NetLinx现场总线网络在发电厂电气控制中的应用

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NetLinx网络架构在电气控制系统中的应用

NetLinx网络架构在电气控制系统中的应用

N ET L INX网络架构在电气控制系统中的应用电气控制系统是电气工程关键的系统,网络技术的成熟,使得电气控制系统更加智能化和信息化,本文主要研究NetLinx网络架构在电气控制系统中的应用。

《电气试验》自2005年开始在全国电力行业内间公开出版发行。

《电气试验》立足科技,面向基层,面向实际,注重交流和传播电力工业生产的新技术、新经验、新方法、新产品,因此受到广大读者的普遍关注和好评。

对电气控制系统的特点进行详细的分析论述,引入了NetLinx罗克韦尔三层网络架构实现整个控制系统的网络组网、通讯以及控制,NetLinx三层网络架构在电气控制系统中的应用完全实现了系统的智能化、自动化,并且节约了成本,值得推广。

电气控制系统是目前电气领域的研究热点,学术上一般称为电气设备二次控制回路,不同的设备有不同的控制回路,而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。

为了保证一次设备运行的可靠与安全,需要有许多辅助电气设备为之服务,能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合,称为控制回路或二次回路。

这些电气设备必须具备以下功能:自动控制功能,高压和大电流开关设备的体积是很大的,一般都采用操作系统来控制分、合闸,特别是当设备出了故障时,需要开关自动切断电路,要有一套自动控制的电气操作设备,对供电设备进行自动控制;测量功能,灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电),如果想定量地知道电气设备的工作情况,还需要有各种仪表测量设备,测量线路的各种参数,如电压、电流、频率和功率的大小等。

因此,电气控制系统中迫切需要一种现场总线网络结构全面实现电气控制自动化。

NetLinx开放式网络架构是罗克韦尔电气自动化采用的开放的联网技术,包括EtherNet/IP(以太网/工业协议)、ControlNet和DeviceNe三层开放网络架构,能够提供相同的完整的网络通讯功能,NetLinx充分利用现代市场上易于采购的芯片、线缆、元件和经验等技术,这样减少了成本,此外,NetLinx减少了网络层次,志在打造从底层到顶层的全部的无缝集成的综合电气控制管理网络系统,从最简单的设备到英特网,帮助用户增进灵活性,减少安装费用,提高电气设备工作效率。

现场总线技术在火力发电厂里的应用

现场总线技术在火力发电厂里的应用

现场总线技术在火力发电厂里的应用摘要:随着现场总线技术的不断深化和发展,现场总线控制系统在火电万厂自动化领域的应用也必将更加深入和广泛。

本文介绍了火力发电厂的总线技术应用优点,并探讨了现场总线在火力发电厂的主要应用与发展趋势。

关键词:火力发电厂;总线技术;发展趋势随着电气自动化和现场总线技术的迅速发展,专用的电气装置和就地测控设备均已智能化,普遍采用交流采样技术,同时还具备通信接口传送信息的能力,因此电气系统的智能化、网络化已经成为发展趋势。

发电厂电气监控管理系统是在智能化和网络化的电气设备的基础上,采用大量现场总线通信技术实现的电气自动化产品,它的出现势必会对火力发电厂现有的计算机网络监控系统产生很大的影响。

1 火力发电厂应用现场总线的技术优点1.1节省硬件数量与投资由于在现场总线设备前端中分散的智能设备能够直接执行多种控制、传感、报警以及计算功能, 它不再需要DCS 系统的信号转换、调理、隔离技术等功能单元及其复杂接线,也不再需要单独的计算单元、控制器等, 还可以用工控机作为操作站, 因而既可节省一大笔变送器和工控机等硬件设备的投资, 又可以减少工程师站及操作员站的占地面积。

1.2节省安装费用现场总线系统的接线十分简单, 由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备, 因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少,连线设计与接头校对的工作量也大大减少。

当需要增加现场控制设备时, 无需增设新的电缆, 可就近连接在原有的电缆上, 既节省了投资, 也减少了设计、安装的工作量。

据有关典型试验工程的测算资料, 可节约安装费用60%以上。

1.3节省维护开销由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力, 并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室, 用户可以查询所有设备的运行, 诊断维护信息, 以便早期分析故障原因并快速排除。

缩短了维护停工时间, 同时由于系统结构简化, 连线简单而减少了维护工作量。

2 现场总线在火力发电厂的应用火力发电厂系统I/O测点多,现场装置多且密集,设备立体布置,厂域高度集中,并要求运行高可靠性。

现场总线技术在电厂自动化控制中的应用

现场总线技术在电厂自动化控制中的应用

现场总线技术在电厂自动化控制中的应用摘要:近些年,随着社会科技的快速成长,使得电力企业有了长久的发展,因此人们对电力自动化的发展程度提出了较高要求,包括用电安全以及技术的应用等方面。

为了满意人们对电力资源的需求,国家电网积极地应用各种控制技术在改变传统控制技术的基础上,提出了一种新型的控制技术,即现场总线控制技术。

这种技术在电力自动化领域中应用范围较广,优势突出。

本文中,笔者主要对现场总线技术在电力自动化中的应用情况进行简单地介绍仅共参考。

关键词:总线技术;自动化;应用目前,在自动化范围当中,现场总线(FCS)技术是热点话题之,并且被称为计算机局域网。

由于科学技术的发展,信息技术也得到了非常快的进展。

信息技术的发展,给各个领域的发展带来了新的机遇和挑战,也引起了很多领域的变革。

其中,自动化系统也发生了一系列变化。

随着社会的发展,工业电网也越来越复杂,电网的安全性显得越来越重要。

FCS具有开放的系统,其系统的互用性非常强,现场设备具有较高的智能化水平和较强的功能自治能力。

FCS系统结构所具有的分散性非常强,有较强的适应现场环境的优势。

从近几年已投入运行的电厂来看,效果良好,优势明显,发展势头强劲,得到了广大用户青睐。

由此可见,FCS现场总线技术已经成为电厂电气设备中的主流。

1现场总线的概念国际电工委员会指出现场总线是须要安装在生产过程区域的现场设备之间、现场设备与自动控制装置之间的双向、串行、数字式、多点通信的数据总线,现场总线是一种传输介质,在现场设备之间连接时还起到电源线的作用,在现代化自动生产领域作为通信网络进行全分散、全数字化、多变量、多点、多站的信息传输。

以单个分散的、数字的、智能的设备作为网络节点,起测量、控制作用,使用现场总线连接设备,彼此相互通信,实现对现场的控制口。

所以说,总线包括所连接的设备和线路,控制整个系统。

2现场总线技术特点现场总线技术在电厂自动化控制中的应用可以打破传统技术对电厂企业发展的影响,甚至可以提高用户对电力产品的抉择性。

现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用

现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用

现 场 总线 技 术 在 电厂 电气 控 制 系统 中的应 用
易扬
( 深圳 市能 源环保有 限公 司。广东 深圳 5 )2 1( ) 85

要 :对 电气现场总线控 制 系统( C ) F S 的发展现 状 、监控 范 围及特 点进行 了简要 论述 ,详 细说 明 了电 气 F S C
的 配 置 方 案 和 优 缺 点 。 通 过 综 合 论证 比 较认 为 。将 F S应 用 到 火 力发 电 厂 电 气控 制 系统 中 , 可 以 提 高 电厂 电 气 C
Ab t a t Th e eo me t t t s q o,mo io i g s o e a d f a u e f t e e e t i i l u o to y t m ( CS) a e sr c : e d v lp n ,sa u u n t rn c p n e t r s o h lc rc f d b s c n r ls se e F r
近年来 ,随着 电力 行业 的技 术进 步及 分散控 制 系统 ( S在 电厂 中的广泛应 用 ,电气 控制 水平 也 DC ) 不断提 高 。但 DC S主要 完成 的是 汽 轮 机 、锅 炉 的
经历 了 3个 阶段 :
a )第 1阶段 ,采 用 强 电一 对 一 控 制方 式 ,在 主控 室设模 拟 控制 屏 ,受 控对 象 的控 制开关 、状 态
b i fy e c i e wih i c n i u a i n s h me s r n p i t a d s o to n s e p u d d Up n c mp e e sv re l d s r b d t t s o f rt c e g o 。 to g o n s n h rc mi g x o n e . o o r h n ie d mo sr t n a d c mp rs n。a c n l so sd a h t h p l a i fF o ee t i c n r l y t m ft e ma o r e n ta i n o o ai o o c u i n i r wn t a e a p i t t c on o CS t l c rc o to se o h r l we s p

现场总线在国内电厂的应用

现场总线在国内电厂的应用

现场总线在国内电厂的应用【摘要】现场总线技术是一种在国内电厂广泛应用的通信协议,旨在实现设备之间的实时数据传输和通信。

本文首先介绍了现场总线技术的基本概念和特点,包括其在电厂中的应用优势和挑战。

然后通过具体案例分析,探讨了现场总线在电厂中的实际应用情况,并展望了其在未来的发展趋势。

结论部分指出,现场总线技术在国内电厂中具有巨大的潜力,将成为电厂自动化控制系统的重要组成部分,推动电厂智能化和高效化发展。

这些内容共同揭示了现场总线技术在国内电厂中的应用前景,为电厂行业的发展提供了有力支持和指导。

【关键词】现场总线、国内电厂、应用案例分析、优势、挑战、未来发展、应用前景、潜力、自动化控制系统、智能化、高效化。

1. 引言1.1 现场总线在国内电厂的应用现场总线技术是一种常用于工业控制系统中的通讯技术,它将传感器、执行器以及控制器连接在一起,实现实时数据的传输和通讯。

在国内电厂中,现场总线技术已经得到广泛应用,并取得了显著的成效。

现场总线技术在国内电厂中的应用案例分析表明,它能够实现设备之间的实时监测和控制,提高了电厂的生产效率和运行安全性。

通过现场总线技术,电厂可以实现设备的远程监控和智能化控制,减少人工干预,提高生产效率。

现场总线技术在电厂中具有诸多优势。

它能够减少布线成本、提高系统可靠性、简化系统维护等,进一步促进了电厂的智能化和自动化程度。

现场总线技术也面临挑战,如通讯安全性、兼容性等问题,需要不断加强研究和改进。

未来,现场总线技术在国内电厂中的应用前景展望非常广阔。

随着工业互联网的发展和电力行业的智能化趋势,现场总线技术将成为电厂自动化控制系统中不可或缺的一部分,为电厂的智能化、高效化提供强有力支持。

现场总线技术在国内电厂中具有巨大的潜力,将成为电厂未来发展的重要方向之一。

2. 正文2.1 现场总线技术的介绍现场总线技术是一种用于工业自动化控制系统的通信网络技术,它可以实现各种现场设备和控制器之间的数据交换和通信。

Netlinx网络构架在大型火力发电厂BOP中的应用

Netlinx网络构架在大型火力发电厂BOP中的应用

Netlinx网络构架在大型火力发电厂BOP中的应用【摘要】Netlinx网络构架是罗克韦尔自动化利用开放式网络技术构建的从从底层到顶层无缝集成的策略,其主要思想是将网络系统与设备有机的结合在一起,用以监控生产,将信息流扩展至整个生产过程,从而建成一个透明的、开放式结构体系的自动化系统。

基于Netlinx网络构架的大型火力发电厂辅助车间控制网(BOP)在神华国华台电得到成功应用,并成为电厂信息化建设的重要组成部分之一。

【关键词】Netlinx;网络构架;辅助车间控制网;应用1.引言大型火力发电厂辅助车间控制网(Bala-nce Of Plant,以下简称BOP)它是利用先进的计算机技术、通信技术和网络技术,将相互独立的各个外围辅助系统集成控制,实现外围控制系统少人值班或无人值班,提高外围设备控制水平,从而大幅度地提高劳动生产率,并达到减员增效的目的。

大型火电厂BOP系统与电厂生产过程密切相关,他们的正常运行是保证机组稳发满发的重要条件,但不同于大型火力发电厂主机设备采用成套设计、成套生产、成套供货和成套服务,BOP系统由于其自身工艺系统众多、设备分布广、占地面积大、物理位置分散、且各辅机系统由不同生产厂商或系统集成商供应、不同软硬件产品之间缺乏沟通与协作,导致系统设计风格迥异、控制网络连接形式多样,人机界面不一致、备品备件种类多,这些将导致企业维修成本增加、生产效率下降、降低了企业快速反应能力。

面对企业从底层到顶层全方位自动化的要求,在工业自动化领域领先的罗克韦尔自动化推出了一种无缝集成的开放式网络构架——Netlinx作为解决方案。

本文以神华广东国华粤电台山发电有限公司一期工程为例,分析基于Netlinx网络构架在大型火力发电厂BOP系统中的成功应用。

linx网络构架特点Netlinx网络构架是罗克韦尔自动化公司推出的一种以工业以太网(Ethernet/IP)、控制网(ControlNet)和设备网(DeviceNet)三层工业控制网络为平台的新型网络构架,在各个网络的应用层协议中都采用了统一的通用工业协议CIP(Common Industry Protocol),从而实现了不同网络之间信息路由和无缝连接,构造了一个从车间到企业、从设备底层到管理信息层的开放与集成的网络平台。

现场总线技术在火力发电厂电气控制系统中的应用

现场总线技术在火力发电厂电气控制系统中的应用

现场总线技术在火力发电厂电气控制系统中的应用作者:孙茗摘要:随着火力发电厂建设规模的不断扩大,电厂自动化水平的不断提高,对电厂的生产运行和管理提出了更高的要求,为实现电厂全面的信息化管理,大型火力发电厂基本上都逐步建立了电厂管理信息系统,通过各子系统提供丰富的实时和非实时的现场信息,对各系统状况和设备运行情况作出分析与故障预警,以提高电厂管理效率和决策正确性,使电厂实现全厂管理控制一体化。

理想的火力发电厂管理控制应分为三层网络结构:上层网络为厂级自动化管理信息的高速以太网,中间网络为生产过程自动化网络,底层网络是各子系统之间的现场总线网络。

根据电厂生产、管理等各环节的特点,火力发电厂自动化管理信息系统是划分成若干个子系统,子系统是按功能来划分的,与电厂管理体制相适应。

子系统的划分遵循的原则:一是逻辑相对独立,每个子系统能独立完成某方面的管理功能;二是子系统内部各模块之间的联系程度大,而与其它子系统之间的联系程度小。

随着电气自动化和现场总线技术的迅速发展,专用的电气装置和就地测控设备均己智能化,普遍采用交流采样技术,同时还具备通信接口传送信息的能力,因此电气系统的智能化、网络化己经成为发展趋势。

发电厂电气监控管理系统(简称ECMS)是在智能化和网络化的电气设备的基础上,采用大量现场总线通信技术实现的电气自动化产品,它的出现势必会对火力发电厂现有的计算机网络监控系统产生很大的影响,本文将对发电厂电气监控系统的设计范围、功能定位和与其它监控系统的关系等方面进行分析和探讨。

一、现场总线控制系统的特点开放性、分散化和低成木是现场总线最显著的三大特征1.1 系统的开放性目前,火力发电厂中单元机组控制普遍采用的是分散控制系统(简称DCS),其网络结构基本上是封闭式结构,其它厂家的智能设备很难接入。

而现场总线系统是采用开放性分层分布式网络结构,将各控制器节点下放分散到现场,监控功能进一步分散到智能现场设备,构成一种彻底的、分布式控制体系结构,网络拓扑结构任意,可为总线形、星形、环形等,通信介质不受限制,可用双绞线、同轴电缆、光纤电缆等各种形式。

现场总线技术在火力发电厂电气控制系统中的运用

现场总线技术在火力发电厂电气控制系统中的运用

197电力技术最后,通过调压器的调节以后并到电网当中。

从实际上来看,系统能够在处于直流电压存在波动的状况下自动进行调节,而输出与要求相符的并网电压。

因此在这里面所加的网侧调压器目的是为了配合实验调试。

3.1.3 DSP控制单元 在控制系统当中,DSP是其中的核心,不论是在对系统进行的实时保护上,还是系统的运行上都是通过DSP芯片来实现的。

在控制系统的微处理器上本研究选取的时具有性能较高的16位定点DSP TMS320LF2407A,其中包括两个专门对电动机进行控制的事件管理器,这两个可以完成PWM的波形输出、对能够进行编程的PWM进行死区控制。

此外,事件管理器还能够出现对称和不对称的PWM信号,由于可以带来更小的电流谐波,因此在此设计当中采取的是对称的PWM信号。

3.1.4 对电路设计进行检测和保护 在实际应用计算机控制系统的过程中,一定要考虑是否具有可靠性,特别是在工业应用当中,系统抗干扰能力尤为明显。

为了避免发生出现并解决干扰现象,不但要适当的处理干扰源,同时还要多采取防范的手段,进而方式因为外界干扰而导致出现程序“死机”或是“跑飞”问题,而造成系统工作发生异常。

另外,系统一定要具备对外部环境的干扰以及影响进行抵抗的能力,是否具有可靠性是对系统进行评判的重要指标之一。

在本设计当中,为了使系统具有更高的可靠性,同时使用了硬件看门狗和软件看门狗。

3.2 系统主要软件设计3.2.1 蓄电池 蓄电池可以为独立运行的小型风力发电系统提供其所需要的能量,因为需求不同,负载功率也会有所变化,同时受到大气环境的影响,风能大小也会也有所差异,所以,为了能够让负载的端电压保持稳定,一定要加入蓄电池,从而达到系统输入和输出能量之间的平衡状态,实现对系统功率进行调节的目标。

3.2.2 对键盘操作程序进行设计 在整个程序设计当中,键盘操作程序必不可少,如果用户想要更为便捷的控制系统的运行参数,就需要键盘在其中发挥作用。

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Ab tac sr t
W i ch n n o c t s sem i po r an , e dv t es f t h a gig f onr ol y t n we pl tt a anag o FCS h ar el r t enel ti co tol s t m e abo aedTh , ecr c n r yse
即设 备 层 、 制 层 和信 息 层 的体 系 。在 这 个 体 系 中 , 据 可 以 双 控 数 向流 通 、 与 层 之 间 可 以交 换 数 据 , 某 一 具 体 应 用 可 以 选 择 其 层 对 中某 层 或某 几 层 ,而 且 每 层 之 间 可 能 存 在 层 叠 。我 们 的 目的 就 是 , 用 一 个 开 放 的 、 平 的 、 足 高性 能 系统 需 求 的 、 低 整 体 采 扁 满 降 系统费用 的( 括提 高网络/ 备诊断能 力 、 少接线 、 装 、 包 设 减 安 系 统 调 试 时 间 , 高 纠 错 能 力 ) 网 络 体 系 , 图 1所 示 罗 克 韦 尔 提 的 如
1 ) 有通 信 错 误 分 级 检 测 机 制 、 具 1 通信 故 障 的 自动差 别 和恢
复功能 ;
网络 支 持 可从 高 层 对 以下 各 层 的产 品 组 态 及 监 测 ;所 有层 之 间 的完 全 桥 接 层之 间通 过 网桥 / 网关 连接 ; 设 备 可 有 增 强 的诊 断 对
能 力 将 控 制 分散 到整 个 体 系 ;对 每 个 特 有 的 层 只 需 关 注 一些 关
键 的功 能 。 2 发 电 厂 电气 控 制 系统
21 发 电 厂 电气 控 制 系 统 现 状 . 2 0世 纪 8 0年 代 后 期 ,随着 电力 行 业 的技 术 进 步 及 分 散 控
1 Ne Ln tix现 场 总 线 网络
自动 化 公 司 的 N ti eLn x三 层 网 络 。
11 e L x现 场 总线 网络 特 点 和 优 点 . N ti n
基于C AN 的 D v e e 吸取 了 C N 的 众 多 优 点 , 形 成 ei N t c A 还
了 自己鲜 明 的 特点 。具 体 来 说 :
1 ) 持对 等 、 主 或 主/ 2支 多 从通 信结 构 ; 1 ) 实 现不 同厂 商 的同 类设 备 的互 换 ; 3可 1) 4 既适 用 于连 接 低 端 工 业 设 备 , 能 连 接 象 变 频 器 、 作 又 操
员 终 端 之 类 的 复杂 设 备 。
1 l 络架 构 2网 现 在 自动 化 领 域 上 现 场 总 线 网络 一 般 采 用 三 层 网 络 结 构 ,
4 节 点 设 备 可 通 过 网 络 统 一 配 电 ( 号 线 和 电源 线 都 包 含 ) 信
在 干线 中 )亦 可 配 置 为 自行 供 电 ; , 5 高 电流 能 力 ( ) 可高 达 1 A) 6 ; 6 网 络速 度 可 选 15 b s 2 0 b s和 5 0 b s ) 2 k p 、5 k p 0kp ;
1 采 用 C N 物 理 层 和数 据 链 路 层 规 约 , 用 C ) A 使 AN 规 约 芯
片 , 到 了 国际 上 主 要 芯 片 制造 商 的支 持 ; 得
2 网 络上 可 以容 纳 多 达 6 ) 4个 节点 地 址 , 个 节 点 支 持 的 I 每 /
O 数 量没 有 限 制 ; 3 网络 拓 扑 结 构 灵 活 ; )
结合 发 电 厂 中控 制 系统 的 变 迁 , 阐述 了现 场 总 线 的 优 点 , 重点 分 析 了 N ti eLn x现 场 总线 网络 在 火 电厂 电 气控 制 系统 中 的应 用情 况 。 最后 , 出 了 N ti 给 eLn x网络 在 火 电厂 电气控 制 系 统 中的 应 用设 计 方案 。 关键词 :e i , N tn 罗克 韦 尔, 场 总线 , 制 系统 , 电厂 Lx 现 控 发
三 层 网 络体 系 的特 点 是 : 底 层 到 高层 全 部 是 开 放 的 , 需 从 不
许可证 , 用注册 , 有任何限制 ; 任何人都是可用 的, 不 没 对 技术 产 品 有 很 高 的 可靠 性 和 互 操 作 性 ; 络是 扁 平 结 构 , 最 少层 次 的 网 以
1) O 采用 非 破 坏 性 逐 位 仲 裁 机制 实 现 按 优 先 级 发送 信 ito c d n hs pap . O p r a t s n rdu e i t i er Ke wors: t ix R k lFed y d Ne Ln , oc wel ilbusconr s sem .ower ln , . tol y t p pa t
7 具 有误 接 线 保 护 功 能 ; )
8 可 带 电更 换 网络 节 点设 备 , 线 修 改 网 络配 置 ; ) 在 9 支 持 选 通 、 询 、 环 、 态 变 化 和 应 用 触 发 的 数 据 传 送 ) 轮 循 状
方式 ;
图 1 N t ix现 场 总线 的三 层 网 络 结构 e Ln
鹿 剑 ( 疆特种 设备检 验研 究院 , 疆 乌 鲁木 齐 8 0 0 ) 新 新 3 0 0
郭 亮 ( 新疆产品质量监督检验研究院, 新疆 乌鲁木齐 8 0 1 ) 3 0 7
应 昕 ( 疆 工业 高等 专科 学校 , 新 新疆 乌鲁木 齐 8 0 9 ) 3 0 1
摘 要
ba ed n s o Netix n Ln i po r an i e ph sz d. te we pl t s m a ie I h en o t e ape ,n x n d f h p ra e ampl u ig e sn NeLix n ec r co tols s t n i el ti c nr y —
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N ti eLn x现 场总 线 网络 在 发 电厂 电气 控 制 中 的 应用
N ti 现场总线网络在发电厂电气控制中的应用 eL x n
Appia in o t ix Fedb s n lc r a nr lo o r Pa t l t f Ne Ln il u i c o Ee ti lCo t f P we ln c o
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