数字化电厂架构及现场总线控制系统设计

(5)就地智能设备控制功能部分现场总线的就地智能设备具备控制功能。如遵循FF协议的50多种算法（控制策略）可下装至就地智能设备（变送器或执行机构）中，由就地智能设备实现控制。机组级控制系统分级划分及比率见表 1 。对于执行级与简单功能组级的控制回路，可以将控制回路下装至就地智能设备中；在一般功能组级的控制系统中，有近50％－60％的控制回路可以下装到就地智能设备之中。这样，可得下装控制回路为：63.9%＋(27.7%×50%~27.7%×60%)=63.9%+(13.9~16.6 )=77.8%~80.5％。控制回路分散下装到就地智能设备之中，可减少中央控制器的配置及复杂程度，但会增加网段总线通讯负荷率。现场总线的就地智能设备一般不采用冗余配置。

　　(6)辅助车间（系统） 辅助车间（系统）全面采用FCS，这是因为辅助车间（系统）多为开关量顺序控制，用于辅助车间（系统）控制的PLC具有成熟的现场总线通讯能力。

　　(7)设计确认 常规DCS设计主要依据于I/O清单和工艺运行程序，并不考虑电缆或设备和接线盒的布置，而FCS设计需要考虑网段设计、设备选型试验确认等。

　　(8)网段设计在现场总线网段设计中应考虑网段的总负载（风险管理、备用容量、网络宏周期的空闲时间、电压降和电流限制）、电缆型号、总线干线长度、总线支线长度、现场设备数量、总线的拓扑结构形式、中继器配置、集线器（多路接线盒）数量和规格及配置等因素。总线网段上可挂的设备最大数量受到设备之间通信量、电源容量、总线可分配地址、每段电缆阻抗以及工艺信号危险级别等因素影响。

　　(9)就地智能设备采用遵循现场总线标准的现场总线智能设备，对于有些尚无现场总线标准的设备，可选用遵循 Hart 通讯协议的智能型现场设备。

(10)通讯、兼容试验实践证明，虽然遵循同一现场总线标准的设备在理论上均能够实现互联、互操，但在实际工程应用中并不能即接即用。不同公司生产的产品在软件版本、通信协议细节、电气兼容性等方面，存在一定差异，必须经过通讯、兼容试验。

　　(11)通讯速率在确定总线通讯速率时发现通讯速率越高越易受干扰，以满足工程需要为宜，也应兼顾配置的经济性。

三、结语

　　建设数字化电厂必须解决现场控制设备级数字化，目前只有FCS能够完成现场控制设备级的数字化。FCS 的现场智能设备能将大量现场信息送入通信网络，这是 DCS、PLC无法实现的。FCS 双向数字通信现场总线信号制技术，是建设数字化电厂的基础条件。