登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
继DCS后,现场总线系统是自动化领域的一重大技术跨越。这种集成了微机、网络、分布控制技术后建立起一种新的控制结构,将微处理器置于现场设备中,把现场单个、分散的数字化、智能化设备变成网络节点;连接成可以相互沟通信息,将过去采用点到点式的模拟量信号传输或开关量信号的单向并行传输,变为多点一线的双向串行多节点数字式传输的低带宽底层控制网络,为实现现场设备的信息化提供了可能,是数字化电厂的技术基础,正被一步步推上代表未来电力自动化水平的特殊位置。
新千年最初的10多年时间里,在电力自动化领域,现场总线经过了从概念到产品、从试点到推广、从小规模试用到大规模应用的发展历程。在此过程中,争议从未停止,人们一方面惊叹于现场总线带给自动化系统的全新面貌,另一方面不断地纠结于现场总线带来的新问题。作为电力自动化领域的从业者,笔者一直在近距离地观察着这一有趣的现象,并在思考着,试图从技术发展的本质来揭示现象背后的规律,找到现场总线技术推动电力自动化的发展方向。
1东风夜放花千树,10年间现场总线从概念到成功应用
如果从1999年12月,国际电工委员会投票通过IEC61158现场总线标准算起,至今不过13年的时间。而国内电力自动化领域应用现场总线技术,我们所了解到的大约也始于1999年。这一年,杭州半山发电厂采用南京科远自动化集团公司的控制系统进行了两台135MW机组的自动化改造。为了缩短项目工期,该项目设计时,应用远程I/O来减少电缆施工量,通过现场通讯总线实现与DCS的信号传输。项目选用的DCS具有Profibus DPV0通讯接口和配套的远程I/O机架,在每台单元机组的控制系统中,通过Profibus从安装在现场的37只远程机箱中,接入1417点I/O信号,占整个系统I/O点数的40%。
严格地来说,杭州半山发电厂的Profibus应用并不是真正意义上的现场总线应用,而只是一种用于工业现场的具有较高可靠性和实时性的串行通讯协议,当时的国内市场上还没有出现支持现场总线的智能化设备,其传输的也只是过程参数这样的循环数据,还不支持诊断参数这样的非循环数据。然而,通过杭州半山发电厂的探索,现场总线特别是Profibus的可靠性、实时性得到了充分的验证。布置在远程机箱中的I/O卡件、通讯模件经受了现场环境,特别是温度和电磁干扰的考验,为真正意义上的现场总线应用提供了借鉴。
2004年,在江阴夏港电厂,两台300MW机组的基建项目中,选用了346只具有现场总线接口的低压电动机保护单元,每个电动机保护单元通过Profibus DPV1的通讯口与控制器交换数据,不仅传输用于操作的循环数据,还传输用于诊断的非循环数据。在国华宁海闭式循环水系统中,通过Profibus连接了电动执行机构;在华能玉环水处理系统中,通过Profibus连接了变送器、电动执行机构和低压电动机保护单元。在这一段时间,随着支持现场总线的智能化设备的出现和成熟,真正意义的现场总线应用从无到有,从小到大的逐步发展起来。通过这一系列的实践,现场总线可减少现场电缆施工,提供丰富的诊断信息的优势得到了认同。同时现场总线的网络结构及布线方案,支持现场总线的智能设备逐步地发展起来。但是现场总线系统总体造价高,对维护人员的技能要求也较高,给用户选择现场总线方案的余地却很小,造成了一定的困扰。
2009年,为了进行数字化电厂的试点,在华能金陵电厂两台1000MW超超临界机组,进行了国内最大规模的现场总线应用。其主机控制系统和辅机控制系统通过Profibus接入了1500余台总线设备,包括低压电动机保护单元、总线式电磁阀箱、电动门、调节阀、压力和差压变送器等。在这里,现场总线已经不再是作为常规控制系统的补充,而是占据了所有仪表控制系统的50%,成为控制系统参数的主要传输方式。现场总线的可靠性得到了充分验证,能够满足当时最大单机容量机组的控制要求。但是,对于现场总线智能设备提供的诊断信息,缺乏分析管理的方法和工具,没有得到有效的利用。这个问题与较高造价给现场总线的进一步推广造成了不小的障碍。
以上三批具有典型意义的现场总线应用,分别间隔五年,应用的单机容量越来越大,应用的范围也越来越广,应用的总线标准都是Profibus。作为工业自动化领域的全新技术,现场总线在国内电力行业的应用与国际上没有明显的滞后,基本是同步发展的。这个发展的背后,是中国经济的重工业化带来的对于电力自动化新技术的需求,市场的需求和电力自动化专家群体的超前布局成为推动现场总线技术在国内电力行业应用的强大合力,在10年时间内,现场总线就从国际标准中的概念发展为在电力行业最高水平控制系统上有着成功应用的全新技术。
2 山重水复疑无路,现场总线的发展伴随着不断的争议
与任何一种新技术的发展过程类似,现场总线的发展也总是伴随着质疑和争议。具有代表意义的三个问题是:
(1)通讯的可靠性较低,现场总线不能用于关键性场合;
(2)通讯的实时性不够,现场总线不能用于高实时性要求的控制功能;
(3)连接控制系统和现场智能仪表的现场总线,都是看不见摸不着的通讯信号,维护人员很难掌握和进行故障处理。
从现场总线的技术本质来看,以上三个问题都是新技术开发和应用过程中出现的波折,而不能认定为是现场总线技术本身的缺陷。
首先来谈谈现场总线的可靠性问题。在现场总线之前,现场的物理信号通过传感器转换成电信号,通过硬接线电缆将标准的电信号送到控制系统中的I/O卡件,经A/D转换处理成数字信号,最终进入控制系统进行运算处理。而在现场总线系统中,将现场的D/A转换、电缆的传输、控制系统的A/D三个环节简化为现场的智能芯片与控制系统直接的通讯。因此,从原理上来说现场总线的可靠性明显优于传统的硬接线。而且现场总线可以传输多点信号,在进行冗余设计时具有比硬接线更好的性价比。同时现场总线具有的诊断功能,能够更有效防止信号故障,进一步提高整个控制系统的可靠性。因此,从技术本质上来看,现场总线具有更高的可靠性。关于可靠性的质疑更多的是由于现场总线相关产品的成熟度问题,特别是支持现场总线的智能设备多种多样,由不同的厂家提供,良莠不齐。
其次,我们再来谈谈现场总线的实时性问题。在电力自动化过程控制领域,按照控制要求,实时性分为两种:一是一般过程信号的采集和控制,要求采样周期和控制周期在200ms~500ms以上,涵盖95%以上的控制要求。二是快速过程信号的采集和控制,要求采样周期和控制周期在50ms左右,主要包括FSSS、ETS和DEH等特殊控制回路。目前现场总线主要用于一般过程信号的采集和控制,对于快速过程信号的采用和控制还是在使用传统的硬接线方案。从串行通讯的实时性能来分析,对于小于64个字节的报文,以500K的波特率,传输时间在2ms以内。对于最高波特率12M的Profibus现场总线,要满足50ms的控制周期要求,就协议本身并不存在任何困难。但是,必须从控制器通讯主站、现场智能设备的通讯从站,以及整个通讯链路中进行整体设计,才能稳定可靠地满足快速过程的实时性需要。
最后,我们来谈现场总线维护的问题。从技术本质上来说,现场总线标准和4~20mA电气信号标准,都用来规范控制系统与现场仪表的信号交换方式。4~20mA电气信号属于电工技术知识,而现场总线标准要求更多的是通讯和软件的知识范畴控制工程网版权所有,对维护人员提出了更高的要求。但现场总线系统中提供了界面友好的调试工具,在建立总线通讯的情况下,能够大大提高对于现场仪表的调试效率。因此,现场总线对维护人员提出更高的要求,这不是技术缺陷,而是新技术发展对人员知识提出的更新要求。由于现场总线技术在电力行业没有得到推广,使得绝大多数电厂设备和系统维护人员对现场总线技术缺乏基本的认知,又因为电力行业内已有的现场总线多数是在电厂辅助车间使用,更大程度上只是一种新技术的试验,或纯粹是大型基建中所谓的亮点而已,根本上没有得到管理层的重视,相关技术人员也就缺乏足够的热情去掌握其必要的维护技术。
由此看来,从技术本质上来说,可靠性、实时性、难于维护的争议,都不应是现场总线技术发展的阻碍(目前现场总线在电力行业的应用案例已经证明了这一点)。那么阻碍现场总线推广应用的障碍究竟在哪里?这是笔者一直在思考的问题。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
华能西安热工院生产项目DCS控制系统设备打捆招标招标公告(招标编号:HNZB2024-11-1-153)项目所在地区:见项目概况与招标范围中各项目交货/服务地点。1.招标条件本华能西安热工院生产项目DCS控制系统设备打捆招标已由项目审批机关批准,项目资金为企业自筹,招标人为西安热工研究院有限公司。本项目已具
随着牡二电厂8号机组10月22日并网运行,8号机组DCS国产一体化改造项目比计划工期提前一天完成系统改造并成功并网,标志着华电能源公司系统首台DCS国产一体化改造项目实现了三个“第一”四个“一次”,即:“华电能源公司第一台全国产化DCS系统”、“第一台2.0版本华电睿蓝自主可控DCS的应用”、“第一
近日,大唐集团发布【山西公司山西大唐国际云冈热电有限责任公司3、4号机组DCS国产化改造】招标公告。该项目建设地点位于山西省大同市云冈区老平旺山西大唐国际云冈热电有限责任公司,建设规模600MW。本项目为山西大唐国际云冈热电有限责任公司3、4号机组DCS国产化改造项目,主要完成3、4号机组DCS控制
“开始送电!”“电源模块指示灯正常!电压正常!”10月11日18时55分,在上电试验总指挥激动的声音中,国能(泉州)热电有限公司3号机组DCS系统升级改造项目迎来了振奋人心的阶段性成果——首台机柜一次上电成功。为确保3号机组DCS系统升级改造首次上电工作能够顺利完成,该公司第一时间成立热控专业党
厄立特里亚当地时间10月13日9时30分(北京时间10月13日14时30分),中国华电研制的自主可控分散控制系统(DCS)在中厄经贸合作重点项目之一——贝拉扎电站3×8.73兆瓦重油发电机组成功投用,标志着我国自主可控DCS在海外能源项目的首套应用。这是中国华电认真落实习近平总书记在中非合作论坛北京峰会开
近日,中国能建建筑集团承建的甘肃电投张掖电厂2×1000兆瓦燃煤机组扩建项目3、4号机组DCS系统受电一次成功。项目位于河西走廊中部,建设规模为2台1000兆瓦高效超超临界间接空冷燃煤机组汽轮发电机组。项目建成后,将满足甘肃省电力负荷增长需求,提高河西电网的安全稳定性,带动当地经济社会发展。
9月14日,中国能建建筑集团承建的华润电力蒲圻三期2×1000兆瓦超超临界燃煤发电机组项目5号机组DCS受电一次成功。项目位于咸宁市赤壁市南郊,是湖北省“十四五”规划重点建设项目。项目建成后,可满足电力负荷增长的需要,改善电源布局和电网调节性能,提高电网运行的经济性和可靠性,是赤壁风光火储一
华能烟台燃机、彭州燃机DCS设备采购及玉环电厂1号机组DEH及4号机组DCS国产化改造采购招标公告(招标编号:HNZB2024-09-1-166)项目所在地区:山东省烟台市福山区、四川省彭州市隆丰镇、浙江省玉环市大麦屿1.招标条件本华能山东分公司烟台燃机、四川公司彭州燃机DCS设备采购及浙江分公司玉环电厂1号机组DE
国电电力秦皇岛公司2×350MW等容量替代热电联产项目分散控制系统(DCS)及智能发电系统(ICS)设备采购公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:国电电力秦皇岛公司2×350MW等容量替代热电联产项目分散控制系统(DCS)及智能发电系统(ICS)设备采购公开招标,项目招标编号为:CEZB240208583
8月17日,中国能建建筑集团承建的江苏能源乌拉盖2×1000兆瓦高效超超临界燃煤机组发电工程2号机组DCS受电一次成功。项目位于内蒙古自治区锡林郭勒盟乌拉盖管理区贺斯格乌拉牧场,是江苏内蒙古两省区首个重大能源类合作项目,也是全国首个百万千瓦级褐煤机组。项目建成后,有利于推进内蒙古区域经济协调
华能长江环保公司西热锅炉环保公司聊城热电厂等五厂氨区重大危险源综合治理改造项目DCS系统打捆招标公告(招标编号:HNZB2024-08-1-074)项目所在地区:聊城热电厂、辛店发电厂、乌海发电厂、大庆热电厂、济宁运河发电厂1.招标条件本华能长江环保公司西热锅炉环保公司聊城热电厂等五厂氨区重大危险源综合
近日来,泉州最高气温连续数日35℃以上,受晴热高温天气影响,神福鸿电两台机组已连续一周高负荷运转。为保障安全发电,严防高温天气下设备中暑,8月12日,中国能建华东建投安徽电建二公司鸿山检修项目部积极制定控制措施,加大了配电室、电子间和现场总线柜的巡视检查力度和红外测温,确保机组平安度
现场总线(Fieldbus)是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于现场总线技术过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场
导读:2014年5月19至20日,推荐性国家标准《控制与通信网络Safety-over-EtherCAT规范》起草工作组在北京召开第一次工作组会议。该标准的制定,将可咋引进国际先进现场总线安全技术的同时,提高企业生产力和竞争力。EtherCAT是一种通用超高速以太网现场总线,具有速度快、性能强、低成本、拓扑灵活、易实施等特点,广泛应用于数控和伺服控制、电力和流程工业等行业。Safety-over-EtherCAT技术就是在EtherCAT协议的应用层上增加安全服务,不但使得安全通信和标准通信集成在一个通道,减少现场总线及接口,而且充分发挥EtherCA
近日,中国电机工程学会组织召开了由北京华电天仁电力控制技术有限公司等单位完成的“现场总线系统在超临界火电机组上的规模性国产化应用研究”项目技术鉴定会。会上,中国电机工程学会的专家们仔细听取了华电天仁等项目承担单位的技术介绍,详细审查了项目相关材料。整整一上午的时间,经专家组人员认真讨论研究,认为该项目围绕Profibus现场总线系统在超临界火电机组上的规模性国产化应用研究的需求,在研发、设计、调试、运维等方面开展了研究,取得多项创新成果,自主研发的软、硬件平台在国电肇庆热电有限公司2*350MW超临界机组上得到成功运用。项目设计
用极为普遍的公用电话网实现MODEM远程抄表是目前电力远程监测管理的主要方式之一。常见的MODEM抄表系统是管理中心通过电话网以发散的形式与分散于各台变区域的集中器连接,形成1对N的星型通信网络。由于利用电话线进行通信通常需要较长时间进行握手应答和线路续接,数据点较多时通信效率很低;另外,当集中器数目较多时,租用的电话线也较多,尤其在居民密集的城区CONTROL ENGINEERING China版权所有,集中器的密度很大,管理中心的电话租借费用将相当高。因此,上述缺点限制了传统的基于电话网的电力远程监测管理系统的推广使用。在此,笔者开发了一种基于CA
引言新的基于现场总线技术的控制策略和网络结构将对现有的仪表及控制系统产生革命性的影响。从现场总线技术的本质特征上分析了其对传统分散控制系统DCS的冲击,并结合dcs的网络结构特点,给出了现场总线集成于dcs的3种实现方法。工业控制从早期的就地控制、集中控制,已经发展到现在的集散控制(dcs),在过去的20年中,过程工业对dcs系统及相关的仪表装置进行了大量的投入,dcs系统的应用结果得到了用户的肯定。4-20mA信号是dcs系统及现场设备相互连接的最本质特点,这是控制系统和仪表装置发展的一大进步。然而现在,数字化和网络化成为当今控制网络发展的主要方向。
巨大的需求将会带来巨大的市场,工业自动化组件供应商越来越多的把以太网协议作为他们产品的标准规范,许多厂商也直接把以太网技术作为新产品的网络连接手段。由于这些供应商的推动,这也就需要机械制造商和终端客户将观念从旧的现场总线技术转变到以太网技术上来。工业以太网总线正因为有诸多的优点,在国内外逐步得到了迅速的普及,现在已经有大量的配套产品在使用中。如工业以太网HUB,工业以太网防火墙产,工业以太网关,以太网转RS232/RS485设备,以太网A/D模块,以太网D/A模块,以太网AI模块,以太网AO模块,以太网DI模块,以太网DO模块及复合功能模块。目前以太网
1.分层结构的优缺点经过大量分析发现,基于开放性、可靠性和传输实时性考虑,目前各DCS系统的通讯网络毫无例外地采用分层结构,过程采集数据上传,控制数据下传,不同层次的通讯网络可以根据实际需要采用不同的拓扑结构和不同的通讯协议,各个层次的相互配合共同构成整体通讯体系。从目前来看,各DCS系统一般存在有车间级的现场总线通讯网络或者远程通讯网络、电子设备间的控制网络和控制室内的操作管理网络,如图1所示,按此配置典型的系统有ABB公司的PROCONTROLP、西门子公司的TELEPERMXP、日立公司的HLACS5000、贝利公司的Svmphony和Honey
一、自动化仪表的应用现状自动化仪表技术在国内已经是应用比较成熟的技术,而其产品也种类繁多, 类别也比较齐全。诸如温度控制表、PID表、流量积算仪、电工仪表等各种自仪表产品在化工、窑炉、试验箱、水处理等各个行业都有广泛应用。仪表厂家考虑到仪表产品向中央控制系统系统集中的必要性,一般都会给仪表配上485通讯接口,只要客户有需要,就可以通过485接口将位于现场总线的自动化仪表与中央控制计算机联通起来,这样,中央控制计算机就可以通过组态软件将485总线上的所有仪表都串起来,对他们进行实时组态。这种模式如下图所示:图1 基于中央控制计算机的仪表DCS系统这种基于
引言:变电站自动化系统和无人值班变电站从20世纪90年代至今,发展非常迅速,本文根据国际大电网会议(CIGRE)WG34.03工作组于1997年8月的《变电站内数据流的通信要求》报告对变电站自动化系统结构进行分析,指出采用现场总线对各种智能电子仪表(IED)进行集成来构成变电站自动化系统所具有的优越性。讨论了变电站自动化实施中的有关问题,如继电保护与远动装置在变电站自动化系统中所处的地位、事件顺序记录(SOE)分辨率的要求和变电站自动化系统的抗干扰措施等,并提出了建议。1、变电站自动化系统的分析1997年8月国际大电网会议(CIGRE)的WG34.03
随着微型电子技术、数字控制技术、通信与网络技术的高速发展和广泛应用,智能电器得到了全面长久的发展,电器向紧凑化、模块化、组合化形式发展。智能集成电力电容器具有节能、小型化、性能优越、成本低等优势,成为新一代智能电器的好产品,成为无功补偿的理想设备。它的节约型能源和节约空间资源的突出优势为建设和谐社会做出了巨大贡献。1.智能开关技术的种类和特点智能开关是可以通过一些手段将某种机械式的设备或软件达到自主帮助人民解决部分问题的效果,是自动化的电力设备,它颠覆了传统开关需要人工操作的功能,智能开关能通过遥控自动监测电量、温度等,设计较为人性化,带来很大的安全性
·ABBPowerCare无忧服务通过专业的咨询评估,将电厂的配电设备纳入智慧运维和数字化监控体系,实现配电设备全面智慧化管理·通过“专属管家+先进算法+运维平台”三位一体融合,一站式解决企业运维烦恼·为电厂行业树立面向未来的智慧运维与管理典范发电厂作为电力供应的核心环节,其设备的稳定性和可靠
·OneFit易替服务为电气设备提供包含元器件和开关设备的升级改造、扩展及数字化升级等全方位服务解决方案和技术支持·积极践行两新政策,助力用户与合作伙伴把握“两新”浪潮机遇,加速实现安全、智慧、可持续的电气化运营随着“推动大规模设备更新”和“消费品以旧换新行动方案”的出台,以及近日《能
记者17日从财政部了解到,节能节水、环境保护和安全生产专用设备(以下简称专用设备)数字化、智能化改造可享受企业所得税优惠。根据财政部、国家税务总局日前联合发布的公告,企业在2024年1月1日至2027年12月31日期间发生的专用设备数字化、智能化改造投入,不超过该专用设备购置时原计税基础50%的部
为贯彻落实《国务院关于印发推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案的通知》和《浙江省推动大规模设备更新和消费品以旧换新若干举措》《浙江省发展改革委浙江省能源局关于印发浙江省能源领域设备更新专项行动方案的通知》,温州市发改委制定了《温州市能源领域设备更新专项行动方案》。其中明确了
北极星环卫网获悉,临汾市环境卫生服务中心扬尘治理智能化环卫设备购置项目的采购公告发布,预算金额2912.08万元,共分为两个分包。分包一预算金额2770.9万元,采购新能源垃圾转运车:5辆、新能源小型压缩车:3辆、新能源清运保洁车:14辆、新能源有害垃圾收集车:1辆、新能源道路湿扫车:3辆、新能源
4月22日,甘肃印发推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案(甘政发〔2024〕22号),其中指出,聚焦钢铁、石化、化工、有色等传统行业,以节能降碳、超低排放、安全生产、数字化转型、智能化升级为导向,推动锅炉等生产设备、电机等用能设备、变压器等发输配电设备改造。还提到,2024年至2027年,
4月25日,“新能源电力设备智能化生产组装项目”签约落地北京张家湾,项目三年内有望累计实现产值5至8亿元,纳税约5000万元。截至目前,城市副中心已储备在谈项目611个,预计投资总额约1994亿元。
北极星储能网讯,4月26日上午,广东省佛山市顺德区招商局与广东安洋博创智能科技有限公司举行签约仪式,安洋智能的“智能化锂电池生产设备产业基地项目”落地北滘镇拓野零碳智造产业园。项目计划租用1.5万平方米厂房,投资额1亿元,固定资产投资额不少于1500万元,3年内累计经济贡献不低于3000万元。厂
近日,广州市人民政府印发广州市推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案。文件提出,推进存量煤电机组节煤降耗、供热和灵活性改造,支持煤电机组应用碳捕集利用与封存(CCUS)技术设备。支持燃煤燃气电厂灵活配储,推广储能设备应用。推动已达或临近寿命期的充换电、港口岸电、光伏设备更新改造。
4月15日,福建省公开征集2024年度福建省数字经济核心产业创新企业。征集范围包括信息技术服务、智能设备制造、通讯及雷达设备制造业等。同时还要求企业成立时间不超过10年(2014年1月1日后注册),并满足下列标准之一:(1)2023年度营业收入在1000万元—5000万元之间的企业,近三年营业收入平均增长率
4月12日,浙江绍兴发布绍兴市推动大规模设备更新和消费品以旧换新若干措施(绍政发〔2024〕8号),其中提到,继续推动老旧变电设备和输电线路改造、电网设施数字化智能化更新,推动光伏、新型储能等能源设备更新改造,到2027年,完成6000千瓦光伏装机更新改造,每年投资1亿元以上。措施还指出,全面推
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!