你好,欢迎访问 中国计量测控网(http://www.jlck.cn/) | 登录 | 注册

微机监控系统的现场总线和终端装置的应用

2010/12/16 17:32:13  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  摘要:本文介绍国内、外在微机监控系统应用现场总线和智能终端装置的概况,提出今后对现场总线和智能终端装置要解决的几个主要问题和建议,供设计、制造参考。

  发电厂采用集中控制微机分散系统 (DCS)、变电所采用微机监控系统(NCS)及无人值班变电所的综合自动化系统(SAS),以上系统统称监控系统,是当前发电厂和变电所广泛采用的新的控制模式和手段,大大提高了运行的可靠性和经济效益,提高了自动化和管理水平,缩小了控制室面积,节约控制电缆,促进电力工业的更大的发展。

  国际上主要工业发达的国家,如美国、法国、英国、德国、日本等在监控系统中已广泛采用现场总线(Fieldbus,下称FB)和智能终端设备(Intelligentized Terminal Unit,下称ST)。国内的主要微机监控生产厂,如南京自动化研究所、南京南瑞自动控制公司、北京合德威四方有限公司、珠海晋电自动化设备公司、烟台东方电子信息产业集团和江苏射阳电气自动化公司,在开发、研制FB和ST中,做了大量的工作,有许多产品已在工程中使用。本文对监控系统设计中的现场总线及智能终端设备等的前景及有关问题谈一些看法,供大家参考。

  1 微机监控系统的间隔层分类

  DCS、NCS和SAS等目前都采用分层、分布式开放网络结构,大多设有控制层和间隔层。控制层一般为以太网总线方式,接有运行操作员站、工程师站及调度通信接口站,通过通信接口站向调度所(或控制中心)远传“四遥”信息 (有的调度通信接口站也可在控制层和间隔层之间的前置机上直接引出),实现全厂(所)集中控制和调度所控制功能。

  间隔层的主要功能是收集和与处理现场的实时数据,通过间隔层网络送到控制层,同时接受控制层下达的指令,实现对被控对象的监视和控制。现场条件较复杂,且有较强的高压和感应干扰,故信息的输入和输出必须有完善良好的隔离和保护措施。间隔层的信息传输的方式有以下三种:

  (1)直接I/O连接方式。将电气模拟量和开关量通过I/O通道直接进入监控装置进行组态,实现对电气设备的监控。

  (2)远程I/O及分布式I/O连接方式。就地数据采集单元将电气设备的运行信息进行采集。远程I/O的采集单元一般是在I/O相对集中的现场安装I/O机柜,负责采集附近设备的I/O量,通过I/O通信网络将数字化信息传至监控装置的主机系统。分布式I/O是将采集单元分散安装在各现场设备中,如开关柜、断路器就地控制箱等,通过I/O将分散的I/O连接后送至监控装置的主机系统。这种方式可节约控制电缆,采用制造厂或PLC的I/O,实现数据采集,硬件费用较低,经济性较好。

  前两种方式,电气开关量和模拟量通过变送器或开关转换经过模/数转换(A/D),进行数据采集,没有逻辑控制功能,I/O采集的信息,送到监控装置的主系统或控制器(前置机)进行处理。

  (3)智能终端设备(ST)(或称就地智能监控单元、现场智能仪表)和现场总线(FB)连接方式。利用智能化设备(可由监控装置制造厂提供或分布PLC装置构成或专门的智能终端设备制造厂提供)进行数据的采集和处理及逻辑控制等功能,就地可实现对设备的控制、监视等功能,通过现场总线可将处理好的信息上发及控制层的指令下达。这种方式实现了分散控制,可节省较多电缆,增加备用操作手段,如控制层上位机停运时,现场可操作,同时提高了信号转换精度和可靠性,避免模拟信号传输存在的信号衰减和干扰信号引入等问题。ST和FB是国内外近期计算机监控发展的方向。本文将重点介绍这方面的内容。

  2 智能终端设备和现场总线技术

  (1)定义

  现场总线(FB)是一种全数字、串行、双向计算机网络,通过该网络将智能终端设备、控制室计算机和现场设备连接起来的系统。传输信息为数字信号,可以各个接点共用一条物理传输介质。

  智能终端设备(ST)是建立在微电子技术发展之上、大规模集成电路,嵌入式系统、CPU、存储器、A/D转换器及I/O回路等集成的设备。

  (2)功能

  FB和ST适用于现场设备级的网络及小型控制系统.它的主要功能有:

  ·数据采集与处理

  ·实现就地控制、监视、测量和保护等工作

  ·信息处理数字化,送至上层计算机,并通过远动通信接口送到调度,同时将上层计算机的指令送到现场设备,实现远方集控和“四遥”。

  ·完成防误操作的“五防”功能,在ST和控制层处操作断路器均能实现“五防”。

【免责声明】本文仅代表作者个人观点,与中国计量测控网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以 及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

计测微信
前沿的计量测试资讯海量呈现,高端的计量测试技术权威发布。
service@jlck.cn
计测客户端下载
这里有计量领域最大的社交圈子,您可以在这里交流互动、拓展人脉、施展才华。iPhone
这里有计量领域最大的社交圈子,您可以在这里交流互动、拓展人脉、施展才华。Android

共有0参与评论,查看评论

用户名: 密码:


关于我们 | 广告业务 | 网站地图 | 网站导航 | 服务条款 | 版权所有 | 设为首页 | 加入收藏
Copyright © 2009 jlck.cn. All Rights Reserved 中国计量测控网 版权所有    
京ICP备09069416号-1   京公网安备110401021000079号   计测网客服:010-62453984
  邮编:100095   邮箱:liwei@jlck.cn   广告业务QQ:1329516046  客服QQ:568796035   投稿QQ:1606741657