PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)及其在電力行業(yè)中的應(yīng)用

三、Profibus系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)的應(yīng)用方案

　　在下面的論述中，我們將以電廠循環(huán)流化床鍋爐機組控制系統(tǒng)為例，介紹一下現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠的應(yīng)用。

　　電廠控制分成:過程控制系統(tǒng)和輔機控制系統(tǒng)

　　主機控制系統(tǒng):

　　· 數(shù)據(jù)采集 （DAS）

　　· 模擬量控制 （MCS）

　　· 發(fā)電機-變壓器組和廠用電源系統(tǒng)順序控制 SCS（G/A）]

　　· 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) （FSSS）

　　· 汽輪機電液控制系統(tǒng) （DEH）

　　· 輔機控制系統(tǒng):

　　· 輸煤程控:

　　· 化學(xué)水處理:

　　· 除塵除灰:

　　· 脫硫系統(tǒng):

　　近年來，循環(huán)流化床鍋爐在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用，其高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點是眾所周知的

　　3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

　　控制系統(tǒng)選用了西門子公司的過程控制系統(tǒng)。采用西門子工控機，配有STEP7 V5.2 編程軟件，WinCC6.0監(jiān)控軟件為上位機監(jiān)控系統(tǒng)。

　　下位機監(jiān)控系統(tǒng)組成:兩套西門子PLC—CPU 417-2DP,四個ET2OOM工作站。以PROFI-BUS-DP和PROFIBUS-PA作為其現(xiàn)場總線，CP連接的以支持Profibus協(xié)議的PROFIBUS作為系統(tǒng)總線。

　　3.2 監(jiān)控系統(tǒng):

　　監(jiān)控系統(tǒng)由一個操作員站和一個工程師站組成。操作員站主要完成與下位機的數(shù)據(jù)交換（數(shù)據(jù)采集），顯示各種已組態(tài)好的系統(tǒng)流程畫面、參數(shù)顯示畫面、控制畫面、趨勢曲線、報警畫面，報表打印及控制參數(shù)設(shè)置等功能。使操作員可以及時的了解整個鍋爐的運行情況，并采用有效的控制，以保證生產(chǎn)穩(wěn)定運行。工程師站主要完成整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行組態(tài)，監(jiān)控數(shù)據(jù)庫組態(tài)及顯示，各種顯示及控制畫面的組態(tài)，報警組態(tài)，事件紀錄及顯示和實事及歷史趨勢顯示。

　　3.3 控制方案說明

　　在控制方案中床溫及鍋爐負荷采用模糊控制;鍋爐液位、過熱蒸汽溫度，爐膛壓力、料床高度、除氧壓力、除氧器液位都采用了傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)回路。

　　在WINCC中建立模糊控制規(guī)則輸入表。通過多變量模糊控制設(shè)計工具，并且在WinCC畫面中編輯了脫硫配方的計算及鍋爐效率，水、煤、氣、電等參數(shù)累計及瞬時的顯示。WINCC中建立模糊控制規(guī)則輸入表建立連接，即可將模糊控制規(guī)則下載到PLC中去。規(guī)則控制表可根據(jù)鍋爐的實際工作情況進行適時修改。

　　由于西門子冗余系統(tǒng)采用了時間同步的專利技術(shù)，可以保證以最快的速度進行主從切換，而且其現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)也采用了冗余的PROFIBUS技術(shù)，保證了系統(tǒng)的可靠性。對于儀表總線可采Y-LINK連接到Profibus PA儀表上。

　　系統(tǒng)過程控制級的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
　　

　　在這個系統(tǒng)中，充分體現(xiàn)了西門子新一代過程控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。使用的組態(tài)軟件是西門子的STEP75.2，由于其友好的用戶功能，標(biāo)準(zhǔn)化的PLC編程語言，結(jié)構(gòu)化的編程思想，優(yōu)良的測試功能，用戶帶來了很大的方便。利用其集成的標(biāo)準(zhǔn)PID控制軟件包，能很好的實現(xiàn)傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)。利用模糊控制軟件包可建立模糊系統(tǒng)。模糊控制可用于自動化的所有層次，從單獨的控制器到整個系統(tǒng)的優(yōu)化。將模糊控制與經(jīng)典的PID控制器相結(jié)合，可以達到最優(yōu)的控制目的。

　　對于系統(tǒng)的監(jiān)視和控制，西門子的WlNCC 6.0，它是在PC基礎(chǔ)上的全面開放的新一代的人機界面監(jiān)控系統(tǒng)。WINCC提供成熟可靠的操作，無論簡單、復(fù)雜任務(wù)，都能有效的組合，恰當(dāng)?shù)奶幚怼?P>四、結(jié)束語

　　Profibus技術(shù)從2000年開始已成功應(yīng)用于輔機程控中，特別是在四川廠安電廠輔機控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場設(shè)備的控制全部采用了Profibus技術(shù)，得到了用戶的高度評價。尤其是與傳統(tǒng)集中控制比較，從系統(tǒng)設(shè)計、安裝調(diào)試、維護及擴展上，現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢十分明顯，為實現(xiàn)無人值守的自動化遠程監(jiān)控提供了技術(shù)裝備基礎(chǔ)。