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现场总线控制系统成就“数字化电厂”之梦

—— 西安热工院研发出具有自主知识产权的FCS165

导读: 西安热工院专家介绍,现场总线控制系统(FCS)的重大意义在于:大量设备级数字化状态和诊断信息传输至中控室不会增加成本和实时通讯负荷,这不仅可以做到变“设备故障检修”为“设备状态维修”,更重要的是,大量的现场实时信息为管理决策提供了基础。

  发达国家的发展经验表明,工业企业信息化与自动化水平的高低对企业的生产效率和生产管理有着显著影响。信息化技术的快速发展,使“数字化电厂”这一梦想具备了实现的可能。作为国内电厂热工自动化领域技术实力最强的研发机构,近日,西安热工研究院有限公司(简称“西安热工院”)成功研发出了具有自主知识产权的FCS165现场总线控制系统

整体性能国际先进

  据介绍,该系统采用100兆以太网,连接现场控制站、操作员站、工程师站和历史数据站,保证大量现场实时数据通信无阻,满足管理和查询的需要。系统核心部件———控制器,采用了32位嵌入式精简指令集中央处理器,它具有运算速度高、集成度高、超低功耗的特点,代表了工业控制计算机发展的方向。操作系统则采用航天级嵌入式实时多任务操作系统,确保了安全可靠运行。同时,FCS165系统还包含了电厂自动化控制系统需要的各种类型输入和输出模件11种,如:事件顺序记录模件,分辨率可达到0.4毫秒。

  除了强有力的硬件支撑,FCS165系统还在软件开发方面下足了功夫。它的算法块功能强、集成度高,比进口DCS更易掌握、更易读;系统界面十分友好,方便电厂运行和维护人员操作;系统诊断、趋势、报表等功能完善,有利于电厂的日常维护。

  该系统的功能和性能经电力行业权威部门测试,符合电力行业标准的要求,整体性能达到国际先进水平。 

市场应用大势所趋

  西安热工院专家介绍,现场总线控制系统(FCS)的重大意义在于:大量设备级数字化状态和诊断信息传输至中控室不会增加成本和实时通讯负荷,这不仅可以做到变“设备故障检修”为“设备状态维修”,更重要的是,大量的现场实时信息为管理决策提供了基础。

  由于FCS具有减少电缆、减少设计、安装、调试和运行维护工作量、易于扩展等优点,使自动控制系统在其设计、集成、安装、调试、运行、维护、升级的整个生命周期里,节省投资,增加效益。正因为FCS在电厂的信息化和实时诊断、设备管理、节省建设投资等方面具有显著优越性。因此,现场总线技术在“数字化电厂”应用是大势所趋。 在华能玉环电厂FCS项目成功实施的基础之上,华能巢湖、华能九台、华能金陵、粤电平海、华能秦岭、神华胜利、华电新疆昌吉等电厂已在辅控系统中全部或部分采用现场总线控制系统。另外,在主控系统中采用现场总线控制的华能九台电厂、华能金陵电厂、鲁能鸳鸯湖电厂已成功投运。其中,依托华能九台电厂和华能金陵电厂的“现场总线技术首次在国内大型超超临界火电机组上全范围系统的应用研究”项目获得中国电力科学技术奖二等奖,“华能金陵电厂百万千瓦级超超临界火电机组现场总线技术应用项目”荣获 “中国自动化领域十大最具影响力工程”。

  随着工业应用范围的不断扩大,以现场总线技术构筑“数字化电厂”的发展趋势日益明朗。目前,西安热工院现场总线技术研发团队正致力于这一核心技术的深度研发、升级和推广。

  现场总线控制(FCS)技术,是建设“数字化电厂”的基础条件和核心技术。建设“数字化电厂”,必须解决现场控制设备级数字化。目前,只有现场总线控制(FCS)技术能够达到这一需求。现场总线控制(FCS)的现场智能设备能将大量现场信息送入通信网络,这是分散控制系统(DCS++)无法实现的。在工业现场,需要实时获取大量现场设备和工艺流程的状态信息、诊断信息。现场总线具有分布、开放、互联和高可靠性的特点,能够有效弥补DCS的不足,是下一代控制系统的发展方向。

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