现场总线技术在电力自动化中的应用前景

摘 要：现场总线技术是目前为止在自动化区域内十分热门的讨论话题，它被广泛的称誉为是在自动化区域中的（计算机）局域网。伴随着科学信息技术的快速进步和发展，在自动化领域中出现了结构以及系统性质的全方位改革。与此同时，伴随着日趋复杂化的工业电网，促使人们对电网方面存在的安全性能要求逐渐提高，而现场总线的技术是一种刚刚兴起的控制技术将会广泛的运用在日后的电力自动化当中，并且一定会取缔以往陈旧的控制方式。本文将对现场总线技术在电力自动化中的应用前景进行简要的分析。

关键词：电力自动化；现场总线技术；运用前景分析

现场总线技术是一种刚刚兴起的新型控制技术。它作为在自动化区域中的热点一定会将以往陈旧的控制方式取缔。现场总线技术大体形成时间是在80年代末至90年代初期，是第五代新型控制体系，它能够突破通信网络的局限，运用公开化以及标准化的具体解决方案政策，进而使封闭的体系出现突破口将其克服，它同时还能够使通信专用网络DCS在集散结构方面转变成为全方位分布式的结构模式，完全能够使控制功能安放到现场中去。

一、 现场总线技术具有的主要特征

现场总线技术不只是一根简单的通讯线路，也不是一种通信标准。它是集合了计算机技术、网络通信技术、仪表、规模较为巨大的集成电路以及生产管理等一些快速发展的高科技化的综合体产物。现场总线技术不仅在精度上，可靠性上还是在经济性能方面都会较传统意义上控制系统显现出更多的优点，现场总线技术具有的主要特征包括：

第一，具有开放性的系统。传统意义上的控制系统本身是一个封闭式的系统，在对外进行通信时往往要通过工作站上的并口方式或者是串口方式。而在现场总线技术中，所运用的工作站要同时依靠局域网区域以及现场总线区域这两层网络结构，运用前者能够同其他的计算机体系或者是计算机网络进行极速的信息变换，这样便能够实现资源上的分享。除此之外，现场的总线技术是对包括制造商在内的所有用户公开信息的，并不存在专利上的许可要求，达成了技术分享的目的。这种技术能够同所有遵守同一种标准的计算机设备进行连接，使用者可以根据本身的需求随意的将不同的供应商进行连接组建成结构随意的体系。第二，它具有互用性能以及可操作性能。不同的生产厂家所生产出的通信专用网络是不能进行互换使用的，如果想对设备以及技术进行更新就必须要对其全部做更换处理。而现场的总线技术就可以达成在机器设备之间采取互连，在系统之间进行信息的沟通以及传送，还可以实现点对点甚至是一点对多点间的通讯传换。在不同的生产厂家所生产出的相似性能的机器设备都可以完成和实现互用效果。第三，现场设备具有功能自治的特性以及智能化的特点。以往传统意义上的通信专用网络需要必备的设备包括：操作站和控制站，此外还要设有现场设备这三种结构，它所具有的信息传递是单向传递的模拟化信息，这种信息传递方式在传输的过程中会存在明显的误差性，而且这种系统很难在短时间内确定故障问题而是进行带故障运作。在现场总线技术的操作中运用的是双向的通信数字技能，这种技术系统会使传感的测量数据、补偿计算信息、工程量处理数据以及控制等性能发送到现场机器设备进行处理，现场所存在的机器设备就可以达成自动化控制所具有的功效，除此外还可以随时对机器设备的状态进行及时准确的诊断。第四，现场总线技术系统具有较高的分散性能。因为现场总线技术操作系统自身就能够达成自动化控制的功效能力，能够使现场总线成为一种新型的而且是全面分布式结构的控制系统。第五，对现场操作环境所产生的适应性。现场总线是工厂的最底层的网络工作部分，它工作在现场的最前端，可以说是有意为现场的工作环境而进行设计规划的，它不仅可以有效的支持同轴电缆、射频等以外，还能够支持红外线、光缆以及电力线等，它本身具有很强的抵抗外界干扰的能力，可以运用两线制的操作方法进行通信以及送电，除此之外，还能够满足安全性能防爆炸的要求。

二、 现场总线技术在电力自动化当中的运用前景

近些年来伴随着各个企业集团加大了生产数量规模，各个级别的35KV的变电站已然成为了在矿井之中进行生产和配电的中枢环节。这种级别的输电网是以往最为主要的输送和配电构架。但是原因在于这种级别的变电站具有较长的年代跨度，它所具有的自动化控制装备系统在很大程度上已经不能够支持管理技术方面的需求，机器装备落伍，传送信息的通道不够完整，这极其严重的制约影响了电力网所具有的安全操作性能。此外，还制约了机器设备对偶然的突发事件作出反应的决策能力。运用现场总线技术方法同以往陈旧的专用网络相比有以下几处优点：第一，在硬件的数量以及投资方面能够得到节约。采用现场总线技术体系可以使处于前端的机器设备自动化的控制来完成传感、报警以及计算等功能，这样便可以有效的降低变送器的使用数量。在此基础上我们还能够运用PC机，用它当做操作站使用，进而省去了很大一笔在硬件上的资金支出。第二，有效节约安装设备费用。使用现场总线技术体系具有的优势首先是它的接线方式特别简单，往往在两条双绞线或者是在一条电缆上就可以连接很多机器设备，所以可以大大减少端子、桥架以及电缆等的使用数量，相应的对连线的设计和校对接头等工作量的要求也会降低。如果在现场需要添加机器设备时，可以不用对电缆进行设置，直接在原有设置的电缆上进行连接就可以正常工作，这样不仅减少了投资，同时还降低了工作人员的工作量。第三，降低了在维护方面的支出。通过了解我们可以认识到现场总线技术系统有快速自我诊断并且处理解决简单问题的功能，它能以数字通信的方式把与诊断及维护的信息传送到控制室，这样使用者便可以检查运行中的机器设备，分析传送过来的维护信息，这样可以方便用户分析和排除设备出现的故障问题，有效减短了停工维修的时间。第四，使用者拥有对系统进行集成组合的权利。也就是说使用者可以不受任何限制的对多家生产厂商提供的机器设备进行选择并且可以对这些设备做系统的集成。这种集成系统可以有效避免单一使用一种设备而造成的不兼容以及接口不合的后果，决策权完全由使用者来掌控。第五，系统具备的可靠性以及稳定性有所提高。现场总线技术设备拥有数字化和智能化的功能，这些优点同以往机器设备相比从根源上便提高了控制以及测量所产生的准确度，降低了传送过程中的误差。现场总线技术设备具有相对简单的系统结构，机器设备同连线的数量减少，现场布置的仪表所具有的内部功能有了很大的提高，这样便能降低信号传送的次数，有效提高了它的可靠性能。

总 结：

现场总线技术不仅是在电厂、变电站还是在电力系统中都有着广泛的运用前景，尤其是在精度上、可靠性上以及经济上会体现出很多方面的优势。相信现场总线技术所具有的控制系统一定会慢慢取缔目前运用的分散式体系，在不久的将来能够成为国内在电力系统中的核心主导设备。

参考文献：

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