本文關(guān)鍵詞：以現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的火電廠全程自動(dòng)化和信息共享，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

■Ｉ衛(wèi)＿■■—＿；■■■１“一ｕ”；－■雕曩啊舊Ｅ屈Ｅｊ；�。常贰耵。保撸恢袊�(guó)電力；Ｅｌ；翻拼年１月；ｖｄ．３７，Ｎｏ．１；Ｊ帥．．２００４；摘要：闡述火電廠生產(chǎn)全過(guò)程自動(dòng)化在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的；系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)實(shí)現(xiàn)方案的選擇進(jìn)行論證；關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)；火電』自動(dòng)化；上位監(jiān)控；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ；文章編號(hào)：１００４—９６４９（２００４）０ｌ一０；現(xiàn)場(chǎng)總線

■Ｉ衛(wèi)＿■■—＿

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中國(guó)電力

Ｅｌ。ＥＣＴＲＩＣＰＯＷＦＲ

翻拼年１月

ｖｄ．３７，Ｎｏ．１

Ｊ帥．．２００４

摘要：闡述火電廠生產(chǎn)全過(guò)程自動(dòng)化在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的重要意義及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（ＦＣＳ）在火電廠壘過(guò)程自動(dòng)化的宴現(xiàn)中的重要意義．給出以ＦｃＳ為基礎(chǔ)的全程自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并對(duì)各部分功能和作用進(jìn)行闡述和說(shuō)明；給出實(shí)現(xiàn)火電廠全程自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——以ＦＣＳ為基礎(chǔ)的過(guò)程級(jí)內(nèi)部及其與管理級(jí)的通信子

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)實(shí)現(xiàn)方案的選擇進(jìn)行論證。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)；火電』自動(dòng)化；上位監(jiān)控系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)通信；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中國(guó)分類號(hào)：ＴＰ３１９：ＴＫ３２３

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ

文章編號(hào)：１００４—９６４９（２００４）０ｌ一００６６一０４

１

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為火電廠全程自動(dòng)化的實(shí)

現(xiàn)１乍好了最后準(zhǔn)備

２１世紀(jì)，計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得

號(hào)“信息孤島”，為倫、Ｉｋ牛產(chǎn)全過(guò)程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)作好ｒ最后的準(zhǔn)備。

ＦＣＳ全數(shù)字化通信的實(shí)現(xiàn)使其相時(shí)于傳統(tǒng)ＤＣＳ的優(yōu)勢(shì)明顯體王見(jiàn)出米，處于控制系統(tǒng)最底層的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備與上層過(guò)程級(jí)設(shè)備的信息交換量大大增加，它不但可如Ｄｃｓ那樣向ｒ?qū)泳W(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)程量信息，而且口Ｊ完成Ｄｃｓ所小能實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的多個(gè)運(yùn)行時(shí)參數(shù)值、多個(gè)設(shè)備狀態(tài)、故障信息的傳送．它們?yōu)檫^(guò)程層監(jiān)控、過(guò)程層事敞追憶、管理層的協(xié)凋控制、資源愷比都提供了非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。因此，以Ｆｃｓ為基礎(chǔ)的牛產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)劉于企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有重要意義。

到飛速發(fā)展，電力企業(yè)采用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的綜合自動(dòng)化，以改善牛產(chǎn)加工、管理決策等。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的信息集成、實(shí)施綜合自動(dòng)化，就必須有一種能在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境運(yùn)行、｜生能日Ｊ靠、造價(jià)低廉的通信手¨控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備之間及現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)與其上層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換和信息共享．現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（Ｆｃｓ）就是在這種背景下產(chǎn)生的。

傳輸信號(hào)數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信的摹礎(chǔ)。ＦＣＳ打破了傳統(tǒng)分散控制系統(tǒng)（ＤＣＳ）的位于最底層的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)ＤＣＳ在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)采用?對(duì)一的設(shè)備連接，按控制叫路分別進(jìn)行連接．位于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送器與位十控制室的控制器之問(wèn)，控制器與佗丁現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行囂、開(kāi)關(guān)之問(wèn)均為一對(duì)一的物理連接，在?條線纜上只能進(jìn)行單向的模擬信號(hào)傳輸。Ｆｃｓ采用智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，能把原米ＤＣｓ底層的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)模塊置人現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備中。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備具備ｒ完令的數(shù)字通信能力，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送儀表之間及現(xiàn)場(chǎng)儀表和過(guò)程級(jí)｝１算機(jī)之間ｎｒ直接傳遞數(shù)字信息；Ｆｃｓ采用數(shù)字信號(hào)代替模擬信號(hào)傳輸，因而可在一對(duì)線纜ｒ傳輸多個(gè)數(shù)字量，實(shí)現(xiàn)ｒ徹底的分散控制和完全的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)全數(shù)寧化通信，最終打破了遺留在傳統(tǒng)ＤＣＳ中的最后一個(gè)位于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的模擬信

收稿日期：２００３—０８—１ｌ；修回日期：２００３—１Ｉ—１０作者簡(jiǎn)介：梁

２以ＦＣＳ為基礎(chǔ)的生產(chǎn)全過(guò)程自動(dòng)化的網(wǎng)

絡(luò)結(jié)構(gòu)

實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的全過(guò)程自動(dòng)化和信息共享對(duì)于現(xiàn)代化的生產(chǎn)過(guò)程有十分現(xiàn)實(shí)的意義．層次忡是現(xiàn)代化過(guò)程控制模式的典型標(biāo)志。圖ｌ是以ＦＣｓ為基礎(chǔ)的火電廠全程自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖ｌ巾ＤＣＳ的現(xiàn)場(chǎng)層小再是傳統(tǒng)意義上的山模擬儀表構(gòu)建的體系，而足與ＦＣＳ同樣采用具有完備的數(shù)字化通信功能的智能ｌ殳備來(lái)構(gòu)建的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信和控制剛絡(luò)，從另一個(gè)角度實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)Ｉ）Ｃｓ所不能實(shí)現(xiàn)的牛產(chǎn)全程自動(dòng)化。

現(xiàn)場(chǎng)控制層是工廠信息剛絡(luò)集成系統(tǒng)的底層，是食業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的最基層。

過(guò)程監(jiān)控層將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)一線的信息送往控制

庚（１９７６－），男，河北保定人，博士研究生．從事現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)研制與開(kāi)發(fā)。Ｅ?Ⅱ１ａｉｌ：ｌ，ａ“ｇｅ“９１９７６＠１６３．ｃｏｍ

萬(wàn)方數(shù)據(jù)　

調(diào)度與決策級(jí)以＾網(wǎng)

分散控制系統(tǒng)ｆＤｃｓ）

圖１以ＦＣＳ為基礎(chǔ)的火電廠全程自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

室，置人實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行高等控制和優(yōu)化計(jì)箅、集巾顯示。存過(guò)程層內(nèi)部，負(fù)擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的主機(jī)之外的其他”算機(jī)可作為主機(jī)的輔助設(shè)備協(xié)助｝機(jī)Ｊ二作。如在對(duì)某個(gè)規(guī)模較大的系統(tǒng)或?qū)ο筮M(jìn)行控制時(shí)，往往需要在上位顯Ⅲ和揲作的現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)多達(dá)兒千個(gè)，如此之多的數(shù)據(jù)均由負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的主機(jī)來(lái)承擔(dān)其顯示和操作，則會(huì)大大加重主機(jī)負(fù)擔(dān)；而如由幾臺(tái)計(jì)算機(jī)輔助土機(jī)來(lái)完成這些顯示、存儲(chǔ)、報(bào)表輸山等輔助性工作，只將芙鍵件的操作如現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、控制秤序的執(zhí)行、控制參數(shù)的下載等留給主機(jī)，則可大大提高系統(tǒng)的效率和可靠｜生，使監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)更加流暢。過(guò)程層通常由傳輸速度較快的以太心段構(gòu)成。

生產(chǎn)管理層口Ｊ將處于幾個(gè)不同網(wǎng)段的過(guò)程監(jiān)控層信息擴(kuò)總并置人管理信息庫(kù)，為生產(chǎn)的決策和調(diào)度提供服務(wù)；同時(shí)還可對(duì)過(guò)程監(jiān)控層發(fā)送指導(dǎo)性信息或命令數(shù)據(jù)等，間接地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)繳的運(yùn)行發(fā)生作用。在某些情況下，牛產(chǎn)管理層計(jì)算機(jī)還可充當(dāng)過(guò)程級(jí)控制主機(jī)的輔機(jī)．實(shí)現(xiàn)過(guò)程級(jí)內(nèi)非控制主機(jī)的輔助性功能。

３過(guò)程級(jí)內(nèi)部及其與管理層的通信實(shí)現(xiàn)

２種實(shí)現(xiàn)方案的提出

從網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系上分析．過(guò)程級(jí)內(nèi)計(jì)箅機(jī)間和管理級(jí)計(jì)算機(jī)處于同網(wǎng)絡(luò)層次上。因此，過(guò)程級(jí)內(nèi)計(jì)箅機(jī)問(wèn)的通信和過(guò)程級(jí)計(jì)算機(jī)與管理級(jí)計(jì)算機(jī)間的通信本質(zhì)是相ｌ司的，都要很好地解決過(guò)程級(jí)檸制主機(jī)與級(jí)內(nèi)其他輔助計(jì)算機(jī)及管理級(jí)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)

交換問(wèn)題。這一數(shù)據(jù)交換和信息共享的實(shí)現(xiàn)方式有力案ｌ：采用獨(dú)立編程方式實(shí)現(xiàn)。這種方法是在萬(wàn)　

方數(shù)據(jù)ｗｊｎｓｃ，ｃｋ寅現(xiàn)應(yīng)用程序軟件Ｉ旬下的連接。在ｖＢｔｐ通過(guò)ｗｉｎＳｏ（－ｋ控件為程序接口；在ＶＣ＋＋中即可通過(guò)ＡｃＩｉｖｅｘ插什中的ｗｉｎＳｏｃｋ實(shí)現(xiàn)，又日ｎ百過(guò)ｃｓｏｃｋｅｔ類實(shí)現(xiàn)；而在通信程序與ｒ位監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接ｒ使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（ＤＬＬ）方式或動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（ＤＤＥ）方式。在硬件上使用以太網(wǎng)卡和剛線進(jìn)行計(jì)算機(jī)問(wèn)的連接。通信結(jié)構(gòu)如圖２所示。在對(duì)ＦＣｓ系統(tǒng)進(jìn)行丌發(fā)和應(yīng)用研究時(shí)，為滿世某些特殊要求（如對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)的時(shí)間間隔控制、數(shù)

據(jù)報(bào)表格式的生成控制、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的安全性檢驗(yàn)等）宜采用這種獨(dú)立編程的方式。用獨(dú)立編程法實(shí)現(xiàn)通信，在方式上非常靈活．程序的ｎＪ＿移植件好、通用性強(qiáng)。但由于需要自編稃，故開(kāi)發(fā)Ｔ作量較大，通信程序在上位監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)獨(dú)市運(yùn)行，在協(xié)調(diào)性上有欠缺。

圖２過(guò)程級(jí)內(nèi)部及與管理級(jí)通信的獨(dú)立編程實(shí)現(xiàn)

力案２：由Ｉ‘位監(jiān)擇系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)。ｒ位監(jiān)控系統(tǒng)是ＦＣＳ的重要組成部分，在網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)ｒ處于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)上層的過(guò)程級(jí)。｝Ｃｓｒ位監(jiān)挖系統(tǒng)連接現(xiàn)場(chǎng)層和管理層，對(duì)于數(shù)字信息從下向上的傘過(guò)稗傳遞起著不可或缺的橋梁作用，從生產(chǎn)全過(guò)程的信息共事上．它不但是現(xiàn)場(chǎng)層和管理層數(shù)據(jù)變換的中轉(zhuǎn)站，而且擔(dān)負(fù)著現(xiàn)場(chǎng)層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)儲(chǔ)及管理層指令信息的ｒ傳。鑒于其重要性。通常上位監(jiān)控系統(tǒng)部具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能。由此，采用上位監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能．實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)層到過(guò)程層以及過(guò)程層內(nèi)部、過(guò)程層和管理層的數(shù)據(jù)交換和信息共享是個(gè)好的選擇。

在開(kāi)發(fā)ＦＣＳ通信子系統(tǒng)時(shí)，對(duì)?般性功能要

３．１

２種方案可供選擇。

ｊ二｜＝程級(jí)控制主機(jī)和其他計(jì)算機(jī)內(nèi)通過(guò)使用與上位監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)關(guān)的軟件平臺(tái)編程實(shí)現(xiàn)通信連接。使用當(dāng)今較流行的編程軟件甲Ｉ臺(tái)如ＶＢ、ｖｃ＋＋編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。借助ｗｉｎｄｎｗｓ操作系統(tǒng)所支持的ＴｃＰ仃Ｐ或【Ｐｘ／ｓＰｘ協(xié)議及操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序問(wèn)的通信接口

求，宜采用Ｆ、ＣＳ上值監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面以基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線ｓｍａｒｓｖｓｔｅｍ３０２ＦＣＳ的上忙監(jiān)控系統(tǒng)ＡＩＭＡｘ４．２為例闡述這種數(shù)據(jù)交換和信息共享的實(shí)現(xiàn)方式。

ＡＩＭＡＸ系統(tǒng)具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。實(shí)現(xiàn)ＡＩＭＡｘ系統(tǒng)間的通信，必先建訌ＡＩＭＡｘ刪絡(luò)。ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層均為以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)．?dāng)?shù)據(jù)傳輸介質(zhì)和通信網(wǎng)卡無(wú)特殊要求（５類艤絞

線、１０ＢＡｓＥ—Ｔ或１００ＢＡｓＥ—Ｔ闊卡）；在傳輸層和剛絡(luò)層采用ｗｉｎｃｉｔＭ支持的ＴｃＰ／ＩＰ西議；傳輸層以上

的會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層則是廠家針對(duì)某一種系統(tǒng)按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)自行開(kāi)發(fā)的。

在傳輸層以ｒ，ＡｌＭＡｘ采ｔ葉｜“剛絡(luò)節(jié)點(diǎn)”標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)內(nèi)的ＡＩＭＡｘ系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程（與ＩＰ層的ＩＰ節(jié)點(diǎn)地址是有區(qū)別的）；通過(guò)ＩＰ層的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上安裝有ＡＩＭＡｘ系統(tǒng)的ｊｆ算機(jī)。管理層主機(jī)或過(guò)程層內(nèi)運(yùn)行ＡＩＭＡｘ的節(jié)點(diǎn)輔機(jī)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)過(guò)程層控制主機(jī)上的ＡＩＭＡｘ實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)Ｉ，的節(jié)點(diǎn)機(jī)在向劉方的ＡＩＭＡｘ數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)寫(xiě)入或修改數(shù)據(jù)時(shí)則需ＡｌＭＡｘ

ｌ。ＡＮ

Ｉ）＾ｖｅｒ的支持。

使用ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)需做如下設(shè)置：（１）ＴＣＭＰ設(shè)

置。需在ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)機(jī)卜安裝ＴｃＰ，ＩＰ驅(qū)動(dòng)程序，正確雌置本機(jī)ＩＰ地址和子網(wǎng)掩碼。（２）ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置。ＡＩＭＡＸ網(wǎng)絡(luò)上最多可有２５５個(gè)節(jié)點(diǎn)。廿點(diǎn)配置借助ＤｃＭ完成。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)機(jī)卜需配置本地節(jié)點(diǎn)（１～５個(gè)寧符）和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)（１～５個(gè)寧符）。木地節(jié)點(diǎn)只有１個(gè)，遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)可有２５４個(gè)。（３）時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)加入本地ＡＩＭＡｘ數(shù)據(jù)庫(kù)巾。點(diǎn)參數(shù)格式為：｛節(jié)點(diǎn)名１％｛數(shù)據(jù)點(diǎn)名Ｊ［：｛參數(shù)名）］，如：?jiǎn)吸c(diǎn)：

ａＩ—ａｍｏｕｎｔ。確保以卜設(shè)置詐確，啟動(dòng)ＡＩＭＡｘ系

間的數(shù)據(jù)交換和信息共享。

應(yīng)用這種方法實(shí)現(xiàn)層間和層內(nèi)的計(jì)算機(jī)通信從Ｊ開(kāi)發(fā)通信程序，，數(shù)據(jù)傳開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換程序，系統(tǒng)運(yùn)行的整體性好。但ＡＩＭＡｘ｝ｉ司源；由于對(duì)遠(yuǎn)程ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)機(jī)卜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行ＬＡＮＤｒｉｖｅｒ．且ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行需多個(gè)ＡＩＭＡｘ系統(tǒng)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)程序，使系統(tǒng)的可移植十牛受到限制，靈活性下降。

２種實(shí)現(xiàn)方案的應(yīng)用

將開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)好的Ｆｃｓ控制系統(tǒng)住現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)，其

６８

萬(wàn)　

方數(shù)據(jù)（１）單采用力案１，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)層規(guī)模小，所要｛審制的過(guò)程【旦ｌ路不多時(shí)，通常由ｌ～４個(gè)ＦＣＳ的現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)段就可形成完整的底層控制網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用１臺(tái)ｒ位監(jiān)控士機(jī)（網(wǎng)關(guān)機(jī)）即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)層與過(guò)程層的連接。過(guò)程層主機(jī)主要用于完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)層的監(jiān)控任務(wù)，亦可負(fù)擔(dān)與管理層豐機(jī)通信和數(shù)據(jù)交換的任務(wù)；過(guò)程層設(shè)立輔機(jī)，主要完成一些輔助Ｉ生工作，如現(xiàn)場(chǎng)層數(shù)據(jù)的顯示、打印及報(bào)表生成、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)等，同時(shí)還ａ』作為管理層豐機(jī)獲取現(xiàn)場(chǎng)層數(shù)據(jù)的信息源，以減輕土機(jī)負(fù)荷，提高主機(jī)的工作效率和可靠性。這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如阿３ａ所示。在這種情況下，宜采用獨(dú)立編程的方式實(shí)現(xiàn)過(guò)程級(jí)山部及其與管理層的通信幣¨數(shù)據(jù)交換，這種解決方案ｎＴ做到嘲絡(luò)層次鮮明，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的功能主次分明、分丁明確，可有效減小整個(gè)系統(tǒng)的故障率。

（２）單一采用方案２。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)層規(guī)模大，所要控制的過(guò)程回路較多時(shí)．通常要由多個(gè)ＦＣＳ的現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)段才能形成完整的底層控制網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)應(yīng)用多臺(tái)Ｉ位監(jiān)控士機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)層與過(guò)程層的連接。過(guò)程層主機(jī)主要用于完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)層的監(jiān)控任務(wù)，同叫還負(fù)擔(dān)與管理層主機(jī)通信和數(shù)據(jù)交換，現(xiàn)場(chǎng)層數(shù)據(jù)的顯示、打印及報(bào)表生成、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)等多項(xiàng)工作，同日Ｊ還要作為管理層主機(jī)獲取現(xiàn)場(chǎng)層數(shù)據(jù)的信息源；這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖３ｂ所示。存這種情況下，如對(duì)通信ｒ系統(tǒng)功能無(wú)特殊要求，’目采用上位監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程繳內(nèi)部及其與管理層的通信和數(shù)據(jù)交換．這種解決方案可充分利用系統(tǒng)資源，過(guò)程層主機(jī)及與管理層主機(jī)間的協(xié)調(diào)性好，大系統(tǒng)整體效率較高。但這種方案的明顯幣足是系統(tǒng)的靈活性較差，很難滿足某Ⅱｂ特殊Ｉ生功

能要求。

（３）方案ｌ和方案２的結(jié)合運(yùn)用。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)崖規(guī)模大，所要控制的過(guò)程回路較多時(shí)，將方窠１、２結(jié)合起來(lái)運(yùn)用，可做到２種方案的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)．從一般性和特交換實(shí)現(xiàn)的最佳選擇。這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖３ｔ所示。

具體采用哪種通信方案，哪種方案更適合于控火電廠全程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)對(duì)提高電力生產(chǎn)效益將遠(yuǎn)程ＡＩＭＡＸ節(jié)點(diǎn)機(jī)上的ＡＩＭＡＸ?cái)?shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的實(shí)ｎｏｄｅ２％ｍ０２一ＡＩ．ＯｕＴ；多參數(shù)點(diǎn)：ｎｏｄｅ２％ｂａｌｌＩＩｌｉＵ：

ｃｏ

統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)山ＡＩＭＡｘ網(wǎng)絡(luò)功能完成的大系統(tǒng)層廊用角度簡(jiǎn)捷明了，無(wú)需專ｒ輸?shù)目煽浚�，加之ＡＩＭＡｘ系統(tǒng)配置的數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換工具，可離線將數(shù)據(jù)寫(xiě)入管理層數(shù)據(jù)庫(kù)．無(wú)需另外絡(luò)要求所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)都要安裝ＡＩＭＡｘ系統(tǒng)。這無(wú)疑在系統(tǒng)運(yùn)行階段要占用較多的計(jì)算機(jī)資寫(xiě)入操作需另外安裝ＡＩＭＡｘ３．２

殊性２個(gè)方面郁可滿足要求，是大系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)制和管理，還戛考慮現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行效果和生產(chǎn)實(shí)際等諸多因素，在將多個(gè)方案進(jìn)行比較和綜合后央定通信于系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)方式。

４結(jié)束語(yǔ)

具有巨大的推動(dòng)作川。當(dāng)前面臨的是一個(gè)剛絡(luò)信息化的時(shí)代，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和Ｆｃｓ的崛起及迅速發(fā)展為火電廠全程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)和信息共掌作好了最后

層間通信ｒ系統(tǒng)可有如下３種選擇：

管理層過(guò)程層

準(zhǔn)備，而其最終實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)則足系統(tǒng)組態(tài)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和程序設(shè)計(jì)結(jié)合運(yùn)用的成果．姒Ｆｃｓ為幕礎(chǔ)的過(guò)程級(jí)內(nèi)部及其與管理級(jí)的通信＿ｒ系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案及其選擇是通信于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)需切實(shí)考慮的２個(gè)重要問(wèn)題，合理解決好這些問(wèn)題對(duì)于設(shè)計(jì)出ａＪ行而高效的全程自動(dòng)化通信系統(tǒng)尤為重

ａ小規(guī)�，F(xiàn)場(chǎng)控制層

要，

參考文獻(xiàn)

１１胡遭冗信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)［Ｍ］北京：清華大學(xué)出版社，

ｈ中等規(guī)�，F(xiàn)場(chǎng)控制層

１９９６

２］明道元計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)『Ｍ１．北京：清華大學(xué)出皈社，１９９６

ｉ士程層）機(jī)

３。瞿坦數(shù)據(jù)通信段網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)：Ｍ］武漢：華中埋丁大學(xué)出版社，

１９９６

４］白焰，吳鴻，楊曰陽(yáng)分散櫛制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

ｃ大型現(xiàn)場(chǎng)控制層

［Ｍ北京：中國(guó)電力出咂社，２００ｌ

（責(zé)任編輯；玲）

圖３由現(xiàn)場(chǎng)層規(guī)模決定的３種大系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

Ｆｌｌｌｌ—ｐｒｏｃｅｓｓａｕｔｏｍａｔｉｏｎａｎｄｊＩｌＩ．０ｒｍａｔｉｏｎｓｈａｒｉｎｇ

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《中目電力》禁志｝【與投向樂(lè)察（中國(guó)）市場(chǎng)部十２００３午

９月２４—２６日在廣４、韶關(guān)成功舉辦丁“高分子材料盥片ｊ技術(shù)，刨一流電廠生產(chǎn)教益”的技術(shù)研Ｌｔ會(huì)。此移（會(huì)議共邀請(qǐng)到了幸圍近４０家重要電廠客戶及行業(yè)專札媒體前束參加。

會(huì)議主要引塒加強(qiáng)±田發(fā)Ｉ乜廠設(shè)備的維護(hù)恃理問(wèn)題．著重于Ｉ｝廣了樂(lè)泰高分于材料在發(fā)電廠唐煤機(jī)ｒ的成功應(yīng)用實(shí)例。通過(guò)該應(yīng)用“Ｊ達(dá)

到降噪、延長(zhǎng)襯板壽命的教糶．提高電廠｜殳旨運(yùn)行可靠性，降低設(shè)備維護(hù)成本，提兩生產(chǎn)效薷，

會(huì)議還邀請(qǐng)々會(huì)人晁走訪了』、ｂ片ｊ現(xiàn)場(chǎng)實(shí)囂．井聽(tīng)取了樂(lè)泰。掛術(shù)人員受

害戶的現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)解，盤(pán)流和分享了各自的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)ｒ行、№技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用前景。通過(guò)該會(huì)議，提高ｒ疆高樂(lè)泰。專業(yè)＿Ｅ程膠釉劑供Ｊｔ；ｆ商的巾場(chǎng)形象廈客戶對(duì)樂(lè)泰品牌的信任感，同時(shí)

也擴(kuò)展樂(lè)泰。在工業(yè)維修市場(chǎng)的影響。

萬(wàn)方數(shù)據(jù)　

以現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的火電廠全程自動(dòng)化和信息共享

作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次數(shù)：

梁庚， 白焰， 李文

華北電力大學(xué),自動(dòng)化系,北京,102206中國(guó)電力

ELECTRIC POWER2004，37(1)12次

參考文獻(xiàn)(4條)

1.胡道元 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù) 19962.胡道元 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 19963.瞿坦 數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 1996

4.白焰.吳鴻.楊國(guó)田 分散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) 2001

相似文獻(xiàn)(10條)

1.會(huì)議論文 周明 火電廠自動(dòng)化與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) 2003

本文概述了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)及FCS在火電廠開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中存在的問(wèn)題,并介紹了研究、開(kāi)發(fā)FCS的路徑.

2.會(huì)議論文 顏渝坪.周明 FCS—火電廠自動(dòng)化的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 2002

本文回顧了最近20年來(lái),以微機(jī)為核心的自控裝置和系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用和發(fā)展,對(duì)當(dāng)前自控領(lǐng)域前沿的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)作了概括性的介紹,并描述了它在國(guó)際和國(guó)內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展.文中論述了FCS在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性,以及在火電廠應(yīng)用的必然性和目前面臨的問(wèn)題.對(duì)PLC、DCS和FCS在火電廠自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用前景,提出一些看法和建議,供同行和有關(guān)決策層參考.

3.會(huì)議論文 侯子良 新時(shí)期火電廠自動(dòng)化的目標(biāo) 2005

本文根據(jù)對(duì)當(dāng)前火電廠自動(dòng)化發(fā)展情況的分析，提出新時(shí)期火電廠自動(dòng)化的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是“建設(shè)數(shù)字化電廠，深化信息化技術(shù)應(yīng)用”。具體來(lái)說(shuō)，十一五期間應(yīng)當(dāng)完成下列任務(wù)：迎接SIS建設(shè)高潮，促進(jìn)SIS應(yīng)用技術(shù)走向成熟：繼續(xù)發(fā)展DCS，要特別扭轉(zhuǎn)重硬件、輕軟件的局面，精心組態(tài)，積極開(kāi)發(fā)和推進(jìn)優(yōu)化軟件應(yīng)用：積極穩(wěn)妥推廣應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，解決現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的現(xiàn)代化管理問(wèn)題，建成真正意義上的數(shù)字化電廠。

4.期刊論文 白焰.BAI Yan 中國(guó)火電廠自動(dòng)化的回顧與展望 -沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2005,1(1)

在簡(jiǎn)要回顧我國(guó)火電廠自動(dòng)化發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上,提出了目前我們所面臨的主要問(wèn)題,以及今后的主要發(fā)展方向.

5.期刊論文 侯子良.Hou Ziliang 中國(guó)火電廠自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)策 -中國(guó)電力1999,32(10)

在研究國(guó)外自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展及其在火電廠工程中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,從工程觀點(diǎn)出發(fā),對(duì)未來(lái)21世紀(jì)最初10年火電廠自動(dòng)化化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)、管理體制的改革,以及發(fā)展我國(guó)民族自動(dòng)化工業(yè)等提出了看法.

6.期刊論文 甘永華.徐忠 火電廠自動(dòng)化與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) -北京電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2010,27(3)

隨著流程工業(yè)的經(jīng)濟(jì)總量在迅速增長(zhǎng),對(duì)流程工業(yè)的需求迅速增長(zhǎng).自動(dòng)化儀表和系統(tǒng)逐步走向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化.本文著重闡述了大型火電廠DCS系統(tǒng)應(yīng)用及相關(guān)的技術(shù)和理念.

7.期刊論文 鄭慧莉.ZHENG Hui-li 大型火電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題 -電力系統(tǒng)自動(dòng)化2005,29(24)

繼2000年燃煤示范電站之后,一大批高參數(shù)、大容量的火電機(jī)組正在建設(shè)中,大型火電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)又出現(xiàn)了一些新的技術(shù)和問(wèn)題.文中針對(duì)現(xiàn)階段大型火電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)問(wèn)題,包括"多機(jī)一控"控制方式、機(jī)組自啟停功能、閉環(huán)優(yōu)化控制軟件、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、空冷控制系統(tǒng)、脫硫控制系統(tǒng)、脫硝控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行了討論,并給出了建議.

8.期刊論文 章水秀 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析 -江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2004,17(4)

介紹現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)基本概念、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)分類及其在火電廠中的應(yīng)用,論述現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在火電廠中應(yīng)用的必然性和目前存在的問(wèn)題,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在火電廠自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用前景提出看法.

9.期刊論文 顏渝坪 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)-火電廠現(xiàn)代化控制、管理和決策的基石 -中國(guó)電力2003,36(3)

簡(jiǎn)述近20年來(lái)以微機(jī)為核心的可編程控制器、分散控制系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用和發(fā)展,介紹現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)基本概念及其在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用和新發(fā)展.論述現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性及在火電廠應(yīng)用的必然性和目前面臨的問(wèn)題.對(duì)可編程控制器、分散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在火電廠自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用前景提出看法和建議.

10.期刊論文 沈軍.杭衛(wèi)華.梁曉叢 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用 -電力信息化2008,6(6)

敘述了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),提出了將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于全廠輔助公用系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及智能化設(shè)備狀態(tài)檢修管理方面的思路.同時(shí)闡述了大型火力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)可能存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略.建議在化水車間.循環(huán)水系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)等相對(duì)獨(dú)立的工藝流程及智能設(shè)備管理中率先應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù).現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)適應(yīng)了過(guò)程工業(yè)控制向智能化、數(shù)字化.網(wǎng)絡(luò)化和分散化發(fā)展的方向,隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷深化和發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在火電廠自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用也必將更加深入和廣泛.

引證文獻(xiàn)(12條)

1.鄧慧.張明.吳永存.范立.張菊軍 大型火電廠現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[期刊論文]-中國(guó)電力 2009(3)2.鄧欣偉.徐皓 企業(yè)集散控制系統(tǒng)總線型控制器的設(shè)計(jì)[期刊論文]-微計(jì)算機(jī)信息 2008(29)

　

　

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