一、現(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn)及其應(yīng)用現(xiàn)狀
　　
　　隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷成熟，支持現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)協(xié)議的產(chǎn)品越來(lái)越多，為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)的DCS相比，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有如下特點(diǎn)。
　　
　　（l）全數(shù)字化傳統(tǒng)DCS的模擬量信號(hào)為4～20mA，現(xiàn)場(chǎng)總線采用數(shù)字信號(hào)取代了4～20mA信號(hào)，使得模擬量信號(hào)的糾錯(cuò)、檢錯(cuò)得以實(shí)現(xiàn)，信號(hào)的傳輸更加可靠。
　　
　　（2）互操性和互用性互操性是指相互連接的設(shè)備之間、系統(tǒng)之間信息的傳送和溝通，互用性是指不同廠家性能類(lèi)似的產(chǎn)品可互相替換。
　　
　?。?）高度分散性現(xiàn)場(chǎng)總線的控制具有*分散式的結(jié)構(gòu)，控制功能由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，過(guò)程控制功能由安裝在控制室的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
　　
　　目前支持現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的DCS有西門(mén)子公司的T-3000DCS、美國(guó)艾默生公司的OvationDCS、美國(guó)ABB公司的800XADCS、西安熱工研究院有限公司研發(fā)的FCS165DCS等。除FCS165DCS外，其它DCS對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的支持均需增加現(xiàn)場(chǎng)總線通訊卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，這種方案是傳統(tǒng)DCS的功能擴(kuò)展，符合目前現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議應(yīng)用狀況，即在機(jī)組控制中不是所有控制系統(tǒng)和設(shè)備都采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，部分系統(tǒng)和設(shè)備保留傳統(tǒng)儀表和非智能設(shè)備。
　　
　　應(yīng)用在火電廠的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議有Profibus和FF2種，在2種協(xié)議中以Profibus協(xié)議構(gòu)建的控制網(wǎng)絡(luò)為主，F(xiàn)F協(xié)議只在山東鄒縣電廠和華能海門(mén)電廠中為數(shù)不多的設(shè)備上應(yīng)用。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)建的控制網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始在電廠輔助車(chē)間控制系統(tǒng)應(yīng)用，現(xiàn)已逐步應(yīng)用于機(jī)組控制系統(tǒng)，并且應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣，從早期的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）到現(xiàn)在的鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）均采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。
　　
　　二、應(yīng)用中存在的問(wèn)題及對(duì)策
　　
　　2.1總線類(lèi)型的選擇
　　
　?。?）確定采用現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用范圍、總線設(shè)備和儀表所占的比例、I/O中控制與安全區(qū)域的比例。
　　
　?。?）從功能上考慮基本的I/O信息、總線供電、總線設(shè)備，其中包括設(shè)備的總線協(xié)議、同一總線上不同生產(chǎn)廠家制造的智能設(shè)備、總線通訊電纜長(zhǎng)度、冗余和診斷功能。如果設(shè)備處在危險(xiǎn)區(qū)域，應(yīng)考慮采用具有本安特性的總線。
　　
　　（3）為了保證機(jī)組的安全運(yùn)行，事件順序記錄（SOE）功能、FSSS、汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）、數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）、給水泵汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)（MEH）以及其它快速控制系統(tǒng)等不易采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。
　　
　　任何一種類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)總線都不能涵蓋電廠所有的控制范圍，不同類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)總線混合應(yīng)用將是趨勢(shì)。目前，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用還局限于傳統(tǒng)DCS加現(xiàn)場(chǎng)總線通訊卡的方式，總線類(lèi)型的選擇受限于DCS的支持協(xié)議類(lèi)型。
　　
　　2.2電纜的設(shè)計(jì)
　　
　　因有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)分工不明確，造成了現(xiàn)場(chǎng)總線電纜不能*符合設(shè)計(jì)規(guī)范，出現(xiàn)干擾和網(wǎng)段速度降低的問(wèn)題。對(duì)此，應(yīng)規(guī)范電纜的設(shè)計(jì)。不同速率的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段zui大長(zhǎng)度如表1所示（長(zhǎng)度可采用中繼器來(lái)延長(zhǎng)）。　　
　　電纜分類(lèi)為：
　　
　?。╨）*類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)電纜（例如：Profi-bus、AS一i、Ethernet等），用于數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠帘坞娎|（例如打印機(jī)、RS232等電纜），屏蔽的低電壓（≤25V）模擬和數(shù)字信號(hào)電纜，低電壓（≤60V）供電電纜，同軸信號(hào)電纜。
　　
　　（2）第二類(lèi)直流電源（≤60V，≤400V）供電電纜，交流電源（＞25V，≤40OV）供電電纜。
　　
　　（3）第三類(lèi)交、直流電源（＞400V）供電電纜，線電纜。
　　
　?。?）第四類(lèi)具有雷擊危險(xiǎn)的前三類(lèi)電纜（例如連接在不同建筑物之間）。
　　
　　布線原則為同一類(lèi)型的電纜可以布置在一起，且同方向的電纜可布置在同一個(gè)電纜槽內(nèi)。不同種類(lèi)的電纜相互之間必須保持一定的距離，并且當(dāng)它們相互交叉時(shí)必須正交交叉，不能有任何平行（即便是很短的距離）排列。不同類(lèi)型電纜相互之間的zui小距離如圖1所示。　　
　　2.3電纜與現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的連接
　　
　　Profibus-DP設(shè)備的接口通常為9針D型連接器，D型連接器有1個(gè)進(jìn)口和1個(gè)出口，通過(guò)D型連接器連接的設(shè)備接入或退出不影響網(wǎng)段電纜的連通。但是，有些總線設(shè)備的通訊接口設(shè)計(jì)為普通接線端子，通訊電纜接在設(shè)備的端子上，當(dāng)設(shè)備因故障需要更換時(shí)，則故障設(shè)備之后的通訊電纜會(huì)斷開(kāi)，從而造成通訊中斷。對(duì)此，電纜與現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備應(yīng)采用D型連接器連接。
　　
　　2.4故障替換
　　
　?。╨）傳統(tǒng)設(shè)備故障替換時(shí)，只要設(shè)備類(lèi)型、規(guī)格與故障設(shè)備一致，替換后重新將I/O電纜接入，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)試，系統(tǒng)便可正常工作，DCS控制組態(tài)無(wú)需修改?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備發(fā)生故障替換時(shí)具有2種情況，一是替換設(shè)備與故障設(shè)備類(lèi)型、型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠家一致，且不用更換驅(qū)動(dòng)文件（GSD）文件，替換后控制組態(tài)無(wú)需修改；二是替換設(shè)備與故障設(shè)備類(lèi)型、型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠家一致，不同GSD文件，替換后需要DCS重新組態(tài)和調(diào)試（包括設(shè)備調(diào)試）。故障設(shè)備與不同廠家，且類(lèi)型、規(guī)格相同的設(shè)備或者同一廠家且類(lèi)型、規(guī)格不同的設(shè)備替換后簡(jiǎn)單調(diào)試無(wú)法使其正常工作，其原因在于現(xiàn)場(chǎng)總線智能設(shè)備的GSD文件不同，則設(shè)備的信號(hào)定義也就不同，從而沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。對(duì)此，須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的智能設(shè)備制定信號(hào)傳輸?shù)囊?guī)范，明確同一類(lèi)型、規(guī)格設(shè)備的傳輸信號(hào)種類(lèi)、數(shù)量、信號(hào)傳送的順序，即同一種類(lèi)型、規(guī)格的現(xiàn)場(chǎng)總線智能設(shè)備的傳輸信號(hào)種類(lèi)、信號(hào)傳送的順序必須一致。
　　
　　（2）現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備（智能儀表、電動(dòng)門(mén)等）的更新?lián)Q代速度比DCS快，使得DCS不支持生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備。在DCS中正常使用現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備，需要設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件，而DCS不是一個(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放的系統(tǒng)，需要對(duì)DCS升級(jí)來(lái)支持新的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備。當(dāng)采用FF總線協(xié)議組成的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)時(shí)，這種現(xiàn)象尤為突出。對(duì)此，可對(duì)DCS進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試和系統(tǒng)升級(jí)，提高DCS對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備支持的能力。
　　
　　三、結(jié)語(yǔ)
　　
　　（1）目前，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用缺乏與之相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范、安裝、智能設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸、通訊接口等要求，從而在工程應(yīng)用中造成一些問(wèn)題。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定及落實(shí)對(duì)于充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)起著重要的作用。
　　
　?。?）隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，各種功能更加強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)儀表和功能模塊不斷產(chǎn)生，現(xiàn)場(chǎng)總線為實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化電廠打下了基礎(chǔ)。
　　
　?。?）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的精髓在于全部信息化和智能化，其對(duì)設(shè)備信息的整合、處理將極大地改變電廠對(duì)設(shè)備的管理維護(hù)模式，提高設(shè)備的使用年限，降低維護(hù)成本?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用的規(guī)模越大，對(duì)提高機(jī)組控制性能及節(jié)省總體費(fèi)用（包括設(shè)計(jì)，施工，維護(hù)等）的優(yōu)勢(shì)越加明顯。