[实用新型]电动阀门的现场总线控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种适用于闭式循环冷却水系统的电动阀门现场总线控制装置，属于控制技术领域。

背景技术

上世纪九十年代至今，现场总线技术在诞生以及逐步推广过程中，业界人士褒贬不一。对于现场总线技术在发电厂中的应用，评论主要围绕现场总线控制系统(FCS)能否完全取代分散控制系统(DCS)进行，这是从过程控制级来考虑现场总线技术的应用。由于缺乏应用实例，无法从工程实际角度来论证FCS取代DCS的安全性、稳定性，则无从实现其经济性。

现场总线技术是指现场设备与自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的自控技术，它将具有数字计算和数字通信能力的专用微处理器置入传统的测量控制仪表，采用简单的双绞线把它们连接成网络，并按公开、规范的通信协议，实现信息交换和数据传输，形成适应各种实际需要的自动控制系统。

目前国际上存在多种总线标准，包括IEC61158-2、Foundation Fieldbus、Profibus、Lonworks、HART、CAN等。Profibus作为一种国际性的开放式现场总线，根据应用特点，主要包括三个兼容版本：高速通信的Profibus-DP；本安型Profibus-PA；用于系统级和车间级的Profibus-FMS，。Profibus既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于连接带有智能卡件的变送器、执行器等其它现场设备。

Profibus-DP是底层控制网络，采用轮循的通讯方式，专为自动控制系统和设备级分散I/O之间通信设计，可取代价格昂贵的24V或4～20mA并行信号线，广泛应用于分布式控制系统的高速数据传输，最高传输速率可达12M。

Profibus-DP按照设备的功能特点将设备分为三种类型：第一类DP主站类型1(DPM1)，中央可编程控制器，如PLC，PC等；第二类DP主站类型2(DPM2)，指可编程、可组态、可诊断的设备；DP从站，即一个现场智能I/O设备。根据用户的功能需求，Profibus-DP允许构成单主或多主系统，系统配置组态具有高度的灵活性。

Profibus-DP作为一种比较成熟的总线技术以及对设备级分散I/O控制的独特优势，使它在国内外电力行业过程控制中的应用日趋广泛。西门子作为全球自动化领域的供应商，在电站自动化设备方面一直致力于支持Profibus现场总线协议的技术和设备的开发。同时，由于电站辅助车间对象特征单一、相互独立性强且多为顺控、联锁和单参数调节，可采用一般PLC监控或DCS监控，所以Profibus-DP的应用成为必然趋势，这部分系统包括水处理、除灰除渣、输煤、冷却水系统等。

德国Niederaussem电厂就广泛地在汽水循环、烟气系统和机组协调等对安全性没有特殊要求的现场控制中采用了Profibus-DP现场总线技术和设备，并把它们纳入DCS控制。总线设备主要为SIPOS电动执行器、SIMO CODE(马达接触器的智能接口)和DP/ASI(电磁阀智能接口)。总线设备的有关逻辑组态和控制功能在DCS中完成，同时还应用了HART总线用于模拟量信号的传输。

同时，在国内电站的辅助系统中，Profibus-DP也得到了广泛应用，四川广安电厂的水处理系统、连云港新海发电厂200MW机组的DCS改造均采用了Profibus-DP现场总线技术，并且取得了良好的效果。

现场总线电动执行器在原有电动执行器功能的基础上，不仅实现了双向通信、在线自动标定、自校正与自诊断等多种控制技术要求的功能，从而实现了作为现场总线控制系统一个节点的要求。

目前，国内外电动执行器厂家相继推出了带现场总线通信协议的电动执行器，它们的总线类型主要有FF、Profibus。

现场总线电动执行器与普通电动执行器相比，具有较大的优势。带通信协议的总线电动执行器需要使用的辅助设备少，无需任何隔离、转换和输入输出模块，同时减少大量信号电缆、电缆配件及相应的安装和检修工作；现场总线电动执行器具有双向通讯功能，操作人员可在控制室而不需要到生产现场去进行标定、参数设置、功能组态及在线监测、故障分析，操作维护异常便利；由于现场总线电动执行器带有微处理器，可实现远程编程、操作及设备的在线检测和诊断，同时对于运行人员无法判别的故障，设备厂家还可通过通讯接口进行远程诊断。

在电站自动化领域，由于现场总线技术的应用还有待进一步深入和扩大，其稳定性还有待于时间的检验，所以对于采用现场总线电动执行器，应充分考虑电厂自动化系统的特征和现场总线电动执行器的优势，以期达到应有的效果。

发明内容