序、模拟量、数字量控制等,但是FCS的功能就不是很全面,特别是数字量方面。

4 结束语

  现场总线技术已是一种成熟可靠的技术,随着其应用范围的不断扩大,开放的全数字化的时代必将到来。PROFIBUS总线技术在工业控制领域的应用证明,使用全分布式I/O系统代替集中式I/O系统,不仅可以显著降低成本,而且对于实现包括集基础自动化、管理自动化和决策自动化于一体的综合信息自动化有着十分重要的意义。

本文作者创新点:

  1、系统设计了一种基于PROFIBUS的集散控制系统,分析了这种集散控制系统的分层体系结构的工作机理和通信原理,可以显著改善集散控制系统的实时性和可靠性。

  2、论述了设计的集散控制系统的过程I/O层—PROFIBUS-DP网络结构,解决了集散控制系统采用集中式I/O的不足,能产生巨大的经济效益,并对于现场总线在集散控制系统的应用有重要的指导意义。

参考文献:

  [1] 梁庚,白 焰,李文. 以现场总线控制系统为基础的火电厂全程自动化和信息共享[J]. 中国电力,2004,37-1:36-39.

  [2] 颜渝坪. 现场总线控制系统——火电厂现代化控制、管理和决策的基石[J]. 中国电力,2003 , 36-3 :54-58.

  [3] 黄天戍,李明. DCS通信网络的研究与分析[J].计算机工程,2003,29-7:124-126.

  [4] 刘良文,董鸣,赵红洲.PROFIBUS-DP现场总线性能分析[J]. 微计算机信息,2006,22-9:.46-48.

  [5] 印江,冯江涛. 电厂集散控制系统[M]. 北京:中国电力出版社,2006.162-163.

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