火电厂工控系统的研究与实现

摘要

现代火电厂，基本上都是大容量、高参数的火电机组，这就对全厂的自动化程度有很高的要求，以保证机组安全、经济地运行。本文论述了分散控制系统(DCS)在火电厂中应用的现状、存在的问题以及发展方向，结合“印尼PJB发电厂分散控制系统”的设计、开发的工作，研究了火电厂分散控制系统及其通信网络的基本原理。
　　首先对PJB DCS的功能、系统结构作了简要的分析，然后介绍了Foxboro DCS系统的网络结构、节点和软件，最后简要说明了PJB发电厂DCS的硬、软件配置。
　　其次，阐述了DCS中通信网络的主要特点及几种常用的通信协议，并分析了相关的局域网技术及其在DCS中的应用，同时也说明了PJB电厂DCS系统通信网络选型的合理性。然后，分析了CSMA/CD、令牌总线和令牌环等介质访问控制方法以及相应的几个IEEE802局域网标准的特点和实时性，并说明各自应用的场合。最后，详细分析了分散控制系统通信网络的实时性，并提出了提高通信网络实时性的几种常用的方法。
　　第三，阐述了局域网网络性能分析的重要性和必要性以及几种常用的性能指标和分析方法，然后详细分析了PJB电厂DCS通信网络总体结构及其通信子网的特点，并从理论上论证了其合理性，同时分析了该通信网络中节点总线(符合IEEE802.3标准)的性能，说明PJB电厂DCS系统中的网络体系是符合实际生产需要的。最后，简要说明了DCS与PLC之间数据通信的实现，并分析了DCS的实时数据上MIS网的必要性及其在PJB电厂中的实现。

目录

火电厂工控系统的研究与实现

RESEARCH AND IMPLEMENTATION OF POWER PLANT INDUSTRIAL CONTROL SYSTEM

摘要

Abstract

第1章 绪 论

1.1 研究的目的与意义

1.2 国内外发展概况

1.2.1 火电厂工控系统的应用现状

1.2.2 火电厂分散控制系统应用中存在的问题

1.3 研究内容及论文的结构

1.3.1 研究的内容

1.3.2 论文的结构

第2章 PJB电厂分散控制系统的设计与实现

2.1 PJB电厂分散控制系统的主要功能

2.1.1 闭环控制系统

2.1.2 顺序控制系统

2.1.3 数据采集系统

2.2 PJB电厂分散控制系统的总体结构设计

2.2.1 分散控制系统的总体结构设计

2.2.2 PJB电厂DCS系统的总体结构

2.3 Foxboro DCS系统简介

2.3.1 Foxboro DCS的通信网络结构

2.3.2 Foxboro DCS的硬件

2.3.3 Foxboro DCS的软件

2.4 PJB电厂分散控制系统的硬件配置

2.5 PJB电厂分散控制系统的软件配置

2.6 本章小结

第3章 火电厂分散控制系统的通信网络

3.1 概述

3.2 分散控制系统通信网络的通信协议和标准

3.2.1 ISO-OSI参考模型

3.2.2 分散控制系统通信网络中常用的协议及标准

3.3 分散控制系统通信网络的局域网技术

3.3.1 分散控制系统通信网络的传输介质

3.3.2 分散控制系统通信网络的拓扑结构

3.3.3 分散控制系统通信网络的介质访问控制方法

3.4 分散控制系统通信网络中常用的局域网标准及比较

3.4.1 局域网的层次

3.4.2 IEEE802标准与OSI模型的关系

3.4.3 IEEE802.3 CSMA/CD介质访问控制协议

3.4.4 IEEE802.4令牌总线

3.4.5 IEEE802.5令牌环

3.4.6 三种局域网标准的比较

3.5 分散控制系统通信网络的实时性

3.5.1 介质访问控制方法与实时性的关系

3.5.2 复合型通信子网各级的实时性分析

3.5.3 通信协议与实时性的关系

3.6 提高分散控制系统通信网络实时性的方法

3.7 本章小结

第4章 PJB电厂DCS通信网络的实现与性能分析

4.1 概述

4.2 局域网的网络性能分析

4.3 PJB电厂分散控制系统通信网络的实现

4.4 PJB电厂分散控制系统通信网络的性能分析

4.4.1 Foxboro DCS系统通信网络的总体分析

4.4.2 通信网络中节点总线的性能分析

4.5 PJB电厂DCS系统与PLC通信的实现

4.6 DCS实时数据上MIS的必要性及其在PJB电厂的实现

4.6.1 电厂DCS实时数据上MIS的必要性

4.6.2 PJB电厂实时数据上MIS的实现

4.7 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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