脱硫辅助车间DCS使用NETWORK-6000+分散控制系统,共七对控制器,该控制器以PROFIBUS作为其IO总线,SIMOCODE可以和EPA的I/O机架按总线连接方式混合连接,实施中每对控制器都有SIMOCODE通讯。三期脱硫DCS共使用了118只SIMOCODE(其中备用16只)。
本文以NETWORK-6000+控制系统为例,说明英思维自动化产品的PROFIBUS现场总线技术。
三、现场总线技术应用方案
NETWORK-6000+分散控制系统由系统网络、人机界面、控制网络、分散处理单元、I/O网络(PROFIBUS)和I/O模件等部分组成。NETWORK-6000+可广泛应用在火电厂主机、辅机控制上,下面介绍PROFIBUS现场总线技术在夏港电厂DCS系统的应用。
NETWORK-6000+分散控制系统,其分散处理单元(DPU)T940X的CPU采用Pentium级芯片,主频266MHZ,闪存不小于8Mbyte,可联结1024点I/O,运行2000个Block,具有强大的处理能力,是目前世界上速度最快的DPU之一,DPU和I/O机架之间通讯速率高达12Mbps。每对控制器最多可带122个I/O机架。I/O机架与T940X通讯使用PROFIBUS-DP协议。图一是T940X与EPA I/O机架、SIMOCODE系统连接示意图:
T940X控制器的主要性能指标如下:
● 电源冗余;
● 控制器冗余;
● 冗余ELIN(EtherNet for LIN)网络;
● PROFIBUS网络接口,支持PROFIBUS-DP标准;
● 具有MODBUS通讯接口;
● 具有电源、通讯、看门狗、运行、后备指示。
在工程中,NETWORK-6000+分散控制系统配置了三级网络:系统网络、控制网络和I/O网络。I/O网络完成的是DPU和I/O模件及SIMOCODE的数据交换,控制策略的运算在DPU中完成。
控制网络基于工业以太网技术,主要完成DPU之间、DPU和操作员站之间的数据交换,速度是100Mbps,符合IEEE802.4协议的令牌工业控制网络,可1:1冗余,具有通讯接口自诊断能力。T940X具有一对以太网接口,通过工业以太网交换机与系统相连。以太网交换机采用快速生成树协议或专用协议实现环状冗余连接。当出现网络故障后,路径切换时间小于300毫秒。基于双绞线的最大长度是100m,基于光纤的最大长度可达数公里,最大可以支持512个站。 [page]
系统网络主要完成数据服务器、工程师站、操作员站和MIS的数据交换,采用冗余以太网,TCP/IP协议。
受DCS控制的400V电机采用的SIMOCODE,现场配置了控制面板,以方便就地操作,SIMOCODE安装在电力抽屉柜中,通过拉出/推进进行电源分/合操作。
图二所示的是SIMOCODE基本单元。带有四个输入和四个输出的基本单元自动执行所有保护和控制功能,并提供与PROFIBUS-DP的连接。四个输入由内部的24V DC电源供电。扩展模块、操作面板、手操设备或PC均可通过系统接口和基本单元相连。该基本单元有三种不同的控制电源电压类型:24V DC,115V AC, 230V AC。项目中采用230V AC供电。