國產(chǎn)電動門

由于目前國產(chǎn)現(xiàn)場總線電動門執(zhí)行機構(gòu)尚未有成熟的應用業(yè)績，本工程超臨界機組現(xiàn)場總線電動門執(zhí)行機構(gòu)采用進口設備，但進口現(xiàn)場總線電動門執(zhí)行機構(gòu)與國產(chǎn)的差價較大，平均每臺差價約為3～4.5萬元人民幣。

2）電動機

通過調(diào)研，電動機控制單元大批量采用現(xiàn)場總線智能控制單元后，每臺電動機的現(xiàn)場總線智能控制單元，只比常規(guī)控制單元貴5千元人民幣左右。

3）現(xiàn)場變送器

由于目前電廠采用的壓力、差壓變送器等基本上都帶有HART總線協(xié)議接口，所以變送器采用HART協(xié)議進入分散控制系統(tǒng)對現(xiàn)場一次設備而言不增加任何費用。對于變送器的設備管理軟件等，每臺機組需人民幣約為20～30萬元。

2.3 電纜

采用現(xiàn)場總線技術(shù)可以節(jié)約電纜、電纜橋架等安裝材料。常規(guī)分散控制系統(tǒng)方案，每個電動調(diào)門與分散控制系統(tǒng)之間需敷設2根兩根控制電纜，每個電動關(guān)斷門與分散控制系統(tǒng)之間一般需敷設1根控制電纜，每個電機與分散控制系統(tǒng)之間約需拉2～3根控制電纜，每根電纜平均長度約為120米。采用現(xiàn)場總線技術(shù)后只需少量的通訊電纜。每臺機組約節(jié)約電纜80千米。

2.4 輔助系統(tǒng)

輔助系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線與采用可編程控制器（PLC）相比，會減少一些I/O卡件，但同時也需增加一些通訊卡件，可以在一對雙絞線或一條電纜上就可以掛接多個設備，可以節(jié)約大量電纜，節(jié)約安裝費用，但同時由于要采用的儀表是數(shù)字化和智能化的現(xiàn)場總線儀表，目前其價格要比普通的儀表要貴，所以綜合比較下來，在經(jīng)濟上基本持平。

綜合以上的經(jīng)濟比較，保守的計算采用現(xiàn)場總線方案約比采用常規(guī)分散控制系統(tǒng)方案每臺機組需增加費用585萬元左右（增加費用主要是現(xiàn)場總線電動門及執(zhí)行機構(gòu)）。

采用現(xiàn)場總線技術(shù)之后，分散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線電動門、電動機現(xiàn)場總線控制單元、現(xiàn)場總線儀表等均需要具備現(xiàn)場總線接口，這部分產(chǎn)品比常規(guī)產(chǎn)品價格會高一些，但控制采用現(xiàn)場總線技術(shù)后，這些電氣設備在節(jié)省的電纜、匯線槽、橋架、機柜以及運行階段對設備進行的維護和管理、采用遠程參數(shù)設定和遠程故障診斷等方面將會有明顯的經(jīng)濟效益。

3 現(xiàn)場總線技術(shù)應用可能存在的問題和預防措施

3.1 可能存在的問題

1）現(xiàn)場總線系統(tǒng)遠程診斷優(yōu)勢的充分發(fā)揮

以智能化現(xiàn)場儀表為基礎(chǔ)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，其優(yōu)點不僅在控制方面，更多的在于維護簡單、具有自動診斷、校正等管理功能方面，而目前國內(nèi)實際使用時還未應用其管理自動化和遠程診斷功能，因此，可能在近期無法發(fā)揮現(xiàn)場總線系統(tǒng)降低運行維修成本的優(yōu)勢。

2）工程調(diào)試難度增加

由于現(xiàn)場總線技術(shù)包含許多新的技術(shù)內(nèi)容，組態(tài)參數(shù)很多，不容易掌握，尤其象FF這樣的現(xiàn)場總線本身相當復雜，在工程調(diào)試和運行時常會遇到困難，因此，需要有一支較強的技術(shù)隊伍來解決調(diào)試運行中產(chǎn)生的技術(shù)難題。相對而言，PROFIBUS較為簡單和容易實現(xiàn)。

3）現(xiàn)場總線產(chǎn)品的可選范圍相對較少

現(xiàn)場總線是新技術(shù)，其本身仍在發(fā)展過程中，其智能現(xiàn)場設備的規(guī)范和品種比起常規(guī)儀表來說，還是比較少，特別是針對電廠開發(fā)的現(xiàn)場總線高性能控制器和智能現(xiàn)場設備較少，即缺少廣泛的現(xiàn)場智能設備的支撐，特別是國產(chǎn)總線設備，因而在設計系統(tǒng)時選擇的余地不大，某些情況下設備價格將偏高。

4）現(xiàn)場總線產(chǎn)品統(tǒng)一標準采購難度大

現(xiàn)在電廠的基建模式是：由設計單位負責編制設備規(guī)范書，建設單位組織采購。也有一些設備由施工單位采購，還有一些設備隨工藝設備配套或分包提供。這種設備采購方式難以保證按照統(tǒng)一的總線標準供貨。根據(jù)現(xiàn)在的實際情況，即使規(guī)范書中的技術(shù)條件十分明確，往往現(xiàn)場到貨卻是另一回事。不同的現(xiàn)場總線標準是不兼容的，結(jié)果花了錢卻起不到效果。

5）統(tǒng)一現(xiàn)場總線標準設計難度大

在設計單位內(nèi)部，自動控制涉及電氣專業(yè)、熱控專業(yè)甚至系統(tǒng)專業(yè)，這些專業(yè)分管的系統(tǒng)和現(xiàn)場設備各不相同。如主廠房內(nèi)，泵與風機的電動機配電裝置由電氣專業(yè)負責設計，電動門配電裝置由熱控專業(yè)負責設計，成百個設備在設計和訂貨時，要求采用統(tǒng)一的現(xiàn)場總線標準，難度可想而知。

3.2 預防措施

為了使工程設計達到預期的目標，工程建設各方應加強技術(shù)儲備和廣泛開展多方位的技術(shù)交流。工程技術(shù)人員應努力學習現(xiàn)場總線技術(shù)的有關(guān)知識，加深對現(xiàn)場總線的理解，逐步形成現(xiàn)場總線控制技術(shù)的工程應用能力。

對于實際操作過程，應從技術(shù)角度出發(fā)，根據(jù)工程的特點和需要，對各種現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)性能、市場占有率（包括國內(nèi)、外）、產(chǎn)品配套程度、國內(nèi)技術(shù)支持程度、供貨商信譽、售后服務、價格和兼容性以及與其它系統(tǒng)接口的難易程度等進行綜合比較，從而選擇和確定現(xiàn)場總線系統(tǒng)的類型。采用國際知名度高、信譽好、用戶多、配套廠商多、產(chǎn)品性能優(yōu)越的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，這類產(chǎn)品將來成為行業(yè)性標準和國家、國際標準的可能性最大，從而可以保證使用者的投資具有長期效益。

此外，為確保工程的有效、順利實施，在工程設計之前積極開展與控制工程公司之間的技術(shù)交流。通過雙方的技術(shù)交流，使控制工程公司預先了解本工程期望達到的目標，以便在技術(shù)上進行充分的準備。

在技術(shù)交流時，將要求各控制工程公司按PROFIBUS或FF總線標準，提供他們認為在以往工程實踐具有良好應用業(yè)績的現(xiàn)場總線電動門、變送器、馬達控制器等現(xiàn)場總線設備的配套廠商名單，并根據(jù)提供的參考工藝系統(tǒng)配置方案。如有必要，也可采取由控制工程公司提供現(xiàn)場設備，以確保整個控制系統(tǒng)能達到良好的實用效果。

4、結(jié)束語

綜觀目前國內(nèi)外現(xiàn)場總線技術(shù)的應用，大致可分為兩類，其一是分散控制系統(tǒng)（DCS）遠程 I/O通訊采用現(xiàn)場總線標準的協(xié)議技術(shù)的應用，主流分散控制系統(tǒng)（DCS）廠商幾乎都有應用業(yè)績，國內(nèi)工程上已有許多的經(jīng)驗；第二類是符合現(xiàn)場總線技術(shù)標準的智能現(xiàn)場設備中植入具有控制器功能的控制模塊，并以符合某種現(xiàn)場總線協(xié)議標準的通訊方式與分散控制系統(tǒng)（DCS）相聯(lián)接的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，這是目前工程設計上的突破點，也是目前國內(nèi)外在工程設計上探討的，希望能廣泛應用的真正的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)方案。