火电厂输煤程控系统现场总线控制方案
浅谈火电厂的输煤程控系统现场总线控制方案摘要：火电厂的输煤系统是辅机系统的一个重要组成部分，是保证火电厂稳定可靠运行的重要因素之一。一个高可靠性和灵活性的燃料输送系统程序是机组乃至整个电厂稳定运行的重要保证，其运行的好坏直接影响到电厂的安全运行。本文根据某电厂输煤系统工艺流程，针对常规i/o控制方式和推荐的现场总线控制方式进行方案论述比较，提出了基于现场总线技术的输煤程控系统的控制方案。
关键词：火电厂输煤程控系统现场总线控制
引言
上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。随着电厂自动化水平的不断提高，现场总线技术已经在电厂众多工艺流程控制系统中得以广泛应用，其安全、便捷、高效、稳定的工作特性，正受到越来越多用户的关注和认可。
1 现场总线控制方式的特性
相对于传统的集中控制方式而言，现场总线是安装在生产过程区域中的现场设备/仪表与自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通信的数据总线，主要特征是采用数字式通信方式取代设备级的模拟量/开关量信号，使用一根电缆连接所有现场设备，支持的总线协议有profibus、devicenet、as-i、foundation fieldbus、interbus-s、canopen、modbus等。
现场总线知识点总结(打印版)
1.集散控制系统是以微型计算机为基础的分散性综合控制系统。集散控制系统 的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的 一种新型控制技术。它是计算机技术、通信技术、控制技术和CRT显示技术（简称4c技术）相互渗透发展的产物。采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，以分层、分级和合作自治的结构形式，适应现代工业的生产和管理要求。 2.集散控制系统由集中管理部分、分散啊控制检测部分和通信部分组成。集 中管理部分可分为运行员操作站、工程师工作站和管理计算机；分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站；通信部分用于完成控制指令及各种信息的传递和数据资源的共享。集散控制系统按照自下而上的功能可分为四层：现场控制级、过程装置控制级、车间操作管理级和调度管理级。 3.集散控制系统组态功能包括硬件组态和软件组态。 4.CRT操作方式的特点：信息量大、显示方式多样化、操作方便容易、透明度 提高。 5.组态操作包括系统组态、控制组态、画面组态和操作组态。 6.过程画面组态主要由静态画面、动态画面及画面合成等内容组成。 7.集散控制系统的显示画面可分为四层：区域显示、单元显示、组显示、细目 显示。 8.集散控制系统的显示画面分为：概貌显示画面、过程显示画面、仪表面板显 示画面、趋势显示画面、报警显示画面、系统显示画面。 9.数据信息：具有一定编码、格式和字长的数字信息。 10.传输速率：指信道在单位时间内传输的信息量。 11.传输方式：①单工方式：信息只能沿单方向传输的通信方式②半双工方 式：信息可沿着两个方向上传输，但在某一时刻只能沿一个方向传输的通信方式③全双工方式：信息可以同时沿着两个方向传输的通信方式。有基带传输、载带传输和宽带传输。 12.异步传输：信息以字符为单位进行传输，每个信息字符都具有自己的起始位 和停止位，一个字符中的各个位是同步的，但字符与字符之间的时间间隔是不确定的；同步传输：信息不是以字符而是以数据块为单位进行传输的。 13.串行传输：把构成数据的各个二进制位依次在信道上传输；并行传输：把构 成数据的各个二进制位同时在信道上传输。 14.载带传输有三种调制方式：调幅方式、调频方式和调相方式。 15.数据交换方式：线路交换方式、报文交换方式、报文分组交换方式（又分 为虚电路和数据报两种交换方式）。 16.OSI模型的层次：物理、数据链路、网络、传送、会话、表示、应用。 17.开放系统互联的参考模型各层共有的功能：封装过程、分段存储、连接建 立、流量控制、差错控制和多路复用。 18.IEE802委员会分别对带有冲突检测的载波侦听多路存取、令牌总线、令牌 环三种媒体存取方式规定了相关协议，即IEE802.3、IEE802.4、IEE802.5。19．现场总线广义上是指控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统。 20.一般认为现场总线时用于现场仪表与控制室主机系统之间的一种开放的、 全数字化、双向、多站的通信系统。 21.现场总线的特点：封闭的物理过程、更大的覆盖范围、设备的数量、价 格、实时性操作、传输的完整性、有效性、用户选择的服务、集成开放结构、严酷的环境条件。 22.通用现场通信系统和各领域的特殊要求：发电和输变电、化工系统特殊要 求、制造应用、电子机构应用、现场总线需求的综合考虑。 23.现场总线控制系统在制造在领域、物业领域和过程领域得到全面的发展。 24.Profibus产品系列：Profibus-DP、Profibus-PA、Profibus-FMS。 25.Profibus的主要特性：总线存取协议、灵活的配置、本征安全、功能强大 的FMS。 26.集散控制系统的设计分为4个阶段：方案论证、方案设计、工程设计和系 统文件设计。 27.CAN总线：控制器局域网。主要特性如下：通信介质可以是双绞线、同轴电 缆或光纤，直接通信最远可达10km，最高速率可达1Mbit/s；用数据块编码方式的代替传统的站地址编码方式；网络上任意一个节点可以主动向其他节点发送数据；网络上的节点可以定义成不同的优先级；数据帧中的数据字段长度最多为8个字节；CAN中的每一个帧中都有CRC校验及其他检错措施，降低数据的错误率；网络上的节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能。 28.集散控制系统的安全性：功能安全、人身安全、信息安全。 29.现场总线与IT计算机网络技术的的区别：现场总线数据传输的“及时性” 和系统响应的“实时性”，响应时间要求为001~0.5s或者0.5~2s，而在IT中实时性可以忽略；在工厂自动化系统中通信方式使用广播和多组方式；在IT 中某个自主系统与另一个自主系统只建立暂时的一对一方式；现场总线强调在恶劣环境下数据传送的完整性；现场总线需要面向连接的服务和无连接服务两种LLC服务形式；现场总线需要解决多家公司产品和系统在一个网络上相互兼容的问题；IT计算机网络通信与现场总线的现场装置之间的网络通信，要求有所不同，前者通信量大，而后者量不大；现场总线控制系统的数据通信要求严格，采用的网络技术不仅是先进的，更重要的是成熟的、实用的。 30.离散PID控制算法：位置算法、增量算法、速度算法。 31.前馈控制：实质是一种扰动进行调节的开环控制系统。 32.通信就是信息从一处传输到另一处的进程。任何通信系统都是由发送装置、接收装置、信道和信息组成。 33.集中式控制的优点：可实现高质量控制；控制功能集中在中心控制站；避 免通信站之间互相协调的麻烦；缺点：中心控制站结构复杂；中心控制站成为整个网络系统的潜在瓶颈。 34.多功能智能化现场装置产品的功能：与自动控制装置之间的双向数字通 信功能；多变量输出；信息差错检测功能；提供诊断信息；控制器功能。35.Lonworks的特点：开放性和互操作性；通信介质；网络结构、应用高级语 言进行开发、开发周期短、易于商品化、支持完全分布式网络系统；提供与上层决策系统的互联接口。 36.可靠度：系统在规定的条件下(指设备所处的温度、湿度、气压、振动等环境条件和使用方法及维护措施等),在规定的时间内(指明确规定的工作期限)，无故障地发挥规定功能(应具备的技术指标)的概率。名词解释： 1、数据采集系统：计算机只承担数据的采集和处理，而不直接参与控制。 2、直接数字控制系统：计算机既采集数据，又对数据进行处理，并按照一定的控制 规律进行运算，其结果经输出通道作用到控制对象，使被控变量符合要求。 3、现场总线控制系统：利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元 方便的连接在一起构成的系统。 4、实时控制：计算机在规定的时间内完成数据的采集、、计算和输出。 5、传输速率：单位时间内通信系统所传输的信息量，一般以每秒种能够传输的比特 数来表示，其单位是bps。 6、计算机控制系统：利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。 7、集散控制系统：是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、 局部网络通信的计算机综合控制系统。 8、现场总线：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。 9、组态：利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置，使其按预定的功能 实现特定的目的。 10、串行传输：把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。 11、通信协议：通信双方共同遵守的规则，包括语法、语义、时序。 12、监督计算机控制系统：简称SCC系统，是一种两级微型计算机控制系统，其中 DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制；SCC级计算机则根据生产过程的工况和已定的数学模型，进行优化分析计算，产生最优化设定值，送给DDC级计算机执行。 13、分级控制系统：由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制，其特点 是控制分散、危险分散。 14、模拟通信：通信系统中所传输的是模拟信号，通常采用0-10m A DC或4-20m A DC电流信号传输信息。 15、数字通信：通信系统中所传输的是数字信号。 16、并行传输：把数据多位同时在信道上进行传输的方式。 17、开放系统互连参考模型：信息处理领域内最重要的标准之一，是一种框架模型， 它将开发系统的通信功能分为七层，描述了各层的意义及各层的命名和功能。18、解释名词：SCC，DDC，DCS，FCS，CIPS，CIMS 答：①SCC：计算机监督控制②DDC：直接数字控制③DCS：集散控制系统④FCS：现场总线控制系统⑤CIPS：计算机集成过程系统⑥CIMS：计算机集成制造系统 问答题： 1、简述DCS的操作员站、工程师站、监控计算机站的主要功能？ 答：①操作站的主要功能：为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。 ②工程师站的主要功能：控制系统组态的修改、控制参数的调试 ③监控计算机的主要功能：在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作 用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考。 2、组态设计的一般步骤如下： 答：①组态软件的安装按照要求正确安装组态软件，并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。 ②工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程，弄清被控对象的 特征，明确技术要求，然后再进行工程的整体规划，包括系统应实现哪些功 能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。 ③设计用户操作菜单为便于控制和监视系统的运行，通常应根据实际需要建立 用户自己的菜单以方便操作，例如设立一按钮来控制电动机的起/停。 ④画面设计与编辑画面设计分为画面建立、画面编辑和动画编辑与链接几个步 骤。画面由用户根据实际工艺流程编辑制作，然后需要将画面与已定义的变量关联起来，以便使画面上的内容随生产过程的运行而实时变化。 ⑤编写程序进行调试程序由用户编写好之后需进行调试，调试前一般要借助于 一些模拟手段进行初调，检查工艺流程、动态数据、动画效果等是否正确。 ⑥综合调试对系统进行全面的调试后，经验收方可投入试运行，在运行过程中 及时完善系统的设计。 3、什么是PROFIBUS总线？PROFIBUS总线有什么特点？ 答：①PROFIBUS是一种国际性的开放式现场总线标准，是唯一的全集成H1（过程）和H2（工厂自动化）现场总线解决方案[12]，它不依赖于产品制造商，不同厂商生产的设备无须对其接口进行特别调整就可通信，因此它广泛应用于制造加 工、楼宇和过程自动化等自动控制领域。 ②PROFIBUS现场总线系统的技术特点：⑴容易安装，节省成本。⑵集中组态，建 立系统简单。⑶提高可靠性，工厂生产更安全、有效。⑷减少维护，节省成 本。⑸符合国际标准，工厂投资安全。 4、DCS的层次结构一般分为几层，并说明每层的功能？ 答：集散控制系统分为四个层次，每个层次由多个计算机组成，分别行使不同的功能，自下而上分别是：现场控制级、过程控制级、过程管理级和经营管理级。与这四层结构相对应的四层局部网络分别是现场网络、控制网络、监控网络和管理网络。 ①现场控制级的功能：一是完成过程数据采集与处理。二是直接输出操作命令、 实现分散控制。三是完成与上级设备的数据通信，实现网络数据库共享。四是完成对现场控制级智能设备的监测、诊断和组态等。 ②过程控制级功能：一是采集过程数据，进行数据转换与处理；二是对生产过程 进行监测和控制，输出控制信号，实现反馈控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制功能；三是现场设备及 I/O卡件的自诊断；四是与过程操作管理级进行数据通信。 ③过程管理级功能：一是监视和控制生产过程；二是控制方式的无扰动切换，修 改设定值，调整控制信号，操控现场设备，以实现对生产过程的干预；三是打印各种报表，复制屏幕上的画面和曲线等。
现场总线技术的特点及发展趋势
现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、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，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、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，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线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，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。国际上许多有实力、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。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统，把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统，把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统，把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统，它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开，相关标准的一致，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展，现场设备本身已经具备自动控制的基本功能，所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
(完整版)基于PLC的热电厂输煤控制系统毕业设计论文
杭州职业技术学院 继续教育学院 毕业设计（论文） （10 届） 基于PLC的热电厂输煤系统控制
系别电气10 专业电气自动化 班级电气10 姓名陈滔 指导教师卢望 2012年03 月20 日 基于PLC的热电厂输煤系统控制 学生姓名：陈滔学号：专业电气自动化 论文设计简介： 由于热电厂输煤系统运行条件恶劣，各类干扰信号较多，使得抗干扰问题成为输煤程控实际运行及调试中的一大难题，直接关系到整个输煤系统的安全运行。热电厂的输煤程控系统改造为背景，详细分析和设计了一套PLC控制主要是输煤系统的自动控制和手动控制部分，皮带机和各设备的联机控制由联机控制面板操作，提高系统可靠性的方法，提出了一些具体措施，从硬件和软件两个方面着手，研究了信号抗干扰方法和实施手段，并在热电厂程控改造工程中予以应用，工程实践表明：该系统运行可靠，抗干扰能力强，自动化程度高，为实现设备的状态检修奠定了必要的物质基础。 设计的内容： 1 PLC控制能够实现安全高效的工作; 2 满足输煤系统的各项技术要求； 3 具体内容包括改造输煤系统的流程，控制系统软件构成，PLC程序编写等。 设计希望解决的问题： 此项设计为了研究用PLC来设计整个输煤系统能有效的减少对人体的伤害及加强工作效率。 设计的内容 热电厂输煤系统分卸煤与上煤两大部分，料斗和1#-3#皮带负责把煤由铁路配煤场输送到发电房。煤在配煤场经碾碎去渣和铁硝后，由给煤机给煤经4A#-7A#到0#或4B#-7B#
到0#送进锅炉，共12条皮带。 在我的此次设计中，综合考虑设计的实用性和其性价比，我采用了一台PLC控制整个系统，有卸煤部分和上煤部分两个独立的部分；PLC与PC机不通信。PLC控制主要是输煤系统的自动控制和手动控制部分，皮带机和各设备的联机控制由联机控制面板操作。 研究的方法和技术路线 1.查阅资料，选定设计方案 2.确定设计方案 3.PLC的选择 4.比较得出结论 5.撰写设计论文 目录 摘要 (Ⅰ) Abstrac (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1基于PLC的输煤控制系统的意义 (1) 第2章可编程序控制器的概况 (2) 2.1 PLC的概念及发展 (2) 2.1.1可编程序控制的历史 (2) 2.2 可编程序控制器的硬件及工作原理 (3) 2.2.1 可编程序控制器的基本结构 (3) 2.2.2 可编程序控制器的物理结构 (4) 第3章系统的硬件设计 (5) 3.1 PLC机型的选择 (5) 3.1.1 系统机型的选择 (5) 3.2 电动机的机型 (6) 3.3 电机主电路的设计 (8) 第4章系统的软件设计 (9) 4.1系统软件控制 (9)
现场总线控制系统的现状和发展前景
现场总线控制系统的现状和发展前景 序言 随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。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。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术，是能应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司都投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS 发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统，已被称为第五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication通信)技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍未形成一个统一的标准，目前现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础，这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法，将极大地推动整个工业领域的技术进步，对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 现场总线技术是当代工业数字通信的前沿技术，是计算机技术、通信技术和自动化控制技术的集成，也是信息技术、测量技术在信息时代的体现。现场总线技术经过10年的研发、试验和局部应用阶段，现已开始大量地在中小系统中应用，并开始在超大规模的自动化系统工程中应用。现场总线技术是工业数字通信时代的先驱，它的出现正在引起工业控领域的一次前所未有的技术革命。现场总线不仅仅是分散于最底层的控制系统，而且是建立于整个工业体系的通信系统，它的通信协议建立在控制策略之上，标准的编程语言(DDL)和强大的通信功能，使现场总线控制系统成为贯彻操作者意志的最得力的工具，由于其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的控制方法。 进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国现场总线控制系统行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO, 近年来，现场总线控制系统行业的出口也形势喜人，2008年，全球金融危机爆发，我国现场总线控制系统行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，现场总线控制系统行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面，2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国现场总线控制系统行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。
火力发电厂电气控制系统设计及探讨 杜建
火力发电厂电气控制系统设计及探讨杜建 发表时间：2018-06-01T10:08:09.433Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：杜建 [导读] 摘要：近些年，随着我国社会经济的快速发展，人民生活水平在不断提高，对电力的需求也不断提升。 （山东省鑫峰工程设计有限公司山东济南 250101） 摘要：近些年，随着我国社会经济的快速发展，人民生活水平在不断提高，对电力的需求也不断提升。为了满足人们日益增长的用电需求，现在电力生产水平与生产量逐渐提高，火力发电作为当前电力生产的主要方式，其生产水平与控制技术也发生了巨大变化，尤其是在电气控制系统设计上，自动化水平也越来越高。本文主要分析了当前火力发电厂电气控制系统的具体设计，希望为电力生产提供一些有价值的参考。 关键词：发电厂；电气控制；设计系统；探讨 引言 随着现代化工业的发展，电源建设成为电力建设的重点，全国范围内的火力发电厂数量逐渐增多，新建的火力发电厂采用先进的设备和技术，不断完善管理方案。针对火力发电厂的电气控制系统，为了满足设备的管理需求，一般采用新型电气控制系统，近年来DCS控制系统成为火力发电厂电气控制的重要方法。 1、控制系统 由于电气控制系统的应用场合不同，目前人员将电气控制系统主要分为单元控和主控这两部分，同时将主控和单元控作为系统控制的中央系统。其中单元控制室含有大量网络控制单元，各个部分都有独立单元控制系统。在主控方式的应用过程中工作人员需要结合火力发电厂实际情况来确定应用系统单机容量，如果其容量在300~500MW之间，可以采用主控方式，但是如果其容量超过了500MW需要采用单元控制法进行。站在电气专业的角度进行分析，使用单机控制和主控都有各自的优缺点，在运行中采用单机控制方式会使得安装过程更为简单，与此同时也确保了系统操作以及监控工作的安全性和可靠性。采用主控方式能够实现对调试单元的合理布置，可以将两台设备连接起来，以此避免分散弊端的出现，从而有效减少了人力投入，网络化监控室可以实现网络单元控制与系统单元控制的有效整合，有效减少了财力和资源投入，有助于实现火力发电厂经济效益最大化。目前在火力发电厂主要有这三种控制方式，即：选线控制，一对一控制，微机监控。断路器与控制回路之间存在密切联系，对设备运行工作的可靠性和稳定性提出了很高要求。为了实现提高火力发电厂系统运行可靠性和稳定性等目标，必须要优先采取强电控制措施，进行简单接线，这种方法成为火力发电厂系统控制过程中的主要方式。随着科学技术不断提高，相关人员会在控制系统中及时引入微机型自动化方式来实现有效控制，同时还在日常工作中不断总结经验，将微机监控系统有效整合到火力发电厂系统控制工作中，比如工作人员将DCS系统引入到电气设备控制过程中，不仅实现了系统自动化控制，还大大提升了控制系统运行效率，有效实现了火力发电厂统一值班。发电厂信号系统是信号控制工作的核心部分，在系统设计过程中经常应用自动化信号系统操作技术，然后及时融入微机报警器，这样做的目的是，有效保证了中央信号稳定性。 2、自动化设计 发电厂电气控制的自动化设计，现今还存在潜在的问题，例如单元机组中的锅炉和汽机控制方面还不能满足协调的需求，很难在控制过程中实现统一化值班，同时辅助系统的自动化水平不足，需要在控制过程中安排较多的值班人员。针对单元机组而言，控制室占地面积较大，控制方案与最近科学技术脱轨，同时电缆工程量较大，机组的自动化水平与发达国家先进水平还有所差距。在自动化设计方面，发电厂的电气控制系统需要不断实现智能化目标，缩小控制室面积，按照行业规定将电机组和厂用电接入到分散控制系统中，提高锅炉控制和电气控制的协调性，为统一值班提供良好环境。同时应用CRT加强对炉、机、电的监控，进一步简化监控设备，应用网络控制方案实现智能控制，如果应用两台单元机控制，需要就量控制室的面积缩小到200m2以内。按照实际功能对单元机组中的监控系统进行划分，不同的电子设备之间必须分散，应用对应的集控室控制，取消电缆夹层，节约电缆用量，减少电缆敷设工程量的同时，有利于电厂的安全运营。另外，需要加快火电厂自动化建设进度，保证在信息管理和监控方面实现网络化，综合应用煤、水等辅助系统，这部分辅助系统必须在远动和网络控制过程实现良好的统一，设计人员应用科学的监控设备保证系统可靠运行，提高自动化水平，减少值班人员数量。为了提高系统维护的便利性，降低工作人员的劳动强度，将多种自动化装置引入发电厂内，例如电源口控制系统、发电机自动调整系统等。发电厂电气控制系统设计过程中，将微机型控制方案应用于自动重合闸装置自动励磁调整装置中，将可靠的集成电路应用于自动准同期装置中，满足发电厂安全运行的需求，随着科学技术的发展，微机型控制方案也被应用于自动准同期装置中。 3、厂用电动机控制 火力发电厂常用的发电设备包括主要生产区域的汽机、锅炉、动机，另外还有大量的辅助系统，比如输煤系统，燃煤除系统以及水工等。为了保证这些系统的正常运行，一定要做好控制系统的设计。对于生产主要设备比如汽机、锅炉电动机的控制，采取强电一对一控制的方式。而对于其他辅助系统比如输煤系统，则可以采取手动控制、集中控制以及程序控制三种控制方式。通过具体操作实践，采取手动控制的方式往往需要使用大量的人工，不仅岗位较多，而且劳动强度较大，操作人员很容易出现职业病，这对控制系统的安全运行不利。而如果在大型或者中型发电厂使用集中控制的方法，一旦控制系统中的继电器形成逻辑回路，进行二次控制回路连接，必然会存在回路系统连接复杂，连接元件多，耗费的材料费用高以及控制系统的自动化水平低等缺陷。因此，在当前火力发电厂的厂用电动机控制上，程序控制是必然趋势。 4、直流操作电源系统 由蓄电池组成的直流操作电源具体分为三种，即固定型防酸隔爆式蓄电池、阀控式铅酸蓄电池以及碱性隔镍电池。普通的铅酸电池在当前的很多工程设计中使用比较广泛，但是其缺点也比较明显，比如该电池的体积较大，占用的面积较多，电池本身具有较大的污染性，运行过程中会出现大量的酸雾，这些酸雾会散发到自然环境中，对地区的空气及水源造成一定的污染，最终也必将影响到人类的健康，并且蓄电池中需要设置调酸池以及加液设备，因此设计成本较高，维护起来也比较复杂。而碱性隔镍电池通常包括中倍率与高倍率两种基本类型，该电池具有的优势主要是安装与调试比较简单、运行起来比较可靠。但是其缺点也比较明显，比如电池制造工艺的提升较慢，常见的爬碱与渗漏等问题不能得到很好的解决，并且电池在运行过程中还要经常性地补充碱性溶液，其实际价格也远远要高于传统的铅蓄电池。经过几年的发展，在直流操作系统中，阀控式铅蓄电池得到广泛的应用，该电池的优点在于使用过程中可以时刻保证阀控处于密封的状态，在使用过程中也不需要加酸或水来维持电池的运行，同时使用过程中也无酸雾溢出，具有良好的使用成效。
大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定
大型水、火电厂接入系统 设计内容深度规定 SDGJ84—88 (试行) 主编部门：水利电力部西北电力设计院 批准部门：水利电力部电力规划设计管理局 试行日期：1988年6月16日 能源部电力规划设计管理局 关于颁发《大型水、火电厂接入系统设计内 容深度规定》SDGJ84—88(试行)的通知 (88)水电电规规字第21号 为了进一步做好大型水、火电厂接入系统设计工作，我局安排西北电力设计院起草了《大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定(征求意见稿)》，经广泛征求意见后，形成送审稿。在此基础上，我局组织计划、生产调度、基建、水电规划设计和电力设计等单位进行了审查，对送审稿做了必要的修改和补充。现将审定的《大型水、火电厂接入系统设计内容深度规定》SDGJ84—88(试行)颁发试行，在执行中如发现问题，请告我局规划处。 1986年6月16日 第一章总则 第1.0.1条大型水、火电厂的系统工作，包括初步可行性研究、可行性研究和接入系统设计。初步可行性研究和可行性研究系统部分按有关前期工作内容深度规定进行；接入系统设计按本规定内容深度进行。本规定适用于220kV及以上电压级的大型水火电厂接入系统设计。 第1.0.2条大型水、火电厂的接入系统设计，一般应在工程主管部门上报该项工程设计任务书后开始进行，在该工程初步设计完成前完成。必要时也可按工程主管部门委托的进度要求进行。 第1.0.3条大型水、火电厂接入系统设计，是在该工程已完成可行性研究的条件下更深入地研究该电厂与电力系统的关系，确定和提出电厂送电范围、出线电压、出线回路数、电气主接线及有关电器设备参数的要求，以满足该电厂初步设计对系统部分的需要，并为编报该电厂送出工程的设计任务书提供依据。第1.0.4条电厂接入系统设计应以经过审议的中长期电力规划或审定的电力系统设计为基础。必须贯彻国家的有关方针政策，执行有关设计规程和规定。第1.0.5条电厂接入系统设计应从实际出发。根据电厂设计规模或水、火电厂不同的特点，有针对性地做工作。譬如：对于区域性大厂，应重点研究该电厂与大系统的有关问题；对于地区性电厂，宜重点研究该电厂与地区系统的有关问题；对于水电厂，则应重视研究扩大电网发挥调峰或补偿调节效益等问题。第1.0.6条电厂接入系统设计。应注意远近结合、由近及远地进行多方案技术经济比较。其推荐方案要技术上先进、合理利用能源、简化系统接线、过渡方便、运行灵活、切实可行和经济可靠地向系统供电，对电力系统中的不确定因素和变化因素应作敏感性分析。 第二章设计依据和一般设计原则
现场总线技术的现状及其发展前景
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： +++ 班级：电气112 班 学号： 11401170236 指导教师：邱雪娜 2014 年 11 月 17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （宁波工程学院，电子与信息工程学院，浙江宁波 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点 ,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以
输煤控制系统
目录 第1章概述 (1) 1.1 输煤控制系统概述 (1) 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 (1) 1.3 输煤控制系统的运行工艺何其组成部分 (2) 1.4 组态王软件简介 (2) 第2章输煤控制系统工艺介绍 (4) 2.1 输煤控制系统的仪表的选择 (4) 2.2 传感器的选型 (4) 2.3 控制方案分析 (4) 第3章基于组态王的输煤控制系统设计 (6) 3.1 创建组态画面 (6) 3.2 定义变量 (7) 3.3 原煤系统流程图 (8) 3.4 主控界面 (8) 3.5 趋势界面 (9) 第4章结论与体会 (11) 参考文献 (12)
第1章概述 1.1 输煤控制系统概述 作为能源的输送，煤炭的输送是一个很重要的问题。以燃煤电厂的进料为例。燃煤电厂的燃料进厂后，先后经过翻卸，给煤机械，皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各种备煤设备进入原煤仓。在整个输送工艺过程中，伴随产生一次尘化气流。转段落差、破碎设备鼓风量，落煤管与水平夹角、皮带速度等参数值越高，尘化强度就越大。尘源周边的空气被诱导、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、蔓延；充斥在作业现场。，它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降，甚至造成二次扬尘。根据煤尘的特点，它对环境的污染和对人体的危害是不言而喻的。输煤自动控制系统可以有效的减少对人体的危害。输煤控制系统是由给料器、选料器、破碎机及送煤机等组成的。其原理如图1-1所示。 图1-1 输煤控制系统原理图 1.2 输煤控制系统设计目的及意义 传统的发电厂输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化 系统。由于输煤系统现场环境十分恶劣，不仅极大损害了工人的身体健康，而且由于输煤系统范围大，经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵塞…等等麻烦，大大降低了发电厂的生产效率。随着发电厂规模的扩大，对煤量的需求大大提高，传统的输煤系统已无法满足发电厂的需要。在充分考虑输煤系统的作用和运行可靠性基础上，设计了一条两路多段互为备用的输煤系统，从结构上保证了输煤系统的运行可靠性。根据输煤系统范围大、运行方式多，提出了基于美国AB公司PLC和工业控制网网络的输煤控制系统实现方案，该方案不仅降低了开发的工作量，而且降低了维护的工作量，同时也以后的升级提供了条件。输煤系统的控制属于自动化的过程控制领域，且有大时延对象特征，本文对与过程控制系统相关的控制技术及控制系统。在PLC中应用子程序的方式，不仅便于实现多种运行方式，而且大大提高了程序的可维护性和可靠性。经过实验室输煤系统的运行，表明了该输煤控制系统运行的正确性、实用性。
现场总线控制系统学习心得
现场总线控制系统学习心得 班级：电技131 姓名：杨秋 学号：20XX301030103 六个星期的现场总线控制系统课程已经结束，通过这段时间的学习和老师的耐心讲解，我初步了解到了这门课程的基本内容。 目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识，而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。 1现场总线和现场总线控制系统的概念 根据国际电工委员会IEC61158标准的定义，现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线，即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统，称为现场总线控制系统FCS，它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。 其中，现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS，第二代为
4~20mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统，第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。 2 现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表，使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输，这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议，在位于生产现场的多个微机化自控设备之间，以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 3 现场总线的分类 老师重点讲述了现场总线的几种类别，典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF，LonWork现场总线，Profibu 现场总线，CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要，按照基金会总线组织的定义，FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统，是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统，其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的，在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此，有人称FF总线为
1103510.5变电站接入系统设计
目录 摘要 (1) 1.电气主接线的设计原则和要求 (2) 1.1主接线的设计原则 (2) 1.1.1设计依据 (2) 1.1.2设计准则 (2) 1.1.3考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响 (3) 1.1.4考虑主变台数对主接线的影响 (3) 1.1.5考虑备用量的有无和大小对主接线的影响 (3) 1.2主接线设计的基本要求 (3) 1.2.1可靠性 (3) 1.2.2灵活性 (4) 1.2.3经济性 (4) 2主接线的设计 (4) 2.1原始材料及分析 (5) 2.2 设计步骤 (5) 2.3初步方案设计 (6) 2.4最优方案确定 (7) 2.4.1技术比较 (7) 2.4.2经济比较 (9) 心得体会 (10) 参考文献 (12)
摘要 本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压等级。110KV 电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线分段接线。 110kV、35kV和10kV三个电压等级的变电站接入系统，而电气主接线设计是一个综合性问题，必须结合电力系统和变电所的具体情况，全面分析有关因素，正确处理他们之间的关系，经过技术、经济比较、运行可靠，合理的选择主接线方案。 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。
孟加拉国电站电气主系统控制及保护设计概要
晨风电气有限公司见习论文设计 题目：孟加拉国电站电气主系统 控制及保护设计 见习生： 指导老师：
完成日期： 目录 摘要 (1) 0引言 (1) 1孟加拉国电站电气系统的控制论述 (1) 2设备的选型 (6) 2.1电气设备的一般选型条件 (6) 2.2系统母线的选型 (9) 2.3变压器的选型 (10) 2.4断路器的选型 (12) 2.5电流互感器的选型 (14) 2.6电压互感器的选型 (16) 2.7 避雷器、隔离开关、熔断器以及电力电缆 (17) 3总结 (18) 参考文献 (19)
孟加拉国电站电气主系统控制及保护设计 晨风电气公司研发处 摘要：对孟加拉国电站电气主系统控制部分作一个具体分析，包括从发电机组出线到最终并网之间的电气部分，经过系统分析后再对各元器件及特定部分电路的特点进行具体的有选择性的保护，如主变差动保护、过压保护、温度保护、过负荷保护等等。 关键词：系统控制继电保护设备选型 0引言 孟加拉国电站项目是我们晨风电气公司继生产国内黄白茨乌海电站电气部分之后引进的一个国外电站电气部分生产项目，经过对乌海电站的设计与生产现在我们公司在电站的设计及生产技术上已经逐渐成熟，为了得到电站用户更加满意的回馈，我们还是从用户的需求出发，对整个电气系统进行控制分析和保护设计，希望经过不断研讨，能在时间与质量上可以更好的把握，为公司以后类似项目的引入与生产增加一定的实力。 1孟加拉国电站电气系统的控制论述 电力系统中一般可根据系统的网络结构、设备类型等分成几个层次的模块。孟加拉国电站电气部分总的控制系统可大致的分为4个部分，分别为： 1、机组到母线的机组出线部分，该部分是电气主接线的根源，由发电机组 发出的电能经断路器汇流入系统母线； 2、母线到厂内的厂用电的线路部分，该部分由母线降压后主要传输厂内各 设备所需的电能供应； 3、母线到主变之间的出线部分，本部分将母线的稳定电压传输到系统主变 压器进行升压输电； 4、主变到并网之间的高压部分，从主变压器升压后经限流电抗器以及电容 补偿装置进行并网。 主要包括设备介绍，控制及保护原理和其用途等进行分析，下面分别对上述四部分控制系统进行论述：
现场总线技术论文
总线技术论文 1．引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场，发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS－INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的，在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层，即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层，分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层，因此现场总线模型已统一为4层，即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高； 2) 实现开放式互连网络； 3) 安装与接线费用低； 4) 调节性能提高； 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说，新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反，它是一个由用户利益驱动的市场，用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而，现场总线新产品的开发也与传统产品不同；它是从系统构成的技术角度来看问题，它注重的是系统整体性能的提高，不强求局部最优，而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能；这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越（指在技术水平提高的同时，掌握和应用这项新技术的难度却降低了）”的特性使它的推广更加容易。