DL∕T 1556-2016 火力发电厂 PROFIBUS现场总线技术规程

火力发电厂PROFIBUS现场总线国家能源局发布I 12规范性引用文件 13术语和定义 2 45设计要求 56硬件要求 7软件要求 8现场安装和调试 9技术资料和文档 附录A(规范性附录)现场总线设备硬件电磁兼容性(EMC)的技术规范 附录B(规范性附录)PROFIBUSDP通信速率与传输范围 23附录C(资料性附录)通信光纤及电缆特性 24附录D(资料性附录)通信协议DP的版本 25附录E(资料性附录)低压电源系统接地形式 26附录F(资料性附录)DP和PA电缆导通测试 附录G(资料性附录)安装验收记录 29附录H(规范性附录)现场总线通信设备及网络加权系数 本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则起草。GB3836.4—2010爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB3836.19爆炸性环境第19部分：现场总线本质安全概念(FISCO)电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T18271.3—2000过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3部分：影响量影响的GB/T20540(所有部分)测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型3PROFIBUSGB/T2423.3—2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热方法GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规程2PROFIBUSPA(PROFIBUSforprocessautomation):IEC61158类型3服务与协议的子集，对应于由一个或多个PROFIBUS网段组成的通信网络，并归属于一个PROFIBUSDP主站(1类)管理。PROFIBUSDP主站(1类)PROFIBUSDPmaster(class1)PROFIBUSDP主站(2类)PROFIBUSDPmaster(class2)管理DP主站(1类)的组态数据(参数集)和诊断数据的控制设备，此外它还可以具有DP主站3(1类)的所有通信能力。c)隔离危险(Ex)区域与非危险区域(可选)。本质安全型“i”intrinsicsafety“i”4站)或常规I/O系统设备。a)PROFIBUSDP主站(1类)模件冗余；d)在线数据(循环和非循环数据交换)传输；5f)冗余设备的冗余测试。c)设备通信接口的形式。5.1设计原则5.1.1采用PROFIBUS现场总线技术的控制系统，应具备在现场仪表和设备层链接PROFIBUS设备及5.1.3模拟量控制逻辑和开关量顺序控制逻辑应在控制5.1.4在满足模拟量控制回路控制周期不超过250ms(包含总线循环时间)、开关量控制周期不超过100ms(包含总线循环时间)的前提下，可在现场仪表和设备层采用PROFIBUS现场总线技术。5.1.5除特别重要的辅机设备外，高压电动机、低通信技术。对于重要辅机设备可采用PROFIBUS通信技术加常规硬接线控制方式相结合的模式。5.1.7影响机组安全运行的锅炉、汽轮机和发电机保护系统不宜在现场仪表和设备层采用PROFIBUSPROFIBUSDP主站(1类)进行通信管理。每一条PROFIBUS线路可由一个或几个PROFIBUS网段组成。每一条PROFIBUS线路能够连每一个PROFIBUSDP网段宜连接21个以下的从站节点，包括中继器、PROFIBUSDP/PA转每一个PROFIBUSDP网段所连接的远程I/O、PROFIBUSDP冗余/单路转换器、PROFIBUSDP/PA转换器宜分配在不同的PROFIBUSDP网段。每一个PROFIBUSPA网段宜连接12个以下的PROFIBUSPA设备。PROFIBUSDP设备和PROFIBUSPA设备应分别接入各自的网段。61PROFIBUSPA从站通过总线进行供电，应采用铜缆进行数据传输，可采用线形、星形或线形与星形的混合型拓扑结构。和500kbit/s之间进行选择，其对应的最大传输距离与速率的关系应符合附录B的要求。一个PROFIBUSPA网段在非爆炸性环境使用的总长度不宜超过1500m,在爆炸性环境使用的总长度不宜超过800m。一个PROFIBUSPA网段的最大分支线路长度与分支数量规范应符合表1的要求。最大分支线路长度最大分支线路长度11在PROFIBUSDP网段中，分支线路长度应符合表2的要求。当采用光纤作为数据传输介质时，应根据光纤的距离、类型和特性进行设计，可参照表C.1的PROFIBUS通信协议具有V0、V1和V2三个版本。PROFIBUS通信主站应支持通信协议版本DP-V1及以上版本的协议，同时应向下兼容DP-V0的从站设备。PROFIBUSDP通信协议版本的描述见附录D。7PROFIBUSPA设备使用DP-V1通信协议。PROFIBUS总线系统宜采用TN-S电源系统供电。当PROFIBUS分段覆盖范围广且有不同电源系统供电时，可采用TN-C系统电源供电，并应PROFIBUSPA从站通过总线供电，对于布置在爆炸危险区域的PROFIBUSDP/PA线路，宜按照本质安全型“i”进行相关设计，5.3PROFIBUS附件的选择应支持PROFIBUS规范中的9.6kbit/s～1.5Mbit/s之间的各种通信速率。应支持多种光纤形式，如多模光纤、单模光纤等。光电转换器应安装在PROFIBUS通信箱内。应通过表A.1所列出的电磁兼容性测试，并达到“现场要求”栏的等级。中继器应具有增强信号、扩展PROFIBUSDP网段的功能，不占用PROFIBUSDP线路地址，但应被计算在PROFIBUSDP线路的站点数中。应支持PROFIBUS规范中的9.6kbit/s～1.5Mbit/s之间的各种通信速率。应安装在PROFIBUS通信箱内。应通过表A.1所列出的电磁兼容性测试，并达到“现场要求”栏的等级。5.3.3PROFIBUSDPROFIBUSDP/PA转换器应能够实现PROFIBUS技术规范要求的功能，将PROFIBUSPA设备接入PROFIBUSDP通信网段中。具有本质安全(防爆)性能的PROFIBUSDP/PA转换器产品应符合GB/T3836.4的相关要求。本质安全设备使用的电源单元，供电电压应不大于13.5VDC,供电电流应不大于250mA。非本质安全设备使用的电源单元，供电电压可采用24VDC～31VDC,供电电流满足线路通PROFIBUSDP/PA转换器应安装在PROFIBUS通信箱内。应通过表A.1所列出的电磁兼容性测试，并达到“现场要求”栏的等级。PROFIBUSDP冗余/单路转换器应能将冗余的PROFIBUSDP网段转换成单路PROFIBUSDP8网段，将单路PROFIBUSDP通信口设备接入冗余的PROFIBUSDP网段中。应支持PROFIBUS规范中的9.6kbit/s～1.5Mbit/s之间的各种通信速率。5.3.5PROFIBUS终端器PROFIBUSDP网段的两端应连接终端器(终端电阻),DP终端电阻与SUB-D型(9针)连接器连接方式应符合图1中的要求。在有条件的情况下，PROFIBUSDP终端器宜采用单独供电的有源终图1DP终端电阻与SUB-D型(9针)连接器连接方式PROFIBUSPA网段的两端应连接终端器(终端电阻),PA终端器(终端电阻)的元件参数和连接方式应符合图2中的要求。PROFIBUSPA采用星形拓扑宜采用分支器。分支器应具有短路报警功能，其中任何分支端口PROFIBUSPA采用总总线，并保证总线的连接良好。T形连接器也可集成PROFIBUSPA终端器。用于户外的PROFIBUSPA分支器和T形连接器的防护等级应达到IP65。PROFIBUSDP总线电缆接插件a)用于柜内：防护等级为IP20;9PROFIBUS通信箱应根据PROFIBUS设备布置的位置以及PROFIBUSDP网段的分配进行PA标准A型电缆(参见表C.2和表C.3)。c)不同建(构)筑物间的链路；a)PROFIBUSDP主站：PROFIBUSDP主站(1类)、PROFIBUSDP主站(2类);1)安装在控制室内硬件的温度范围：+5℃~+40℃(GB/T18271.3—2000中“户内或掩蔽场b)恒定湿热试验：严酷等级应达到40℃±2℃,93%±3%RH,持续时间48h(GB/T2423.3—2006的表1);PROFIBUS设备组成的系统可用率应不低于99.9%(不含从站的可用率)。对PROFIBUSDP主站(1类)应配置与控制器可靠性等级相同的冗余电源。从站供电应与PROFIBUSDP主站(1类)模块的供电相互独立。DP冗余/单路转换器等)应配置冗余供电电源。控制系统具有的PROFIBUSDP主站(1类)(以下简称“主站”),应为控制系统分布式控制站主站应能与常规I/O系统安装在同一个控制站中，与常规I/O模件协同完成控制功能。主站宜使用SUB-D型(9针)连接器作为通信电缆的可靠接口，不宜采用直接电缆连接方式。应能够对主站的固件(firmware)版本进行升级。冗余/单路转换器、光电转换器等组成PROFIBUS线路，完成PROFIBUS协议规范的数据传输。主站应支持DP-V1及以上版本的通信协议。主站应支持控制器对从站发送命令以及读取从站的过主站应能通过PROFIBUSDP/PA转换器连接PROFIBUSPA设备。主站应支持表B.1的各种主站带载能力应符合PROFIBUS规范：无中继器31台PROFIBUSDP从站，使用中继器125台PROFIBUSDP从站(含中继器)。6.6.1应用于火电厂的PROFIBUSDP从站应支持PROFIBUS规范中9.6kbit/s～1.5Mbit/s的各种通信8现场安装和调试式16进制和10进制的区分；现场总线仪表的安装应遵循DL/T1212—2013中4.2的要求；现场总线执行DL/T1212—2013中4.3的要求；现场总线通信组件及连接件的安装应遵循DL/T1212—2013中4.4a)连接现场总线设备的通信电缆，在现场侧屏蔽层应浮空，不应与设备现场地线或者机壳相b)接至PROFIBUSPA分支器(接线盒)的通信电缆，屏蔽层应连接至PROFIBUSPA分支器(接线盒)的相应端子；f)变送器宜在标准试验台上加载被测的物理参量，通过现场总线通信采集变送器的读数进行3)不应有非法报文4)通信波形不应产生畸变；5)不应有数据帧丢失。a)仪表及仪表柜(箱)安装位置；2)物理检测：使用检测工具，检测终端器设置正确；检查从3)报文检测：使用PROFIBUS诊断工具，检测总线通EMC测试项目电快速瞬变脉冲群抗扰度±1kV峰值；I/O为±500V峰值)与控制室要求相同遵循GB/T17626.3—2006,频率80MHz~1000MHz及1.7GHz～2.0GHz,安装在DCS试验等级3级：试验场强为10V/m(规范性附录)PROFIBUSDP通信速率与传输范围对照表见表B.1。每个总线分段的上限范围m12345通信光纤特性见表C.1,PROFIBUSDP通信电缆特性见表C.2,PROFIBUSPA通信电缆特性见表C.3。范围1多模玻璃光纤234类型A(基准)导体横截面积电阻未规定阻抗电容类型A(基准)电缆描述标称导体横截面积最大DC电阻(回路)阻抗未规定未规定建议网络范围m通信协议DP的版本·从站之间的通信(广播数据交换，生产者/消费者)●等时同步模式(等距离)GSD组态后续字母电源端与对地的关系与地的关系中性导体与保护导体的组合关系T电源端有一点直接接地T源端的接地点CI电源端所有带电部分不NS体和保护导体是合一的(PEN),护导体N接地装置外露可导电部分电源端接地点图E.1低压电源系统分类(续)电缆一端A与B短接处于kQ挡处于kQ挡电缆一端A与屏蔽层短接处于kΩ挡处