概 述

　　現場總線(field bus)，按其國際電工委員會IEC61158的定義為：“安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、串行、雙向、多點通信的數據總線稱為現場總線”;由現場總線和現場智能設備組成的控制系統稱為現場總線控制系統通稱為FCS(Field bus Control System)。

　　1 方案設想

　　根據對現場總線技術的應用情況，本工程660MW超臨界機組火力發電廠現場總線的設計方案初步考慮如下：

　　1.1 智能變送器采用HART現場總線連接

　　目前發電廠所配的智能變送器(如壓力、差壓變送器)，基本是帶有HART通訊功能的智能變送器，HART現場總線是1986年美國羅斯蒙特公司首先研制開發出來的一種現場通訊協議，它在過程控制儀表普遍采用的4～20mA標準信號的基礎上疊加了數字信號。這個數字信號是利用頻移鍵控技術(Frequency Shift Keying)將數字信號變換為音頻信號，協議規定信號的頻率為1200bit/s。這個音頻信號正弦波的平均值為零，所以在現場模擬信號中不增加直流部分，因此兩根線上可同時傳送互不影響的模擬和數字信號。

　　目前大多數電廠只是利用了帶有HART通訊功能的智能變送器的模擬量信號，而對數字量的信號卻無實際應用。但國內也有一些電廠已應用了帶HART通訊功能的智能變送器的數字量信號，如華能威海發電廠二期工程(2×300MW)機組，把所有現場智能變送器(每臺機組約200臺)的HART信號送入HART多路轉換器，接入羅斯蒙特的設備管理系統(AMS)，揚州二電廠將現場智能變送器(每臺機組約500臺)的HART信號送入OVATION分散控制系統,可在控制室的計算機上就能監視、管理和調整運行的設備。

　　據有關資料介紹，采用智能變送器HART信號及AMS系統在提高工作效率、增強機組安全經濟性方面大有益處。采用傳統方法在檢修或日常維護工作中，要對檢驗的壓力、差壓變送器進行解列/投運、停電/送電、拆線/接線、拆/裝等工作，檢驗一臺變送器需要使用中、高級檢修工1.5個工作日。采用HART信號及 AMS，變送器檢驗工作全在電腦中完成，檢驗一臺變送器只需約15分鐘，大大提高了工作效率。采用HART信號或AMS，可充分利用智能變送器的功能，在計算機上可監測到變送器安裝環境的環境溫度，根據變送器檢測的環境溫度，決定是否采用保溫措施，防止測量管路凍結或凍壞變送器。在現場變送器的故障報警方面，采用HART信號或AMS能夠幫助迅速查明故障原因，縮短故障排除時間。

　　本工程可采用智能變送器的HART信號構置設備管理系統，以提高工作效率，減少設備維護費用的支出，并提高測量系統的準確、可靠性。

　　1.2 電動門采用現場總線

　　在德國Niederaussem電廠中，現場總線電動門用于對安全特性無特殊要求的自動控制任務(如汽水循環、煙氣系統和機組協調)，對于對安全特性有特殊要求的自動控制任務(如鍋爐保護和燃燒器管理等)及用于汽輪發電機的閉環控制設計(如DEH等)不采用現場總線。

　　本工程考慮進一步擴大現場總線電動門的范圍。不僅是電動關斷門采用現場總線，電動調節門也可采用現場總線。采用的系統范圍也可進一步擴大，可以考慮參考德國Niederaussem電廠現場總線電動門的設置范圍，即除了對安全特性有特殊要求的自動控制任務及用于汽輪發電機的閉環控制設計外，其它電動門均采用現場總線電動門。現場總線電動門的總線網絡可采用冗余通訊網絡，以確保控制網絡的可靠性。

　　1.3 電動機采用現場總線