摘要：建立數字化電廠的基礎在于獲取大量的設備和工藝流程的實時數據、狀態及診斷信息，但由于 DCS 的信號機制限制，難于滿足這樣的要求。對此，現場總線技術及其控制系統以全數字、雙向通信信號制可使這種要求成為可能。華能九臺電廠為國內第一個在火電廠機組主控制系統中應用現場總線技術的電廠，其1號機組于2009年10月24日通過168h試運行，2號機組于2009年12月6日通過168h試運行。 

　　一、機組概況 

　　華能九臺電廠2×660MW機組鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產的超臨界參數、單爐膛、一次中間再熱、角式切圓燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼懸吊結構塔型、緊身封閉布置燃煤、變壓運行螺旋管圈直流爐，采用風扇磨煤機直吹式制粉系統，每爐配置8臺磨煤機(6臺運行， 1臺備用，1臺檢修);汽輪機為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司生產的超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、八級回熱抽汽式汽輪機;發電機為哈爾濱電機廠有限責任公司生產的水一氫一氫冷卻方式、靜態勵磁發電機。每臺機組配置2臺50%BMCR容量的汽動給水泵，1臺30%BMCR容量的機組起動用電動定速給水泵;配1套高壓旁路裝置，2套低壓旁路裝置，旁路系統為30%BM-CR容量。機組控制系統為DCS嵌入 Profibus現場總線控制系統。 

　　二、現場總線控制系統 

　　現場總線控制系統涵蓋了34個工藝系統，采用11種類型現場總線設備：壓力、差壓、液位、流量變送器;氣動閥門定位器(用于控制氣動調節閥);380VAC電動機(風機、泵等)控制和保護單元(開關量控制、電氣、就地控制和保護);電動閥門驅動單元(控制電動閥門、電動調節閥門);閥島(控制氣動開關閥)。華能九臺電廠的機組控制系統結構見圖1。 

　　機組控制系統由DCS和現場總線控制系統組成，DCS主要包括操作員站和工程師站、以太網、應用服務器站、控制器、10模件，實現機組的控制策略和設備級診斷。DCS控制器通過Profibus現場總線實現過程控制的智能變送器、執行器和本地控制器之間的實時數據通信。現場總線控制系統包括Profibus-DP和Profibus-PA2個部分。其中，Profibus-DP設備主要包括電動執行機構、電動機、閥島。Profibus-PA設備主要包括氣動定位器、壓力變送器。現場總線控制系統實現數據傳輸和就地設備控制。設備診斷信息見圖2。 

　　三、現場總線技術應用注意事項 

　　(1)在確定現場總線就地設備型號前，必須對儀表和設備進行通信、操作等方面的兼容性測試，避免因設備選型不當造成設備之間無法通訊。 

　　(2)現場總線設備的網段劃分相當于常規DCS中的10清單分配，一個現場總線設備相當于常規DCS中的一個10點，一個網段相當于常規DCS的一塊卡件。但是，常規DCS中10清單分配無需考慮設備安裝的物理位置，而網段劃分中網段的長度與數據傳輸的速率有關。因此，數據傳輸速度為500 kbit/s時Profibus-DP總線網段的所有電纜長度不能超過400m;數據傳輸速度為31.25 kbit/s時Profibus-PA總線網段的所有電纜長度不能超過1900m。 

　　(3)在設備出廠前由生產廠設置現場總線設備地址，可減少現場調試時間。 

　　(4)預防外界電磁波干擾，特別注意在總線設備附近不能使用大功率對講機，否則會對總線信號造成干擾。 

　　四、常見問題及處理方法 

　　(1) Profibus電纜的2根AB線接反、短路、任一根對地短路造成連接故障。對此，將Prof