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摘要:在社会经济快速发展的今天,人们对于用电的需求量越来越大,传统的电力控制技术已经不能满足社会发展和国家电力建设的需求了。为了满足当前电力事业发展的需求,现场总线技术应运而生。作为一种新兴的电力控制技术,在电力自动化的基础上得到了广泛地应用。本文就现场总线技术的主要特点和它的实际应用进行了一系列的探讨。
关键词:电力自动化;现场总线技术;实际应用
一、现场总线技术概述
现场总线技术是一种新兴的控制系统,在我国的电力系统中已经得到了应用。和传统的控制技术相比,现场总线技术一种开放性的,并且具有数字化特点的多点底层控制网络。作为一种新的点五代控制技术,它突破了传统控制技术只能利用通信网络的局限性,并且用一种公开化和标准化的方式弥补了之前技术的缺陷。它和传统控制技术的区别在于,它是一种全分布式的结构,而且实现了控制功能的彻底下放。
二、现场总线技术的五大特点
现场总线技术是多种高科技的综合产物,其中最主要的技术就是通讯新技术和计算机的超大规模集成电路技术。和传统的控制系统相比,它最大的特点就是高精确度和经济性,具体表现在以下五个方面。
(一)结构上呈全分布式状态
传统的控制系统的结构是集中和分散相结合而成的,而现场总线技术具有自动控制的功能,结构上呈全分布式状态。这种分散状态实现了控制系统结构的简化,提高了它的稳定性。
(二)具有很强的开放性
传统的控制系统是一种封闭式的状态,大多数情况下只能由工作站的端口实现对外通信。与之不同的是,现场总线技术中的工作站只是挂在总线和局域网之上,通过局域网实现和其他计算机的信息和资源共享。而且,现场总线技术的技术标准也能实现共享,并且没有专利许可的要求,实现了对所有制造商和用户的开放。在这种开放的状态下,只要是使用相同技术标准的技术和设备都能和该系统进行连接,用户还能根据自己的需求将不用制造商的产品进行随意组合。
(三)具有高度的适应性
从性质上来说,现场总线技术就是一种工厂的地层网络,是特意针对现场的工作环境所设计的,这样就能实现现场工作了。而且现场总线的不会轻易受到外界因素的干扰,通过两条线路就能实现同步送电和通信。值得一提的是,双绞线、光缆和红外线也可以被运用到该系统中,使得该技术的应用范围更加广泛。
(四)具有较强的可操作性
现场总线技术能够在设备和系统之间进行信息的传递,实现点对点的数字通信模式,及时是不同生产厂家的不同产品,只要功能相似就能实现设备的互换。在传统的控制系统中,这是不可能实现的,只要是不同的产品就不能互换,导致所有的设备都要更换,既增加成本,又降低了工作效率。
(五)能实现功能的自动化
传统的控制系统是一种三层结构,由控制站、操作站和现场设备共同组成,这种结构使得在信号的单向传送中会产生很大的误差,并产生故障。但是现场总线技术就能通过双向的数字通信,对传感测量进行补偿计算,可以将信号准确地传送到现场的设备上,通过这些设备来实现它的自动控制功能。
三、电力自动化中现场总线技术的实际应用
随着人们对电力需求量的不断增加,电力生产的规模也越来越大。如今,35Kv的输电网已经成为了电力系统中最主要的输电方式和配电网架,35Kv的变电站也成为了各个矿井供电的重要组成部分。但是由于这些变电站在很早就已经建立,所以其中自动化的设备已经不能满足现代管理的需求了。正是由于装备的落后和信息管道的确实,使得电力系统的安全运行和应急能力亟待提高。
在电力自动化的现场运用中,总线技术能够将Lon Works运用到变电站的自动化系统中,将微处理器之上间隔层例的设备和现场总线直接连接起来,这样就可以利用总线技术的稳定性和大容量高速度的通信能力,最大限度地提高系统对信息和数据的处理能力。因为现场总线技术不容易受到外界因素的干扰,同时具有很强的抗震性,所以应用的前景非常广阔。而且因为该技术的传输速率很高能够最大程度的满足变电站对信息传输的需求。
四、现场总线技术应用的优势
和传统的控制系统相比,现场总线技术在电力自动化的基础上应用具有显著优势,具体表现在以下几个方面。
(一)能提高控制系统的稳定性和安全性
和传统的控制技术相比,现场总线技术具有智能化和数字化的特点,所以在信号的传播上,能从根本上提高检测和控制的稳定性,避免在信息传输的过程中产生误差。而且,和传统的控制技术相比,现场总线技术的结构更加简单,使得现场设备之间的连线大大减少,设备的内部功能得到强化,这样就减少了信息传送的重复次数,就提高了控制系统的安全性。
(二)用户掌握着控制系统的主动权
在现场总线技术的控制系统中,用户可以根据自己的需求来对不同的厂家和产品进行选择,这样就扩大了用户的选择范围。在传统的控制系统中,用户在选择产品时,会受到某种品牌的设备和产品单一性的限制,使得选择的范围有限。因为传统的控制系统中的集成协议不能兼容,而且接口也比较单一,所以导致产品的更换较少,用户不能掌握主动权,而新的控制系统就有效地解决了这一问题,让用户掌握了主动权。
(三)能够节省元件数量和投资
现场总线技术中的智能设备主要分布在设备的前端部分,所以多种传感的控制和报警能够直接通过计算机功能来完成,这样就能减少变送器的安装。这种方式改变了传统控制系统中使用单独控制器和计算单元的方式,同时也改变了信号调理转换和隔离的技术,让这些功能单元的接线变得更加简单。除此之外,采用现场总线技术的控制系统还能够利用工作人员操作的个人计算机形成一个简单的操作站,这样就能减少硬件设备的安装,资金投入也就相应的减少了。而且随着硬件设备的减少,所占用的面积也就减少了。通过这样的方式来实现对成本的控制。
(四)节省了后期维护的资金
现场总线技术能够对设备进行自动诊断,如果故障比较简单,还能够进行相应的处理。在设备进行自我检修的过程中,控制系统还可以通过该技术的数字化设备将相关的故障诊断证明和自动维护的信息传送到中心控制室。这样,用户就能对所有的设备进行故障查询,以便能够及时对维修信息进行分析,并做出相应的处理措施,排除故障。通过这样的方式就能减少因维修而产生的停工时间。而且由于现场总线技术的系统结构比较简单,现场的连线也很少,在一定程度上也减少了个后期维护的工作量。
结束语
综上所述,在电力自动化的基础之上,现场总线技术在系统中的应用会有广阔的发展发展前景,特别是在一些比较新的项目上,具有传统控制系统无法比拟的优势,例如具有很强的可靠性、数据的精确性和经济性等优势。所以,可以预见的是,在将来电力系统的发展过程中,现场总线技术一定会逐渐取代传统的控制系统,成为我国电力自动化系统的领军者。
参考文献
[1]林君芳,陆兵.现场总线技术在电力系统自动化中的应用[J].科技传播,2011,13:176-177.
[2]杨雨.电力自动化中现场总线技术的实践应用[J].科技风,2011,17:136.
[3]黄贺军.分析现场总线技术在电力自动化中的应用[J].科技传播,2012,20:149-150.
[4]陈灿,李喜鹏.现场总线技术在电力自动化中的应用分析[J].科技信息,2009,15:302-303.
[5]钱美珍.电力自动化的现场总线技术应用研究[J].科技致富向导,2010,33:236-271.
关键词:电力自动化;现场总线技术;实际应用
一、现场总线技术概述
现场总线技术是一种新兴的控制系统,在我国的电力系统中已经得到了应用。和传统的控制技术相比,现场总线技术一种开放性的,并且具有数字化特点的多点底层控制网络。作为一种新的点五代控制技术,它突破了传统控制技术只能利用通信网络的局限性,并且用一种公开化和标准化的方式弥补了之前技术的缺陷。它和传统控制技术的区别在于,它是一种全分布式的结构,而且实现了控制功能的彻底下放。
二、现场总线技术的五大特点
现场总线技术是多种高科技的综合产物,其中最主要的技术就是通讯新技术和计算机的超大规模集成电路技术。和传统的控制系统相比,它最大的特点就是高精确度和经济性,具体表现在以下五个方面。
(一)结构上呈全分布式状态
传统的控制系统的结构是集中和分散相结合而成的,而现场总线技术具有自动控制的功能,结构上呈全分布式状态。这种分散状态实现了控制系统结构的简化,提高了它的稳定性。
(二)具有很强的开放性
传统的控制系统是一种封闭式的状态,大多数情况下只能由工作站的端口实现对外通信。与之不同的是,现场总线技术中的工作站只是挂在总线和局域网之上,通过局域网实现和其他计算机的信息和资源共享。而且,现场总线技术的技术标准也能实现共享,并且没有专利许可的要求,实现了对所有制造商和用户的开放。在这种开放的状态下,只要是使用相同技术标准的技术和设备都能和该系统进行连接,用户还能根据自己的需求将不用制造商的产品进行随意组合。
(三)具有高度的适应性
从性质上来说,现场总线技术就是一种工厂的地层网络,是特意针对现场的工作环境所设计的,这样就能实现现场工作了。而且现场总线的不会轻易受到外界因素的干扰,通过两条线路就能实现同步送电和通信。值得一提的是,双绞线、光缆和红外线也可以被运用到该系统中,使得该技术的应用范围更加广泛。
(四)具有较强的可操作性
现场总线技术能够在设备和系统之间进行信息的传递,实现点对点的数字通信模式,及时是不同生产厂家的不同产品,只要功能相似就能实现设备的互换。在传统的控制系统中,这是不可能实现的,只要是不同的产品就不能互换,导致所有的设备都要更换,既增加成本,又降低了工作效率。
(五)能实现功能的自动化
传统的控制系统是一种三层结构,由控制站、操作站和现场设备共同组成,这种结构使得在信号的单向传送中会产生很大的误差,并产生故障。但是现场总线技术就能通过双向的数字通信,对传感测量进行补偿计算,可以将信号准确地传送到现场的设备上,通过这些设备来实现它的自动控制功能。
三、电力自动化中现场总线技术的实际应用
随着人们对电力需求量的不断增加,电力生产的规模也越来越大。如今,35Kv的输电网已经成为了电力系统中最主要的输电方式和配电网架,35Kv的变电站也成为了各个矿井供电的重要组成部分。但是由于这些变电站在很早就已经建立,所以其中自动化的设备已经不能满足现代管理的需求了。正是由于装备的落后和信息管道的确实,使得电力系统的安全运行和应急能力亟待提高。
在电力自动化的现场运用中,总线技术能够将Lon Works运用到变电站的自动化系统中,将微处理器之上间隔层例的设备和现场总线直接连接起来,这样就可以利用总线技术的稳定性和大容量高速度的通信能力,最大限度地提高系统对信息和数据的处理能力。因为现场总线技术不容易受到外界因素的干扰,同时具有很强的抗震性,所以应用的前景非常广阔。而且因为该技术的传输速率很高能够最大程度的满足变电站对信息传输的需求。
四、现场总线技术应用的优势
和传统的控制系统相比,现场总线技术在电力自动化的基础上应用具有显著优势,具体表现在以下几个方面。
(一)能提高控制系统的稳定性和安全性
和传统的控制技术相比,现场总线技术具有智能化和数字化的特点,所以在信号的传播上,能从根本上提高检测和控制的稳定性,避免在信息传输的过程中产生误差。而且,和传统的控制技术相比,现场总线技术的结构更加简单,使得现场设备之间的连线大大减少,设备的内部功能得到强化,这样就减少了信息传送的重复次数,就提高了控制系统的安全性。
(二)用户掌握着控制系统的主动权
在现场总线技术的控制系统中,用户可以根据自己的需求来对不同的厂家和产品进行选择,这样就扩大了用户的选择范围。在传统的控制系统中,用户在选择产品时,会受到某种品牌的设备和产品单一性的限制,使得选择的范围有限。因为传统的控制系统中的集成协议不能兼容,而且接口也比较单一,所以导致产品的更换较少,用户不能掌握主动权,而新的控制系统就有效地解决了这一问题,让用户掌握了主动权。
(三)能够节省元件数量和投资
现场总线技术中的智能设备主要分布在设备的前端部分,所以多种传感的控制和报警能够直接通过计算机功能来完成,这样就能减少变送器的安装。这种方式改变了传统控制系统中使用单独控制器和计算单元的方式,同时也改变了信号调理转换和隔离的技术,让这些功能单元的接线变得更加简单。除此之外,采用现场总线技术的控制系统还能够利用工作人员操作的个人计算机形成一个简单的操作站,这样就能减少硬件设备的安装,资金投入也就相应的减少了。而且随着硬件设备的减少,所占用的面积也就减少了。通过这样的方式来实现对成本的控制。
(四)节省了后期维护的资金
现场总线技术能够对设备进行自动诊断,如果故障比较简单,还能够进行相应的处理。在设备进行自我检修的过程中,控制系统还可以通过该技术的数字化设备将相关的故障诊断证明和自动维护的信息传送到中心控制室。这样,用户就能对所有的设备进行故障查询,以便能够及时对维修信息进行分析,并做出相应的处理措施,排除故障。通过这样的方式就能减少因维修而产生的停工时间。而且由于现场总线技术的系统结构比较简单,现场的连线也很少,在一定程度上也减少了个后期维护的工作量。
结束语
综上所述,在电力自动化的基础之上,现场总线技术在系统中的应用会有广阔的发展发展前景,特别是在一些比较新的项目上,具有传统控制系统无法比拟的优势,例如具有很强的可靠性、数据的精确性和经济性等优势。所以,可以预见的是,在将来电力系统的发展过程中,现场总线技术一定会逐渐取代传统的控制系统,成为我国电力自动化系统的领军者。
参考文献
[1]林君芳,陆兵.现场总线技术在电力系统自动化中的应用[J].科技传播,2011,13:176-177.
[2]杨雨.电力自动化中现场总线技术的实践应用[J].科技风,2011,17:136.
[3]黄贺军.分析现场总线技术在电力自动化中的应用[J].科技传播,2012,20:149-150.
[4]陈灿,李喜鹏.现场总线技术在电力自动化中的应用分析[J].科技信息,2009,15:302-303.
[5]钱美珍.电力自动化的现场总线技术应用研究[J].科技致富向导,2010,33:236-271.