现场总线技术在电力生产现场的应用黄丹青

现场总线技术在电力生产现场的应用黄丹青

黄丹青

（上海久隆电力(集团)有限公司久隆工程分公司上海200072）

摘要：随着现代科技水平不断提升，电力行业在发展过程中也在不断加强技术攻关，通过不断引进现代化智能技术等，以期不断提升电力生产发展规模和效能，保证电力系统持续稳定安全运行。本文着重探讨了现场总线技术的内涵与特征，然后总结分析了目前现场总线技术在电力生产现场的应用情况，针对性提出了一些建议措施，以供参考。

关键词：现场总线技术；电力生产；现场管理；应用；措施

作为一项新型的工业控制技术，现场总线技术近年来在电力行业等领域得以广泛应用，它具有传统控制系统不可替代的优势，大大促进了电力系统的安全稳定运行，在风险防控、成本管控等方面也发挥着重要的作用。同时也要看到目前在电力生产现场管理过程中现场总线技术的应用还存在一些问题和不足，只有结合实际加强现场应用情况总结分析和探索，才能更好地提升现场总线技术应用效能。

一、现场总线技术内涵与特征分析

现场总线技术属于工业控制技术的范畴，是指在现场设备和设备之间以及设备和控制装置之间，通过构建相应的关联机制，从而更好地实现互通互联串行，以及多节点的一种数字通信技术。现场总线控制技术是对传统控制技术的升级，可以在生产现场实现有效的自动化控制，并且可以减少系统线路设施等应用数量，让系统检测与控制单元的分布更加科学合理。通常情况下现场总线系统是对DCS系统专用网络构建的封闭系统进行开放系统的升级，进而打造通信协议公开的一种共享模式。现场总线系统功能的发挥不仅需要相应的现场总线控制技术，还需要配置相应的现场总线设备，设计相应的总线协议、参数等指标，这样才能确保信号的有效传输和共享处理。

现场总线技术具有以下几个方面的典型特征：

一是，具有良好的开放性，该技术在系统开发、系统应用等方面都会按照统一的协议规范和标准来进行处理，这样可以实现系统的高度统一和有效转化。

二是，具有很强的抗干扰性。现场总线技术的设计往往是适用于特定的环节和领域，并且可以兼容光缆、红外线、双绞线以及同轴电缆等传输介质，可以实现两线制的通信、送电等，最大限度减少信号带来的干扰，提升安全运行性能。

三是，具有较强的智能性。现场总线技术是对传统控制技术的进一步优化，可以实现独立现场运行，也可以进行智能化检索和多元化控制，从而及时诊断故障，提升系统的综合防护水平。

四是，具有较强的经济性。现场总线控制技术的应用现场布置比较简单，与传统的接线模式相比需要更少的电缆以及相应的辅助设施，既节约了布局空间又减少了费用支出。此外现场总线技术传输信息容量更大，可以对现场设备等运行情况进行全方位监控，一旦发现问题可以及时排查相应的隐患点，提升处理的及时性和有效性。

二、现场总线技术在电力生产现场的应用现状以及具体的优化措施分析

在电力生产现场管理活动中现场总线技术应用发挥着重要的作用，由于生产现场管理是一个庞杂的系统，且涉及到很多的环节，在管理调度过程中可能会由于多方面的因素影响，导致现场出现各种问题或者故障等，不利于提升系统的可靠安全高效运行水平，为此对电力生产现场管理过程中现场总线技术的应用情况进行了总结分析，以此为电力生产现场管理工作的开展提供一定的借鉴参考。

1.现场总线技术应用过程中总线线路管理方面

电力生产现场管理过程中需要应用大量的总线，通常情况下每一个环节总线长度都是有严格的长度等要求的，为了进一步提升机组设备的安全运行效能，通常具备同一个功能的设备不会在一个网段内进行设计配置，厂房内的机务设备都是根据功能区域来进行配置的，为了进一步提升整体网段系统的运行功能，需要将相关的线路等进行关联，加上字啊电缆桥架设备过程中还存在一些设计不科学等情况没有及时进行沟通和检查，会导致总线电缆长度的增加。此外还有可能由于现场运行的需求会增加相应的设备，这样也会导致总线电缆等配置需要进一步增加，总线电缆长度过长，不仅会增加成本支出，同时也不利于提升现场总线通讯效果。

为了解决这一问题，可以通过以下方式来处理：在总线设备的周边配置过渡箱设备，这样就可以将通讯主站、过渡箱通过光纤和光电转换设备来进行连通，这种方式可以减少总线电缆的应用长度，但是会出现中间节点的增多，这样如果出现相应的设备故障，光电转换器会受到信号放大、滤波等情况影响电压、波形，不利于现场隐患的排查。所以需要在现场总线技术的应用前期做好基建基础准备工作，对总线布局等进行科学设计，选择最优化的电缆路径，同时要充分考虑后期可能需要增加的总线设备等情况，以此提高后续管理的便捷性。

2.总线信号受限以及扫描环节的管理

一方面在电力生产现场管理过程中现场总线技术的应用还会出现总线信号受到干扰等情况，这主要是由于总线网段通常会由很多的关联设备和辅助设施构成的，有很多的物理节点，哪一个环节出现问题都将会导致整个线路发生故障，并且由于总线电缆长度的问题会影响工作电压的稳定性，产生的信号干扰等问题值得注意。为此需要通过加强接线插头质量管理，减少总线电缆长度的措施降低信号干扰。为了避免出现总线电缆和高电压等级电缆近距离平行布置的问题，建立最好单独配置总线电缆桥架。此外还需要做好基建阶段串联方式总线各个网段节点设备的基础管理，明确进行标识，一旦出现问题可以借助专业技术进行智能化检测，这样才能减少信号干扰等带来的不良影响。

另一方面由于现场总线技术的应用承担着大量信息传输等功能，信息传输容量大，且共享度要求较高，所以需要不断缩短信号扫描周期，才能切实提升信号共享与应用水平。实际执行过程中现场总线传输系统比较复杂，信息量较多，增加了数据扫描周期，为了解决这一问题，建议借鉴传统硬接线通讯模式，这样可以对机组的安全运行情况和相应的参数进行智能化管控，从而提高事故防范和处置能力。

此外现场总线技术在电力生产现场应用过程中还存在设备兼容性问题，这就需要加强整体系统的功能设备和统一规范处理，提前做好使用设备的模拟演示和仿真测试，最大限度提升设备应用的匹配性，避免出现应用冲突等引发故障。

参考文献：

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[3]陈东雷.分析现场总线技术在电力自动化中的应用[J],黑龙江科技信息,2015(09)

[4]何栎.现场总线技术在电力生产现场的应用[J],神华科技,2018(02)