一、分布式遠程智能I/O在火力發電機組中的應用范圍

135MW以上的大型火電機組，其主體工藝過程目前均采用了成套的DCS系統，這對于保障大型火電機組的安全經濟運行以及提高電廠的運行管理水平是非常必要的。但是由于大型火電機組需要監控的測點很多，如果將所有測點都納入DCS，將使DCS的規模擴大，造成一次投資和二次維護費用的增加，同時還增加DCS的負擔。因此，對主機和主要輔機的金屬溫度群包括鍋爐管壁溫度、汽輪機缸壁溫度、發電機線圈和鐵芯溫度以及主要輔機軸承溫度等，采用分布式遠程智能I/O進行輔助測點的監視，不僅可減少控制盤臺的數量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度，大副度減少信號電纜的數量，節省一次投資、安裝費用以及二次維護費用。為了適應現代控制室推行以CRT為監控中心，設備布置整齊、精簡、盡量取消模擬儀表和控制臺的要求，電力規劃設計總院在1996年11月29日以電規發(1996)214號文頒發的《單元機組分散控制系統設計若干技術問題規定》中推薦采用遠程智能I/O 進行輔助測點監視，即“鍋爐和汽機的金屬溫度;發電機的線圈、鐵芯、氫氣和冷卻水溫度;輔機軸承溫度等宜采用國內有成功應用經驗的遠程I/O通道”。采用遠程智能I/O進行輔助測點的監視，不僅可減少控制盤臺的數量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度，大副度減少信號電纜的數量，節省一次投資、安裝費用以及二次維護費用。

目前分布式遠程智能I/O作為現場總線型測控設備在125MW之1000MW火電機組中得到了廣泛應用。

二、系統網絡拓撲結構：

三、采用分布式遠程智能I/O進行主輔機金屬溫度群測量的技術特點：

1.分散性

分布式遠程智能I/O系統比DCS系統更好的體現了信息集中、控制分散的思想。與傳統的DCS相比較，分布式遠程智能I/O體現了更徹底的分散性，它每20通道的數據采集處理都才用獨立的電源、CPU，因此故障也被分散。即使任何一個前端的故障也不影響其他前端的正常運行。DCS僅僅實現了控制站層次的控制分散化，而分布式遠程智能I/O則實現了現場控制設備層次的控制分散化。

2.可靠性

與DCS相比，分布式遠程智能I/O的安全柵、隔離器、端子柜、I/O模件、現場電纜和接線端子的數量大大減少。分布式遠程智能I/O中的現場信號采用數字傳輸，大大提高了系統的抗干擾能力。這些因素均使分布式遠程智能I/O的可靠性得到了提高!

3.精確度

分布式遠程智能I/O引入現場總線可消除模擬通信方式中數據傳輸時產生的誤差，提高了傳輸精度。模擬通訊方式中產生誤差的原因有以下三個：輸入通道中A/D轉換產生的誤差、模擬信號傳輸產生的誤差和輸出通道中D/A轉換的誤差?，F場總線是用數字信號傳輸數據的，數字信號傳輸與模擬信號的不同之處在于前者不產生信號傳輸的誤差?，F場總線中的數據以數字狀態傳輸，不需要A/D、D/A轉換，因此也不會產生轉換誤差，提高了傳輸精度。

4.開放性

現場總線控制系統具有開放性，對相關標準具有一致性和公開性，強調對標準的共識與遵從。通訊協議一致公開，各不同廠家的設備之間可實現信息交換，通過現場總線可構筑自動化領域的開放互聯系統。開放性決定了它具有互操性和互用性?；ゲ僮餍灾富ヂ撛O備間、系統間信息的傳遞與溝通;而互用則以為著不同生產廠家性能類似的設備可以實現相互的替換。

5.經濟性

由于分布式遠程智能I/O體系結構上的改變，分布式遠程智能I/O比DCS更節約硬件設備，使用分布式遠程智能I/O，可以大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現場電纜和接線端子，這樣就節省了I/O裝置以及安裝這些裝置的機柜和空間，同時大大地減少了安裝費用。

6.維修性

由于現場級徹底分散，同時大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現場電纜和接線端子。因此分布式遠程智能I/O大大提高其維護性能。

6.環境適應能力

分布式遠程智能I/O環境溫度為-20℃—70℃，防護等級為IP56，因此適用于鍋爐頂部等溫度環境比較惡劣的場所。

四、用分布式遠程智能I/O進行主輔機金屬溫度群測量的經濟效益分析。

電纜費用差異表

注：

1.單臺200MW火電機組主輔機金屬溫度群I/O測點按400點計算。不同的設計單位和用戶對I/O測點規模有不同的要求，以上測點規模是根據實際情況建議采用規模。

2.電纜、電纜敷設費用、安全柵、隔離器、接線端子，機柜費用由于受電纜走向、電子間設置點的不同，和材料的不同無法具體統計精確數據，以上報表數據為最低保守數據!

綜合上表所述：采用國產分布式遠程智能I/O 進行輔助測點監視，即“鍋爐和汽機的金屬溫度;發電機的線圈、鐵芯、氫氣和冷卻水溫度;不僅可減少控制盤臺的數量，縮小控制室面積和空間使控制室整齊美觀，而且可有效提高視點的可靠性、測量精度，由于分布式遠程智能I/O體系結構上的改變，分布式遠程智能I/O比DCS更節約硬件設備，使用分布式遠程智能I/O，可以大量的減少安全柵、隔離器、I/O模件、現場電纜和接線端子，這樣就節省了I/O裝置以及安裝這些裝置的機柜和空間，同時大大地減少了安裝費用。

節省投資費用預算如下：

單臺300MW火電發電機組即可節?。?8.3萬(RMB)費用;

兩臺300MW火電發電機組即可節?。?36.6萬(RMB)費用;