SIEMENS西门子广州授权代理商

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现场总线的应用有如下特点：

由于现场总线的通信是全数字式的且它的控制功能完全由现场设备去执行，因此不需要输入、输出及其它控制板；而且现场装置可直接与操作台相连，不再需要用于联接各控制板的"数据高速公路"，上述各部分的冗余在现场总线系统里自然也就不再需要了。现场总线系统只保留集散控制系统（DCS）中的现场设备及操作站，操作站已不再是系统的关键部分。

现场总线设备可以执行多种测量、控制和计算，因此减少了变送器的数量，不再需要单回路调节器和计算元件，从而节省了费用。

组态简单 

由于所有仪表都引入了功能模块，组态变得非常相似或简单，不需要因为自动化设备种类不同或组态方法的不同而进行培训或学习编程语言。所有的生产厂商都使用相同的现场总线功能模块。功能模块是以用户自定义的标识符和标准参数为基础的，用户可以根据标识符来*某一设备，毋需考虑设备地址、存储记忆地址和比特编号等。组态可通过计算机编辑，然后下装至现场自动化设备。

由于不同厂商、不同型号的仪表的校准、量程设定和诊断等的操作程序是一致的，使得培训操作员简单化和设备的较新。

现场总线已有大量的功能模块，且新的功能模块仍在不断增加。

查索更多的信息及诊断状况 

数字通信使用户从控制室中查索所有设备的数据、组态、运行和诊断信息成为现实。而且现场总线的多变量特性为仪表及其它自动化设备的革新提供了较广阔的天地。

现场设备的自诊断功能使故障可以及时地被报告，使检修人员在事故发生之前可及时确定潜在事故地点并进行维修。硬件（如传感器、执行器和记忆单元）故障，软件方面（如组态和校准）的问题都能够被及时报告。

操作人员毋需把变送器送去检测就可获得所需信息，从而大大节省了时间和成本。

安装、运行、维修简便 

由于现场仪表是并行连接，端子接头核对的工作量大大减少了，所以接线简单，一条电缆通常可连接20个设备。

现场总线设备能够模拟输入值、输出值或状态。这使得操作员在控制室内便能够测试系统对故障及过程状况的反应。

现场总线可以存储有用的信息以便于维修，信息不会丢失。大量的有用信息也被存储于自动化设备中，这些既可以从手持终端获取，又可从操作站获取。

自由选择不同品牌设备 

所有现场总线产品采用统一的标准，这使用户可以自由选择不同制造商所提供的设备。

数据库的一致性

现场总线采用完全分散的数据库概念。任何同现场总线接口的人机界面都可显示有关信息，这样就不会有重复的、不一致的数据库。现场总线只使用一个数据库，即分散于现场仪表中的数据库，人机界面就是从此数据库中获取"定标数据"的，手持终端所查索的也是同一个数据库。

现场总线对国民经济的影响表现在：

现场总线技术是控制系统的重大变革，将在今后深深的影响自动化仪表和技术的发展。

新型的全数字控制系统的出现，将能充分发挥上层系统调度、优化、决策的功能，较容易构成计算机集成制造系统（CIMS）并较好地发挥其作用。有利于企业实施综合自动化策略，使企业从粗放型向集约化转化。

现场总线和开放系统的应用将大大降低自动化系统的投资，仅系统布线、安装、维修费用，可比现有系统减少66％，另外，还带来节约厂房面积，减少电缆桥架铺设等其他方面投资的减少

变电站综合自动化系统一般由站控层、通信管理层和间隔层构成的计算机监控系统，采用分布式结构，设备分为站控层、通信管理层及间隔层，间隔层原则上按一次设备组织，每一间隔层设备包括测量、控制、保护、信号、通信、录波等基本功能，并完成各自的特殊功能，系统能实现信息共享及保护、监控功能的综合化，较大简化二次回路，节省系统投资，由于间隔层设备可放在开关柜或一次设备附近，大为减少主控室面积，节约控制电缆，大大提高了整个系统的可靠性和可扩展性。通信管理层由于各间隔层设备通信协议的多样性，要实现不同装置的数据链接，可加入前置机（通信管理装置）完成通信控制和规约转化，使其在功能上实现通信接收、发送、规约转化等功能；通信协议采用电力行业标准协议，能实现不同厂家设备的互联，采用**定位系统（GPS），支持硬件对时网络，减少GPS与设备间的连接，并保证对时精度，硬件上采用模块化设计以支持多种通信接口，包括以太网、串行通信接口、可扩充的其他现场总线接口等；软件上具有规约库以支持RS-232、RS-485、LONWORKS及标准网络协议（TCP/IP）等多种类型的标准通信接口，从而具备良好的软、硬件扩展性。站控层包括数据库服务器、Web服务器、运行工作站、维护工作站、监视工作站等。
2.2  变电站综合自动化系统功能
以某110KV变电站为例，根据变电站高压供电系统一次系统的整体要求，变电站综合自动化系统决定采用CL2000变电站综合自动化系统，在此，结合工程实践，介绍该系统用于变电站监控系统中的经验。
变电站综合自动化系统由WXH-322A/01微机线路保护装置，WBH-90系列微机变压器保护装置，ZBH-91A/05变压器本体保护装置，WBH-92A/02微机变压器后备保护装置，WMC-31A03微机母线差动保护装置，WBH-93A/02微机厂用电保护装置，WBT-31A/01微机备用电源自投装置，微控制器SAB-C167CR（SIEMENS公司产），工作站微机及相应设备组成。CL2000变电站综合自动化系统系列保护装置具有一般的主要功能，如开关量的变位遥控，电压电流的模拟输入，断路器遥控分口，脉冲累加，遥控事件记录及顺序记录（SOE），逻辑闭锁等。
WXH-322A/01微机线路保护装置是多CPU并行设计，距离保护，零序保护及录波，测距分别由单独CPU完成，各CPU插件在电气及结构上相互独立，**关系，它能实现以下功能：
（1）保护功能：a) 三段式相间距离保护； b) 三段式接地距离保护； c) 四段式零序方向过流保护；d) 故障测距； e) 振荡闭锁； f) 三段式反向及低压闭锁过流保护； g) 检无压、检同期三相一次重合闸，手动同期合闸； h) 低周低压减载保护； i) 过负荷保护或报警； j) PT断线告警。
（2）测量功能：a) 采集测量电压，三相或二相测量电流，计算有功功率，无功功率，功率因数； b) 测量频率，每周波72点自适应采样； c) 采用12路开关量； d) 采用4路脉冲量（正负脉冲 均可）； e) 远方及本地操作。
3． 由现场总线技术实现的通信功能
通信功能是综合自动化出别于常规站较明显的标志之一，通信网络变电站内间隔信息可充分共享，并通过通信接口与外界信息系统交换信息，同时节省大量电缆，构成一个快速、稳定、可靠的通信网络是变电站自动化系统的基本要求，也是电力系统运行管理功能的基本前提。
近年来，随着我国电力自动化的不断发展，电力系统通信方式也不断改进，现场在总线技术因其组网方便，抗干扰能力强等特点得到广泛应用。现场总线标准很多，电力自动化系统中较常用的是LONWORKS和CAN总线。LONWORKS总线通信速率为78Kbps和1.25Mbps，CAN总线通信速率为1Mbps。CAN总线是一种有效支持分布控制和实时控制的串行通信网络，是一种通信速率可达1Mbps的多主总线[1]。具有**抢占方式进行总线仲裁的作用机理，通信速率高，错误帧可自动重发，*故障可自动隔离，不影响整个网络正常工作，可靠性高，而且协议简单，开放性强，组网灵活，等特点，能为电力自动化提供开放性、全分布及可互操作性的通信平台。
CAN总线的主要特点：
（1）CAN为多主方式工作，网络上任意节点，任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主次，通信方式灵活，且*站等节点信息；
（2）CAN采用短帧结构，数据较多8个字节，这样不仅满足控制领域中传递控制命令，工作状态和测量数据的一般要求，且保证了通信的实时性，CAN网络上的节点信息分为不同等级，可满足不同实时要求，高**级较多可在134μS内得到传输；
（3）CAN采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，**级较低的节点主动退出发送，而**级高的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突时间。CAN的直接传输距离较远可达10Km/ 5Kbps，通信速率较高可达1Mbps/40m。可挂接设备较多可达110个。CAN节点在自身发生错误时具有自动关闭功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
本系统间隔层主要由保护单元和测控单元组成，每个测控单元监控多路馈进馈出，采用**现场总线CAN，现场通信采用双绞线，总线速率达1 Mbps，快速、可靠、方便灵活，通信规约支持IEC-60870-5-101格式，克服RS485网络上只能有一个主节点而无法构成多冗余系统的缺陷，具有很高的价格比。另外，采用双CAN现场总线内部定期对备用CAN进行备用检测，提高了内部网络的冗余度。
 站控层采用双10 Mbps双绞线以太网结构（能保证自动化系统内部通信网络传输的实时性），由双服务器组成，站控层为值班提供全厂系统的监视、控制和管理功能，界面友好，使用。通过组件技术，软件功能能实现“即插即用”，能较好地满足电气监控系统的需要，软件系统采用模块化结构，开放性较好。站控层操作系统可采用bbbbbbs2000/NT，数据库选用SQL服务器，软件主要功能模块有前置、数据库生成器、数据库组态、报表管理、报警信息、曲线、棒图、动作告警、SOE、事故追忆、录波分析、人机界面、自动抄表、设备管理、定值管理、设备在线诊断、系统组态等。电气监控系统中提供了故障信息传输系统、各级调度中心、电能计量系统、直流系统通信等接口驱动软件。
总之，系统完成的主要功能有：实时数据采集与处理、数据库的建立与维护、控制操作、同步检测、报警处理、顺序记录（SOE）、事故追忆、画面生成及显示、在线计算及制表、电能量处理、远动功能、电气“五防”、时钟同步、人机接口、系统自诊断与自恢复、与其他智能设备接口、运行管理功能等。