工业网络技术在电力生产中的应用

摘要

火力发电是主要的能源生产过程，是一个涉及多变量、多系统的生产过程，具有高度复杂性、时变性和非线性的特点。在火力发电过程中不但完成锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统、脱硫系统及其他辅助系统自身的运行控制，还有大量系统之间的协调控制需要完成。火力发电过程中的各个生产系统需要不同的控制方案。同时，当今的火电生产要求将各种生产过程的控制集成在一个控制框架中，实现各种生产数据在生产管理的各个层次中实现共享。将工业网络技术用于火力发电的控制系统中，不但满足了生产过程中数据传输实时性和安全性的要求，达到火电生产过程中的控制要求，还将各个生产过程的控制系统集成在一个框架中。成功应用了工业网络技术的DCS系统是火电生产过程中主要的控制方案，满足了火力发电生产中大部分的控制和数据共享的要求。
　　 在论文中，在讨论了工业生产过程中数据传输对工业网络技术的要求的基础上，着重分析了现场总线、工业以太网和安全总线的特点，研究了工业网络在工业过程中，特别在火电生产过程中的使用情况。指出以工业以太网、PROFIBUS-DP、ControlNet等高速工业网络在生产过程的控制层的各种控制系统中得到广泛和成功的应用；由于成本和安全的因素，将工业网络技术用于在现场设备的过程中，只是在电气和辅助系统的现场设备上取得不少进展，在热工系统的现场设备上虽然做过一些尝试，还面临不少问题。论文在详细分析重要现场总线协议和工业以太网方案的基础上，根据现场总线和工业以太网的数据传输特点，结合火电生产过程中的控制要求、现场设备的数据传输要求，认为通过工业以太网和现场总线相结合的网络结构，可以适应电力生产中各个系统的数据传输要求，满足各个生产系统的控制要求。
　　 论文中的外高桥第三发电厂的机电炉控制系统TXP3000采用的标准工业以太网和PROFIBUS-DP架构，在各个辅机系统中的控制系统中采用的罗克韦尔DeviceNet、ControlNet、Ethernet/IP的三层网络结构，都取得得了较为满意的结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章　电力生产过程概论

第二章 工业网络系统研究

第三章 常用工业网络技术及应用

第四章 电厂总线网络设计应用

第五章 结论

参 考 文 献

致 谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文