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现场总线自动化系统的组成及特点介绍

宣布日期：

2021-12-02

现场总线是指装置在制造或历程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。简单说，现场总线就是以数字通信替代了古板4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和优质控制系统之间的信息通报问题。

系统组成

基于现场总线的调理自动化系统主要由厂站端系统、调理端系统和通信系统组成。

(1)厂站端系统

厂站端(发电厂、变电站端)的监测与控制系统由前端智能单位、工控机、网络通信治理适配卡、专用调制解调器Modem和相应软件组成。

1)前端智能单位。前端智能单位一方面完成对各线路电流(A相、B相和C相)、电压(A相、B相和C相电压；AB相间电压；BC相间电压；CA相间电压)、三相/单相有功功率、三相/单相无功功率、三相/单相正有功电能、三相/单相负有功电能、三相/单相正无功电能、三相/单相负无功电能、三相/单相功率因数以及周波等电参量的丈量；另一方面还要完成对各开关状态的检测和控制。前端智能单位一般接纳16位微处理机系统，主要包括收罗控制逻辑、模拟信号处理、开关量输入输来由置、通信处理、系统监测与�；ぁ⑹凳笔敝蛹暗缭床糠�。前端智能单位能在卑劣的电磁情况下可靠事情，并可装置在户外的端子箱内。

2)工控机。工控机用于显示厂站电气主接线及其运行状况、纪录种种数据、显示种种曲线和图表、异�；蚴鹿时ň按蛴　⑿畔⒆⒑徒邮�。一般变电站只需要一台工控机即可完成上述全部事情。在发电厂，凭据监视点的需要可增加工控机的台数。

3)网络通信治理适配卡。网络通信治理适配卡插在工控机的扩展槽上，通过现场总线实现前端智能单位和工控机之间的高速数据交换，并实现对网络的治理。

4)Modem。Modem(调制解调器)是电力系统的专用Modem，它完成发电厂、变电站与调理端之间的数据通信。

(2)调理端系统

调理端对整个系统进行监视、控制和治理。调理端系统由工控机、调制解调设备、多路通信接口设备、大屏幕显示器组成。调制解调器Modem接收来自载波机的调制信号，同时调理端发出的命令又可通过Modem调制后送到载波通道，然后送到厂站端。多路通信接口完成多路数字信号与厂站端工控机的数据通信。大屏幕显示器用来显示电力网络图、电网参数和负荷曲线等。

(3)数字通信

厂站端与调理端之间的数据交换是通过数据通道传送的。目前电力系统有载波通道、微波通道和光纤通道等。关于载波通道和微波通道，需要在通道两端使用电力系统的专用调制解调器Modem，同一通道两端的Modem更好接纳同一厂家同一型号的Modem。

系统特点

基于现场总线的发电厂、变电站实时监测监控系统以及由此组成的调理自动化系统，既可制止使用大宗电缆将PT(Potential Transformer，电压互感器)、CT(Current Transformer，电流互感器)二次侧电参数传送至中控室，又可减少线损造成的误差，提高了丈量精度。别的还可取消中控室，实现无人值守，不但节约占地面积与基建投资，并且还可把运行人员从日夜值班的劳累中解放出来�；谙殖∽芟叩某д臼凳奔嗖饧嗫叵低秤牍虐宓某д炯嗖饧嗫叵低诚啾�，具有如下特点：

1)前端智能单位(或称现场智能设备)可装置于CT或PT端子箱内，对所收罗的数据就地处理，然后进行数字化(通过现场总线)传送。

2)网络由两根双绞线组网，故障率低，通信波特率高。

3)解决了古板监测系统中CT和PT到中控室间的压降问题，丈量精度高。

4)抗滋扰能力强，能在户外卑劣条件下运行。

5)结构简单，体积小，装置、维修便当。

由系统的上述特点，可以预言，基于现场总线的监测监控系统必将广泛应用于电力系统的发电厂和变电站中，并且它与数据通道、调理端监控系统一起将组成新一代的调理自动化系统。

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