現場總線的發展及在循環流化床鍋爐控制系統中的應用
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循環流化床鍋爐（CFB）燃燒技術是一項近20年來發展起來的燃煤技術。它具有燃料適應性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低、負荷調節比大和負荷調節快等突出優點。我國家產業政策大力支持發展該技術及其產品。循環流化床燃燒技術出現以來，循環流化床鍋爐已在世界范圍內得到廣泛的應用，大容量的循環流化床電站鍋爐已被發電行業所接受。世界上最大容量的250MW循環流化床鍋爐已在1997年投運，多臺200～250MW大容量循環流化床鍋爐也已投產。我國集中于中型CFB的研制與開發，目前已完全商業化。目前，我國已投運及訂貨的35t／h以下的循環流化床鍋爐共計約2000余臺，已開始走向電力市場，并且開始大型CFB的研制工作。
循環流化床鍋爐（CFB）控制系統既包含典型的熱工過程控制（如鍋爐汽包水位控制，蒸汽溫度控制等），也包含程序控制（連鎖保護系統）。現場設備既有溫度、壓力、流量、液位變送器和調節閥等熱工儀表，也有調速電機、氧化鋯等分析儀表和機械量測控設備。工作環境比較惡劣，主要是溫度、粉塵、振動和電磁干擾，需要設備有較強的環境承受能力。
從運行的角度而言，鍋爐設備是7＊24小時運行，對控制設備的可靠性要求很高。循環流化床鍋爐有其特殊性，對配風，爐膛溫度等參數的控制有嚴格的要求。從經濟角度而言，設備的經濟高效運行，需要高檔次的自控系統保證。但是，市場競爭又使企業利潤趨于微薄，特別是中、小型企業不得不降低自動化設備的檔次，其自動化水平往往還停留在基本的檢測和必要的單機控制。
2現場總線的特點和優點
2．1現場總線的產生
縱觀控制系統的發展史，不難發現，每一代新的控制系統的推出都是針對老一代控制系統存在的缺陷而給出的解決方案，最終在用戶需求和市場競爭兩大外因的推動下占領市場的主導地位，現場總線和現場總線控制系統的產生也不例外。
2.1.1模擬儀表控制系統
模擬儀表控制系統于六七十年代占主導地位。其顯著缺點是：模擬信號精度低，易受干擾。
2.1.2集中式數字控制系統。
集中式數字控制系統于七八十年代占主導地位。采用單片機、PLC、SLC或微機作為控制器，控制器內部傳輸的是數字信號，因此克服了模擬儀表控制系統中模擬信號精度低的缺陷，提高了系統的抗干擾能力。
集中式數字自動化信囊AUTOMATIONINFORMATION控制系統的優點是易于根據全局情況進行控制計算和判斷，在控制方式、控制機時的選擇上可以統一調度和安排；不足的是對控制器本身要求很高，必須具有足夠的處理能力和極高的可靠性，當系統任務增加時，控制器的效率和可靠性將急劇下降。
2．1．3集散控制系統（DCS）
集散控制系統（DCS）于八、九十年代占主導地位。其核心思想是集中管理、分散控制，即管理與控制相分離，上位機用于集中監視管理功能，若干臺下位機下放分散到現場實現分布式控制，各上下位機之間用控制網絡互連以實現相互之間的信息傳遞。因此，這種分布式的控制系統體系結構有力地克服了集中式數字控制系統中對控制器處理能力和可靠性要求高的缺陷。
在集散控制系統中，分布式控制思想的實現正是得益于網絡技術的發展和應用，遺憾的是，不同的DCS廠家為達到壟斷經營的目的而對其控制通訊網絡采用各自專用的封閉形式，不同廠家的DCS系統之間，以及DCS與上層Intranet、Intenet信息網絡之間難以實現網絡互連和信息共享，因此集散系統從該角度而言實質是一種封閉專用的、不具可互操作性的分布式控制系統，且DCS造價昂貴。在這種情況下，用戶對網絡控制系統提出了開放化和降低成本的迫切要求。
2．1．4現場總線控制系統（FCS）
FCS正是順應以上潮流而誕生，它用現場總線這一開放的具有可互操作的網絡將現場各控制器及儀表設備互連，構成現場總線控制系統，同時控制功能徹底下放到現場，降低了安裝成本和維護費用。因此，FCS實質是一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統，有望成為21世紀控制系統的主流產品。
2．2現場總線及現場總線控制系統
2．2．1現場總線的概念
現場總線是將自動化最底層的現場控制器和現場智能儀表設備互連的實時控制通訊網絡，遵循ISO的OSI開放系統互連參考模型的全部或部分通訊協議。FCS則是用開放的現場總線控制通訊網絡將自動化最底層的現場控制器和現場智能儀表設備互連的實時網絡控制系統。
2.2．2現場總線與局域網的區別
（1）按功能比較，現場總線連接自動化最底層的現場控制器和現場智能儀表設備，網線上傳輸的是小批量數據信息，如檢測信息、狀態信息、控制信息等，傳輸速率低，但實時性高。簡向言之，現場總線是一種實時控制網絡。局域網用于連接局域區域的各臺計算機，網線上傳輸的是大批量的數字信息，如文本、聲音、圖像等，傳輸速率高，但不要求實時性。從這個意義而言，局域網是一種高速信息網絡。
（2）按實現方式比較，現場總線可采用各種通訊介質，現場總線的發展及在循環流化床鍋爐控制系統中的應用如雙絞線、電力線、光纖、無線、紅外線等，實現成本低。局域網需要專用電纜，如同軸電纜、光纖等，實現成本高。
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