发电项目施工现场总线安装指导.docx

发电项目施工现场总线安装指导概述现场总线技术在电厂的应用经历了从辅助车间到主厂房的范围不断扩大的过程，从最初的单个辅助车间试点应用到辅助车间全面应用，再到主厂房应用，目前已在全电厂范围得到了全面应用。例如华能金陵电厂、华能九台电厂、国电肇庆大旺电厂等,在主厂房及辅助车间全范围使用了现场总线技术,涉及电动机、电动门、变送器、执行机构等各类设备，分布在全厂各个系统中。1现场总线设备安装要求a.一般要求1)检查现场总线设备地址、通信速率、控制模式应设置正确。2)使用的设备描述文件(EDDL或GSD或DTM)应与该设备相匹配。3)现场总线设备中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范书内未作规定的部分，应符合GB50254-96中的有关规定。4)现场总线设备安装应具备下列条件：(1)设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全。(2)施工图纸己经过会审。(3)已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作。(4)施工现场已具备仪表工程的施工条件。(5)各种类型现场总线设备安装前应通过专业测试平台的连接试验。(6)现场总线设备标志牌上的文字及线缆进出口编号等应书写正确、清楚。(7)为避免油、水及灰尘进入接线盒内，现场总线设备上进出线的引入口不能朝上，否则，应采取密封措施。(8)现场总线设备安装前应外观完整、附件齐全，并按设计规定检查其型号、规格及材质。(9)现场总线设备安装时不能撞击及振动，安装后应牢固、平整。b.设备的接线应符合下列规定：1)接线前应确认设备总线型式及总线电缆型式。2)剥绝缘层时不能损伤线芯和屏蔽层。3)连接处应均匀牢固、导电良好。4)锡焊时应使用无腐蚀性焊药。5)电缆(线)与端子的连接处应固定牢固，并留有适当的余度。6)接线应正确，布置应美观。7)现场总线设备安装除应遵循本要求外，还应按现行的GB50254-96和DL/T5182-2004标准的规定执行。c.现场总线仪表1）现场总线仪表的安装应符合电力行业标准DL/T5182-2004的相关要求。2）现场总线仪表应综合考虑网段划分、地理位置和电缆敷设距离进行安装。3）现场总线仪表的安装应严禁电缆连接时形成易折断的折弯。4）现场总线仪表的安装应尽量避开静电干扰和电磁干扰，当无法避开时，应采取可靠的抗静电干扰、电磁干扰的措施。5）现场总线仪表的安装应采取适应现场环境的防护措施。d.安装位置应符合下列规定：1）照明充足，操作和维修方便；不能安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰、高温温度变化剧烈或有腐蚀性气体的地方。2）仪表的中心距地面的高度必须为L2ml.5mo带有就地显示屏的仪表应安装在手动操作阀门时便于观察仪表示值的位置。2现场总线执行设备a.变频器D变频器应是符合国际、国内电磁兼容标准的、技术成熟、谐波抑制措施完善的设备，并具备现场总线通信接口。2）现场总线相关通信柜应远离变频器柜。3）变频器动力电源与现场总线控制电源应由不同电源系统供电。4）检查变频器前后是否设置感性滤波装置。5）变频器至电机的电缆应采用变频专用电缆。6 ）接地电阻应符合变频器产品要求。7 ）DP电缆屏蔽层应连接至屏蔽地。b.执行机构和电磁阀D设备应固定牢固，通信电缆与供电线缆应按执行机构的设计，从不同的接线孔穿入。通信电缆穿过接线孔连接至通信接口板相应接线端子上，应按照图纸要求的线芯标号或颜色接线，不能接反。2）通信电缆屏蔽层应压接至通信接口板相应的接线端子上。3）对于冗余型执行机构，冗余通信电缆应按照通信接口板上的标识号，分别正确连接。4）应按照实际要求对通信接口板上的终端电阻进行设置。当总线末尾的执行机构外部连接了有源终端电阻时，不能在通信接口板上再设置终端电阻。5）总线地址需要在通信接口板上进行跳线、拨码设置时，应在执行机构带电前进行设置。对于冗余型执行机构，以同样方法设置地址。6）总线地址需要通过遥控器或就地按钮进行设置时，执行机构应先带电，确保执行机构方式旋钮在“停止”或“就地”位置，再进行地址设置。对于冗余型执行机构，以同样方法设置地址。地址设置完成后，执行机构工作方式旋钮应置于“远方”位置。7）电磁阀在安装前应按安装使用说明书的规定检查线圈与阀体间的绝缘电阻。c.智能马达驱动器D智能马达驱动器应能提供保护模式、直接启动模式、双向启动模式、星三角启动模式、与断路器配合的保护模式、与断路器配合的直接启动模式等控制模式。2）智能马达驱动器安装在MCC柜内应固定牢固，通信电缆与供电线缆不能捆扎在一起。通信电缆应符合距离要求。3）通信电缆连接至相应接线端子上，应按照图纸要求的线芯标号或颜色接线，不能接反。4）电缆屏蔽层压接至相应接线端子上。5）对于冗余型智能马达驱动器，冗余通信电缆应按照接线端子标识分别正确连接。按照实际要求对接线端子上的终端电阻进行设置。当总线末尾的智能马达驱动器外部连接了有源终端电阻时，不能在通信接口板上再设置终端电阻。6）总线地址需要通过就地按钮进行设置时，应确保智能马达驱动器先带电。d.现场总线通信组件及连接件1）现场总线通信组件不能安装在高温、潮湿、多尘、有爆炸及火灾危险、有腐蚀作用、振动及可能干扰附近仪表通信等场所。当不可避免时，应采取相应的防护措施。现场总线通信组件安装前应检查设备的外观和技术性能并应符合下列规定： 各组件接触应紧密可靠，无锈蚀、损坏。 固定和接线用的紧固件、接线应完好无损。防爆设备、密封设备的密封垫、填料函，应完整、密封。电气绝缘、输出电压值、熔断器的容量以及供电设备的切换时间，应符合安装使用说明书的规定。附件应齐全，不能缺损。通信接头、中继器、终端电阻等安装接线可靠。现场通信箱内的通信电缆弯曲半径应不小于生产厂商规定的值，电缆没有扭结和凹坑。厂房内布置的现场通信箱必须安装在环境温度0°C40°C,相对湿度10%95%（不结露）的环境中。2）现场I/O站（包括通信卡、组件等）安装要求：（1）安装环境的温度、湿度、粉尘、振动、冲击等条件应满足设计或产品说明书的要求。不能安装在高温、潮湿、多尘、有爆炸及火灾危险、有腐蚀作用及可能干扰附近仪表通信等场所。（2）现场I/O应安装在保护箱内。（3）现场通信箱的安装位置应远离大型电力设备、高电压强电流设备等干扰源(如变频器、大功率电机等)。(4)由电子设备间至现场通信箱间的PRoFlBUS通信介质必须选用光纤，光纤传输特性详见下表。通信光纤特性序号光纤类型线芯直径(HnI)范围1多模玻璃光纤62.5/1252-3km2单模玻璃光纤9/125>15km3塑料光纤980/1000<80m4HCS光纤200/230大约500m(5)通信连接件安装要求：通信总线分支专用T型接口、多口分支器应布置在便于查找和检修的地方，必须接近相关现场总线设备；接头应接触良好、牢固，不承受机械拉力并保证原有的绝缘水平。 现场总线网段终端电阻必须装设在系统机柜或现场总线就地接线箱内，不能安装在就地的现场总线设备内。ProfibusDP总线必须采用有源终端电阻。 为了便于调试，在每个PROFIBUSDP网段上必须装带有扩展接口的总线连接器。(6)现场通信机箱安装在混凝土墙、柱或基础上时，必须采用膨胀螺栓固定，并应符合下列规定：箱体中心离地面的高度必须为L3ml.5mO成排安装的供电箱，应排列整齐、美观。现场通信机箱应有明显的接地标记；接地线连接应牢固可靠。3现场总线电缆/光纤安装要求a.一般要求当使用双绞线电缆作为DP总线的传输介质时，应参照下表确定电缆长度。当所需电缆长度超过下表中的参考长度时，必须加装中继器。ProfibusDP通信速率与传输范围对照表序号传输速率(Kbits)每个总线分段的范围(m)19.6;19.2:45.45;93.7512002187.5100035004004150020053000：6000；12000100注：本表适用于采用A型电缆的场合。各现场总线网段长度应预留裕量。PROFIBUS和FF通信电缆必须选用类型A标准通信电缆，不能选择普通通信或控制电缆。b.现场总线电缆/光纤的敷设D动力电缆与通信电缆应分开排列，若需平行敷设时，其间距不能小于20cmo有雷击可能的应不小于50cio若需交叉时，应直角交叉。有抗干扰要求的线路应采用符合有关规范要求的屏蔽电缆，在电缆转角处转弯时应保持最小可允许的电缆弯曲半径，简单弯曲的弯曲半径应大于电缆外径的10倍，多个连续弯曲的弯曲半径应大于电缆外径的20倍。2) 当通信电缆通过复杂电磁环境(如变频器等强干扰源)或离开桥架后应用金属套管保护。3) 入控制柜的通信电缆避免在控制柜外与任何动力电缆平行。4)冗余的通信电缆必须在分开的电缆桥架上敷设。5) 站与站之间通信电缆不能出现中间断点。如果电缆长度不够，则应重新敷设；如果是该设备暂时未安装而无法接线，则应使用专用连接器临时接通,而不能简单地扭接。也可不截断通信电缆，留有余地后直接连接下一个总线设备。6) 对于跨建筑的通信介质必须使用铠装光缆。铠装光缆应遵循最小弯曲半径、可允许拉伸力等要求，不能挤压、扭曲光缆，敷设应符合有关规范要求。7) 带连接头的通信电缆的敷设应使用保护套管将连接头进行保护以避免其损坏，未连接的光缆插头和插座应用保护罩进行防护。8) Profibus及ff电缆允许的最大拉伸力为ioon<j9)电缆/光缆敷设时，注意在拽电缆时应有一个更大的弯曲半径，牵引通信电缆经过有夹角的桥架时，应使用滑轮装置。10)避免直接将电缆/光缆从电缆盘上手动拉出(电缆盘应可以自由转动)防止电缆的打结或扭曲。11)已经打结的电缆/光缆，不能直接拉拽，应将打结部分放松后慢慢解开。12)电缆牵引时应避免接触桥架等锋利的边缘。可用铿刀等将边缘处理光滑，也可用护衬将锋利的边缘或转角进行封闭。13) 通信电缆敷设余量不能过长，不能形成环状。14) 任意两个相邻ProfibusDP从站间的DP电缆长度必须不小于Im015) 在PRoFIBUSDP网段中，当传输速率超过1.5Mbit/s时，任何分支线路(SPUrLineS)都不能存在。在分支线路上不能使用终端电阻。扩展网络应尽量使用中继器。分支线路长度应按照表1的要求敷设。表LProfibusDP网络中允许分支线路长度波特率最大分支线路总长度>1.5Mbits不允许1.5Mbits6.7m500Kbits20m187.5Kbits33m93.75Kbits100m19.2Kbits500m16）在PROFIBUSPA网段中，分支线路长度应按照表2的要求敷设。表2：ProfibusPA网络中允许分支线路长度分支数量非本安要求安装最大分支线路总长度本安要求安装最大分支线路总长度112120m30m131490m30m151860m30m192430m30m2532ImIm17） 在FF网段中，网段总长度等于主干线与所有分支线的长度之和。采用类型A标准通信电缆，网段总长度应不大于1900m。18） FF网段中的分支线必须不超过30m,且每个分支线应只连接一个FF设备。c.电缆接头D电缆穿入通信箱时应使用电缆密封接头。2）现场总线连接插头应根据应用场合选择适用的防护等级：用于柜外连接的插头应满足IP67防护等级（PROFIBUS-DP可采用M12或Hybrid类型）：用于柜内连接应满足IP20防护等级（Profibus-DP可采用sub-d类型）。d.接线1）现场总线网段对绝缘要求高，为了防止总线回路受潮，应采用IP65防护等级接线箱。电缆穿入接线箱时可使用防爆电缆密封接头。可采用总线专用端子块与各总线设备连接，每个总线专用端子块具有短路保护作用。2）在PA和Hl现场总线设备上，支线电缆的设备端屏蔽线应剪断，并要用绝缘带包好，不能与表壳接地螺丝连接。3）如果干线电缆是多芯电缆，则不同总线网段的屏蔽线不能在接线箱内被互相连接在一起，也不能与总屏蔽线连在一起。4）机柜、接线盒内无屏蔽的通信线不能与电源线缠绕，没有屏蔽的露出接线部分应尽量短，必须控制在5cm以内。5） DP、PA总线电缆进入机柜时将电缆保护层剥去适当长度露出屏蔽层，注意不要破坏其屏蔽层，使用专用EMC电缆卡将其固定在机柜入口，确保其屏蔽层与入口铜排可靠连接。6)应确保通信电缆不会被屏蔽接夹头所挤压变形，尽量避免屏蔽连接头有大的外力负荷。7)通信电缆在机柜内布线时，应远离干扰源，应避免与高电压、大电流的电缆在同一线槽内走线，不能在柜内形成“环”，应避免将变频器等干扰源包围在“环”内。必须使用专用总线剥线器。4防护和接地要求a.防护要求1)安装现场总线设备的环境应满足防腐、防潮、防爆、防冻及防火等要求，应满足设计或制造厂的要求。2)应满足DL/T5182-2004中4.4节的安装防护要求。b.接地要求1)所有地线连接处均必须用垫圈压接，垫圈和面板连接处应无绝缘介质，表面涂漆应刮去2)采用RrofibusPA和FF现场总线的通信电缆，屏蔽层的接地方式应满足如下要求：(1)连接现场总线仪表的通信电缆，屏蔽层应浮空，不能与仪表地线或者机壳相连。(2) 接至接线盒的通信电缆，屏蔽层应连接至接线盒的相应端子。(3)接线盒到总线电源之间，应正确连接通信线，并分别在两端连接屏蔽线。(4) 在总线电源处，屏蔽层汇入机柜地线，实现单点接地。(5) 在网络中的任何一处，不能将通信双绞线中的任一根导线与地连接。(6) 仪表安全接地应采用独立的导线。(7)如果多根主干线电缆引入现场接线盒，电缆屏蔽线不能相连。(8)同一总线网段,其屏蔽层应连通，必须在控制柜或通信箱侧单点接地。防爆区域的接地屏蔽应符合防爆相关标准。(9)采用ProfibusDP现场总线的通信电缆，屏蔽层的接地方式应满足如下要求：ProfibusDP通信网络必须采用等电位接地。系统各部件之间的等电位连接应使用铜质电缆或镀锌接地条。等电位连接的电缆或者接地条应与PROFIBUS电缆尽可能的接近，其材质与截面积要求如下:铜材质6nun2；铝材质16mm2；钢材质50mm2；等电位接地必须与具有大面积的接地端连接。系统内所有PRoFIBUS设备的接地端以及PRoFIBUS电缆的金属线槽都要与等电位接地系统连接。金属电缆支架的各个部分彼此连接并尽量多的与等电位连接系统相连。PROFIBUS通信电缆屏蔽层应在控制柜入口与等电位连接。安装时，注意不能破坏电缆屏蔽层的铜网，也不能拖拽安装好的PROFIBUS电缆，在屏蔽层接线处的上下两端都应加装固定装置。对于DP总线网段，电缆屏蔽层应连接每个设备的屏蔽地。等电位连接的电缆或者接地条本身应采取防腐蚀措施(可以镀锌，在连接处应使用防腐蚀漆)，但它与DP总线接触的地方应保证良好短接，不能绝缘。5安装验收内容a.一般要求1) 在现场安装完成后进行安装验收，验收由设计、安装、调试及供货单位等共同参加。分别对现场总线设备安装、现场总线电缆/光纤敷设、现场总线设备防护接地进行验收。2) 应对各现场总线网段，包括通信卡(站)、网络、通信组件及现场总线设备进行带电测试3) 应保证现场总线安装满足要求，不因应安装引起的达到通信不正常，数据传输不正确。4) 应满足其安装的现场总线网络抗干扰能力达到测试技术要求。b.现场总线设备安装验收1)现场总线设备安装验收至少应包括以下项目。(1)现场总线仪表安装验收项目：仪表及仪表柜(箱)安装位置防护措施通信参数设定及整定电源及接线通信接口接线2)现场总线执行设备安装验收项目：(1)变频器柜、执行机构、现场I/O安装位置(2)变频器滤波防护措施(3)执行设备供电电源及电缆间距(4)执行机构线圈与阀体间绝缘程度(5)智能马达驱动器通信接口接线及设定3)现场总线通信组件安装验收项目：(1)通信组件安装位置(2)外观及技术性能(3)现场通信箱内电缆接线方式及位置(4)现场通信箱防护措施(5)电源及接线(6) 通信接口接线(7) 现场通信箱接地位置。(8)应做好验收记录。认真填写验收记录表格，由验收各方签字。4)通信电缆安装验收(1)现场总线通信电缆安装验收至少应包括以下项目。(2)电缆类型、电缆长度与网段传输速率的关系；(3)电缆与其它电缆平行敷设的距离要求；(4)电缆敷设时的防护措施；(5)电缆屏蔽层接地。(6)应做好验收记录。认真填写验收记录表格，由验收各方签字。5)防护和接地验收现场总线设备防护和接地验收应包括以下项目。(1)地线连接处无绝缘介质。(2)通信电缆屏蔽层接地方式：FF和PROFIBUSPA总线单点接地，PR0FIBUSDP总线多点接地。(3)应做好验收记录。认真填写验收记录表格，由验收各方签字。6安装后测试a.现场总线系统安装完毕后，应使用专业工具对总线系统网络进行全网络状态分析，通信电缆及全网络健康诊断。对每个现场总线设备进行连接测试和物理层功能检查。主要测试内容可包括但不限于下列：1)数据线或屏蔽线无破裂；2)数据线或屏蔽线无短路；3)数据线之间无短路；4)测试总线终端电阻及电压。b.应对各现场总线网段，包括通信卡(站)、网络、通信组件及现场总线设备进行带电测试，达到通信正常，数据传输正确的要求。主要测试内容可包括但不限于下列：1)现场总线设备上电，检查同一网段上站地址无重复。2)带有液晶面板的设备，上电后液晶面板有数据显示，可通过设备按钮或管理软件进行地址、参数、量程上下限等设置。3)通过组态软件进行组态下装后，现场总线设备应能够与控制系统进行数据传输，无诊断信息上报。4）应做好测试记录。认真填写测试记录表格，由测试各方签字。