大型火電廠無紙記錄儀應用現狀

近20年來，隨著全球經濟發展，特別是流程工業的經濟總量在迅速增長，對流程工業的需求也相應迅速增長。自動化儀表和系統逐步向數字化、智能化、網絡化、集成化過渡，現場儀表目前處于4～20mADC常規儀表:HART標準儀表:現場總線儀表產量比為5:4:1的階段，而自動化系統處于無紙記錄儀:PLC:IPC:SLP（含單回路調節器、無紙記錄儀、數顯式儀表）比為5:3:1.5:0.5的階段，實際上在大中型流程工業中HART、FF、PROFUBUS-PA現場儀表和無紙記錄儀的應用比例更大些。本文重點研究大型火電廠用無紙記錄儀，所以總的發展趨勢也側重于和自動化系統相關的技術和一些理念來進行闡述。

　　火電廠自動化的發展趨勢

■現場儀表標準之戰結束，進入工程實踐階段，多種總線并存的局面已經形成。FF基金會現場總線技術主動融入無紙記錄儀系統中，或者稱：經過互操作性認證的無紙記錄儀系統是FF的主系統。目前已注冊的有11個公司的20個主控系統，涵蓋了世界上大部分無紙記錄儀系統。這種理念已經得到工程實踐的考驗，而且形成共識 ，國內外已有在電廠采用現場總線的工程業績。

■與信息技術（IT）融合。

　　按照COTS（商業現貨技術Commercialoff-the-shelfTechnology）的原則，采用快速以太網技術（包括TCP/IP等）作為廠級系統的主要網絡架構。

■系統功能安全技術在實際流程工業的自控工程中已成為不可或缺的一部分，安全儀表系統（SIS）和流程工業安全完整性等級（SIL）認證體系正在形成。SIS和無紙記錄儀融合或兼容的趨勢也逐漸形成。

■EDDL設備描述語言和系統集成技術以及在此基礎上形成的設備管理系統（AMS）已經成為基礎自動化不可分割的一部分，而且逐漸擴大資產管理范圍，包括設備信息平臺、智能設備管理系統、機械設備管理系統、性能檢測系統等。目前資產管理系統在世界上已應用了1000多套，全生命周期的企業資產管理和工程管理的理念正在形成。

■管控一體化和儀控、電控一體化正在統一構架下逐步實施，EPR/MES/PCS三層結構已形成共識，逐步實現基礎自動化與企業信息管理的無縫集成。馬達控制中心（MCC）及企業用電的配電系統等在基礎模塊智能化及采用現場總線技術的基礎上逐步納入以溫度、壓力、流量等信號為主的儀控系統中。

　　火電廠用無紙記錄儀的特點

大型火電廠用無紙記錄儀除去上述趨勢共性外，還有它固有的個性：

■汽機、鍋爐等控制及安全要求復雜，燃料、水、灰等相關輔助設施龐大，產生的電能受電網調度要求高等，造成用于電廠的無紙記錄儀應具有回路反饋控制、順序控制、混合控制等復雜控制功能 ，具有驅動多種執行機構的要求 ，完成復雜計算能力及先進控制（APC）功能。

■由于FSSS對作為事件順序的操作記錄的要求很高，而且可能是多系統組合來完成該項功能，所以SOE的帶有時間戳的開關量輸入設備及相關功能是必須具備的。在時間同步方面，除了無紙記錄儀系統內時鐘同步方式，還有目前正興起的GPS衛星時間同步方式。

■由于電廠的主要產品“電能”的特殊性及電網調度和電業管理的要求，電廠已推行“火力發電廠廠級監控信息系統技術要求”，電廠監控信息管理系統SIS的管控一體化方式是符合國情的技術，所以無紙記錄儀與之銜接問題應該進一步落實。

■電廠機電設備多，廠用電管理十分重要，關于儀控、電控一體化，在電廠建設中電工專業要積極地將其納入全廠大系統中，所以無紙記錄儀應適應其要求，在I/O硬件及掃描周期、人機界面及增大系統容量等方面擴大功能，加速儀控、電控一體化的進程。

大型火電廠建設周期短，對主儀表供應商（MIV）要求能完成“交鑰匙”工程，所以MIV（或MAC主自控承包商）不僅是無紙記錄儀和儀表的制造商，而且應具有電廠建設的工程經驗，應該是集制造商、集成商、工程公司于一身。而且今后MIV方式會逐漸流行。另外，為了大型火電廠“瘦身”，專業的電廠自動化維修服務工程公司也應得到發展。所有這些將深刻地影響著無紙記錄儀制造業的發展。