。
b.系統(tǒng)可靠性高、可維護性好、抗干擾性強�；诂F(xiàn)場總線的自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用總線連接方式替代一對一的I/0連線，對于大規(guī)模I/0系統(tǒng)而言，減少了由接線點造成的不可靠因素。同時，系統(tǒng)具有現(xiàn)場級設(shè)備的在線故障診斷、報警、記錄功能，可完成現(xiàn)場設(shè)備的遠程參數(shù)設(shè)定、修改等工作，也增強了系統(tǒng)的可維護性，從而降低了系統(tǒng)及工程成本。Profibus總線的一大特點就是抗干擾性強，比較適合在電磁干擾很強的惡劣電氣環(huán)境中使用。當然，在間隔層使用Profibus總線也存在問題。目前，支持Profibus總線的產(chǎn)品相對較少，尤其是國內(nèi)廠家的產(chǎn)品。
3.3 工業(yè)以太網(wǎng)
以太網(wǎng)是使用最為廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)，在當今所有的網(wǎng)絡(luò)連接中有80%是基于以太網(wǎng)的。以太網(wǎng)具有諸多優(yōu)點。
a.以太網(wǎng)的傳輸速度有10/100/10OOMbit/s，是現(xiàn)場總線網(wǎng)所無法比擬的，可充分滿足ECS間隔層與站控層進行高速通信的要求。
b.以太網(wǎng)本身是一種可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它使用簡單可靠的CSMA/CD(載波偵/沖撞檢測)協(xié)議確保可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
c.以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價格大幅度下降，使其價格比現(xiàn)場總線部件低1~2個數(shù)量級，可大幅降低ECS間隔層組網(wǎng)費用。
d.以太網(wǎng)技術(shù)相對于現(xiàn)場總線網(wǎng)的另一個重要優(yōu)勢是有大量的網(wǎng)管和故障排除工具，目前內(nèi)嵌在交換機和計算機接口中的網(wǎng)絡(luò)管理功能提供了強有力的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和故障排除能力，使得以太網(wǎng)更有穩(wěn)定性保證。現(xiàn)場總線網(wǎng)的網(wǎng)管相故障排除工具很少或幾乎沒有。
由于以太網(wǎng)采用星型連接，需要有集中式的交換機在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)交換，以往這個集中式的交換機被認為是以太網(wǎng)絡(luò)中的通信和故障瓶頸，從而限制了以太網(wǎng)在惡劣工業(yè)控制現(xiàn)場的使用，隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，這一問題得到了徹底解決，完全可以用工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建ECS系統(tǒng)的通信層和間隔層。
ECS系統(tǒng)通信層的工業(yè)級以太網(wǎng)交換機支持冗余雙直流電源輸入，提供工業(yè)級的寬溫工作范圍(-40-75℃)，并采用高強度外殼或德國工業(yè)標準(DIN)導(dǎo)軌及面板式安裝，通過發(fā)光二級管(LED)提供設(shè)備的電源、工作狀態(tài)、冗余狀態(tài)和端口狀態(tài)的顯示。目前，工業(yè)級的以太網(wǎng)交換機電磁兼容性能達到工業(yè)4級，使其能夠在電力等強電磁干擾環(huán)境及室外環(huán)境中使用。間隔層的裝置把以太網(wǎng)控制芯片直接嵌入集成在CPU板上，這使得裝置的以太網(wǎng)接口能達到和裝置本身相同的抗電磁干擾性能。間隔層裝置和通信層交換機之間采用帶屏蔽層的5類雙絞線連接，能有效地減少信號傳輸過程中的干擾。由于工業(yè)級以太網(wǎng)交換機可下放到強電磁干擾環(huán)境的開關(guān)室或MCC配電室安裝，可以減少間隔層裝置和交換機之間通信線的長度，這既有助于提高通信的可靠性，也有利于按功能區(qū)域成物理位置先形成若干個間隔層子網(wǎng)，再用光纖把若干個間隔層子網(wǎng)連成一個完整的間隔層網(wǎng)絡(luò)。
ECS間隔層采用以太網(wǎng)的另一大優(yōu)勢在于ECS站控層和間隔層都是基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)絡(luò)，兩者之間可以實現(xiàn)平滑連接，可以省掉通信層的通信管理機，簡化系統(tǒng)架構(gòu)，進一步提高通信速度，同時還能減少系統(tǒng)故障點，降低系統(tǒng)成本;或把通信管理機作為物理隔離的網(wǎng)關(guān)機使用，可以進一步提高整個ECS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。
在某3×600MW機組電廠工程實施過程中進行過這樣的測試:單臺機組ECS系統(tǒng)站控層和間隔層都采用以太網(wǎng)通信，間隔層共有裝置120臺，在ECS站控層主機上對某臺6kV綜保下發(fā)開關(guān)合閘命令，從遙控執(zhí)行命令開始下發(fā)到開關(guān)位置變位到達ECS站控層主機數(shù)據(jù)庫，中間的時間間隔約為380ms�？梢姲殉墒斓墓I(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于ECS系統(tǒng)間隔層的組網(wǎng)將較大程度地提高整個ECS系統(tǒng)通信的速度和可靠性，給整個ECS系統(tǒng)鋪設(shè)了一條信息高速公路。
3.4 間隔層裝置的響應(yīng)及處理
間隔層裝置對外部電氣量的響應(yīng)和處理時間是經(jīng)常被忽略的一個因素，但它在整個通信過程中也起到很重要的作用，因為一次電氣量的任何變化都要先經(jīng)過間隔層裝置的采集和處理后才能變成數(shù)字量信號在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。影響間隔層裝置處理時間的因素主要是:CPU芯片的工作主頻及指令周 期、A/D轉(zhuǎn)換速度、光藕動作速度、繼電器動作速度、軟件采樣周期、軟件處理算法速度等。例如，選用高工作主頻、片內(nèi)自帶A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號處理器(DSP)芯片作處理器，再對軟件算法作適當?shù)膬?yōu)化就能有效地提高間隔層裝置對電氣量的處理時間。
四、結(jié)束語
綜合以上分析，只要ECS系統(tǒng)的組網(wǎng)方案得到優(yōu)化，通信規(guī)約選擇恰當，是完全能滿足DCS通過ECS對參與順序控制的電氣量進行軟采集和控制的高速要求的。
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