现场总线技术在火电厂的应用与前景

梁国杰 高云鹏

(北京京能热电股份有限公司石景山热电厂，北京 100041)

随着自动化仪表技术、计算机网络技术和过程控制技术的日益成熟和快速发展，工业控制领域发生了一次技术变革，而这次变革的基础就是现场总线技术的产生[1]，由于火电厂控制系统采用了现场总线技术，使得其在结构和性能上产生了较大提高。

根据IEC和ISA的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络[2]，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信且要求使用具有现场总线通信能力的智能现场设备。火电厂的现场智能设备完成数据采集、数据处理、控制运算及数据输出等功能，并把这些信息通过现场总线传到控制室的操作员站上，运行人员通过操作员站查看电厂各个设备运行状态和控制就地设备。由于现场总线控制系统体现了“信息集中、控制分散”的概念，正符合了火电厂过程控制的发展方向和必然趋势，因此，近些年在火电厂较多的采用了具有现场总线功能的控制系统。

1 现场总线技术特点①

当前国内外电力行业应用较多的现场总线协议有：FF、Profibus、Modbus、HART、Devicenet、ASI以及CAN等。在实际应用中FF、Profibus、HART、ASI总线协议较成熟，其中比较适用于过程控制的现场总线标准是FF和Profibus-DP/PA。除这两种主流现场总线标准外，HART、Devicenet及ASI等现场总线协议在火电厂中不同需要和场合下也有适当的应用。

以火电厂Profibus-DP/PA协议现场总线为例，典型的网络结构如图1所示，Profibus-DP总线设备连接方式为串级连接，由于其连接方式会造成一定的信号衰减或通信速度降低，实际上每个总线网段最多可连接32台总线设备。……