9E級(jí)燃機(jī)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4、控制網(wǎng)絡(luò)的配置
NT6000設(shè)計(jì)有專門的KN系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，具有網(wǎng)絡(luò)管理功能，能夠提高DCS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。整套系統(tǒng)共配置18只工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、4只eNet、eBus光電轉(zhuǎn)換器，單元機(jī)組DCS、公用系統(tǒng)DCS獨(dú)立配置，遠(yuǎn)程控制站單獨(dú)配置。用于冗余處理器、工程師站、歷史站、操作員站通訊。

NT6000系統(tǒng)的重要特點(diǎn)之一是具有一套完整、可靠、開放的通訊系統(tǒng)，通訊設(shè)備采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)?？刂凭W(wǎng)eNet，采用全冗余容錯(cuò)技術(shù)，通訊協(xié)議為TCP/IP，嚴(yán)格遵循IEEE的標(biāo)準(zhǔn)。eNet網(wǎng)絡(luò)采用組播技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸采用主動(dòng)發(fā)送機(jī)制，無(wú)論多少臺(tái)操作員站，控制器只需要發(fā)送一次數(shù)據(jù)。DPU(分散處理單元)負(fù)荷恒定。




5、現(xiàn)場(chǎng)總線配置與連接
PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是1987年由SIEMENS公司等13家企業(yè)和5家研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)；1989年批準(zhǔn)為德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245；1996年批準(zhǔn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50170 V.2；1999年P(guān)ROFIBUS成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61158 的組成部分(Type III)。

PROFIBUS技術(shù)為設(shè)備層提供了PROFIBUS-DP和-PA技術(shù)，為車間層提供了PROFIBUS-FMS技術(shù)。PROFIBUS-DP是設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線，用于控制器(如DCS、PLC、PC)與現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備（如驅(qū)動(dòng)器、檢測(cè)設(shè)備、HMI等）之間的通信總線。

PROFIBUS-DP總線技術(shù)具有高速（12M）、實(shí)時(shí)、確定、可靠的特點(diǎn)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相對(duì)較小?，F(xiàn)場(chǎng)總線的介質(zhì)訪問控制方式滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的要求，即通信的實(shí)時(shí)性和確定性。確定性確保站點(diǎn)每次得到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)間隔和時(shí)間是確定的；實(shí)時(shí)性是指網(wǎng)絡(luò)分配給站點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間和間隔可以保證站點(diǎn)完成它確定的任務(wù)。

PROFIBUS的特點(diǎn)總結(jié)如下：
1、開放性好（目前800～1000多家廠商的產(chǎn)品支持該總線）；
2、傳送速度快，可達(dá)12M；
3、節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)布線，降低工程成本；
4、配置靈活。



科遠(yuǎn)股份為本項(xiàng)目配置了符合Profibus DP現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的KM622S主站模件，以及靈活、易用的配置組態(tài)工具。

為了確?？偩€連接的高可靠性，總線系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，分散式布置。除所有主、從站接口模塊均冗余設(shè)計(jì)外，還將總線設(shè)備分散到不同的總線上，相互冗余的設(shè)備分配到不同的現(xiàn)場(chǎng)總線上，確保任何一條總線的故障，均不會(huì)影響到整套系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

下面以補(bǔ)給水系統(tǒng)示例說明現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的配置與連接：

補(bǔ)給水控制系統(tǒng)采用1對(duì)冗余的KM940控制器，在I/O分支機(jī)架上配置2塊KM622S Profibus DP主站通訊模塊作為主站接口。

補(bǔ)給水現(xiàn)場(chǎng)總線裝置總共設(shè)置6只現(xiàn)場(chǎng)總線箱，其中含電源、電氣元件、終端電阻、Y-LINK耦合器、DP/PA耦合器、Profibus光電接口等設(shè)備，向上通過Profibus光電接口光纜與KM622S Profibus DP主站通訊模塊相連，向下通過DP通訊電纜與現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、開關(guān)量?jī)x表設(shè)備設(shè)備相連或通過DP/PA耦合器PA通訊電纜與現(xiàn)場(chǎng)儀表相連。

1網(wǎng)段：#1加熱器、#1超濾、#1反滲透的DP設(shè)備
2網(wǎng)段：#1化學(xué)除鹽等DP設(shè)備
3網(wǎng)段：#2加熱器、#2超濾、#2反滲透的DP設(shè)備
4網(wǎng)段：#2化學(xué)除鹽等DP設(shè)備
5網(wǎng)段：#3加熱器、#3超濾、#3反滲透的DP設(shè)備
6網(wǎng)段：#3化學(xué)除鹽等DP設(shè)備
7網(wǎng)段：#1加熱器、#1超濾、#1反滲透的PA設(shè)備
8網(wǎng)段：#1化學(xué)除鹽等PA設(shè)備
9網(wǎng)段：#2加熱器、#2超濾、#2反滲透的PA設(shè)備
10網(wǎng)段：#2化學(xué)除鹽等PA設(shè)備
11網(wǎng)段：#3加熱器、#3超濾、#3反滲透的PA設(shè)備
12網(wǎng)段：#3化學(xué)除鹽等PA設(shè)備

每個(gè)KM622S模件最多可支持30個(gè)站（從站或分段站），連接DP設(shè)備的DP電纜的長(zhǎng)度取決于總線通訊速率。

Profibus DP總線通訊速率與DP電纜最大長(zhǎng)度的關(guān)系如下表所示：