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和利时现场总线控制系统在大唐三门峡火电厂三期扩建工程项目的应用三门峡火电厂位于河南省三门峡市陕县大营乡，由华北电力设计院进行设计。锅炉采用哈尔滨锅炉厂的超超临界参数变压运行直流炉，超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、切圆燃烧方式，Π型锅炉。

案例背景介绍

1　项目背景

三门峡火电厂位于河南省三门峡市陕县大营乡，由华北电力设计院进行设计。锅炉采用哈尔滨锅炉厂的超超临界参数变压运行直流炉，超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、切圆燃烧方式，Π型锅炉。同步建设脱硝装置。汽轮机采用上海汽轮机厂的超超临界、一次中间再热、四缸、四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。机组的铭牌出力（TRL）为1000MW（扣除静态励磁和非同轴驱动的主油泵、氢密封油泵所消耗的功率）。发电机采用上海发电机厂的1000MW水氢氢冷却、自并励静止励磁发电机。

该项目DCS控制系统应用于单元机组、公用、辅网、脱硫、脱硝、输煤、MEH等全厂工艺系统。采用全厂一体化现场总线控制技术，系统规模如下：

（1）主机配置测点数量：常规测点10635点，其中锅炉侧：3561点，汽机侧749，电气侧980点，远程I/O炉侧2158点，远程I/O机侧162点；

（2）主机配置硬件规模：操作员6台，工程师2台，历史站2台，控制站35台，锅炉侧现场总线柜20个（DP网段69，PA网段40），汽机侧现场总线柜12个（DP网段35，PA网段27）；

（3）主机配置总线设备数量：总线设备共1202台，其中锅炉侧DP设备432台，汽机侧DP设备220台，锅炉侧PA设备379台，汽机侧PA设备172台。

该项目为国内电力行业百万机组采用国产现场总线技术应用规模最大，Hart及Profibus协议的智能设备单台机组3402台，其中Hart设备1815台，Profibus设备1587台，全厂两台机组近7000台设备，并且是首次采用国产软件系统实现多种不同协议在同一软件平台的设备管理，具有里程碑意义，为后来百万机组应用现场总线技术和设备管理提供了应用典范。

案例实施与应用情况

2　和利时现场总线控制系统

和利时现场总线控制系统是基于先进自动化技术开发的集成工业自动化系统。它用一个开放的系统软件平台，将和利时多年开发的各种自动化系统和设备进行有机结合，可根据不同行业的自动化控制需求，提供专业解决方案。其子系统覆盖了企业经营管理层、企业成产管理层和装置与过程控制层。图1为系统架构图。

系统在信息化和集成化方面采用了开放式实时关系数据库，在其基础上实现了多个管理子系统，并集成了多种满足不同行业用户需求的控制系统和设备。控制器组态符合IEC61131-3标准，不仅拥有平台的高性能通用控制算法，同时可以集成各种层次的控制功能。系统通过多种现场总线（特别是Profibus-DP），支持多种分布式主控单元和智能仪表。同时，监视平台可提供高效的集中管理。通过开放的数据库和网络接口、协议以及总线，可在各个层面上与第三方系统或设备连接。本系统集成火电、化工等各行业的先进控制算法平台，为工厂自动控制和企业管理提供全面专业的解决方案。

3　现场总线技术的成功应用

3.1　大唐三门峡火电厂三期扩建工程

大唐三门峡火电厂三期扩建工程FCS控制系统采用和利时KM系列现场总线控制系统，现场总线协议为Profibus-DP和PA，相对应的传输技术（物理层）分别是RS485和MBP。全厂工艺系统的控制均采用现场总线技术，对现场智能仪表、气动定位器、电动执行机构、液位计进行监控。DCS能够满足常规控制方式与现场总线ProfibusDP/PA的无缝结合。现场总线设备应用范围超过60%，处于国内先进水平。现场总线通信电缆敷设严格按照火电行业施工标准，全厂现场总线电缆全部单独布线，保证了设备通信的安全稳定。

3.2　现场总线技术应用

大唐三门峡火电厂三期扩建工程为国内电力行业百万机组采用国产现场总线技术应用规模最大的项目，Hart及Profibus协议的智能设备单台机组3402台，其中Hart设备1815台，Profibus设备1587台，全厂两台机组近7000台设备，并且是首次采用国产软件系统实现多种不同协议在同一软件平台的设备管理，具有里程碑意义，为后来百万机组应用现场总线技术和设备管理提供了典范。项目中DP设备包括电动执行机构、马达控制器、变频器等，PA设备包括压力变送器、流量计、气动定位器及液位计等。冗余PROFIBUS网络覆盖整个单元机组的锅炉房、汽机房。为了提高总线控制的可靠性，采取了DP冗余总线配置方案，现场主机的DP设备选用DP双冗余接口。图2为现场总线系统网络结构。