张宏伟
（中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，山东 济南 250102）
Discussion on Fieldbus construction technology management
摘要：以近年来在施工管理中积累的些许经验，浅谈火电机组现场总线施工，希望有助于现场总线施工管理不断向标准化迈进。
Abstract: With some experience accumulated in the construction management in recent years, this paper discusses the fieldbus construction of thermal power units, hoping to help the fieldbus construction management continuously move forward to standardization.
关键词：现场总线；防干扰；屏蔽
Key words: Fieldbus; anti interference; shielding
0引言
现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视，也是目前大型火力发电项目优先采用的数据传输方式，探讨现场总线施工管理，从施工全流程提高标准化和质量，从而确保现场总线施工满足设计及项目要求。
1现场总线一般要求
1.1现场总线设备选型
现场总线设备应选择经过国际现场总线组织授权机构认证的设备，协议版本应统一。现场总线设备地址、通信速率、控制模式应设置正确，现场总线设备地址设定时需注意数据格式16进制和10进制的区分。采用现场总线技术的控制系统组态配置中，使用的设备描述文件(EDDL或GSD或DTM)应与该设备相匹配。
1.2现场总线设备安装前应具备的条件
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；施工图纸已经过会审；已完成技术交底和必要的技术培训等技术准备工作；施工现场已具备热控专业施工条件；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；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。
1.3现场总线仪表安装要求
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。现场总线仪表的安装严禁电缆连接时形成易折断的折弯。现场总线仪表的安装应采取适应现场环境的防护措施。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。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，应采取可靠抗静电干扰、电磁干扰的措施。仪表的中心距地面的高度宜为1.2m?1.5m。
1.4设备的接线要求
接线前应确认设备总线型式及总线电缆型式；剥绝缘层时不应损伤线芯和屏蔽层；连接处应均匀牢固、导电良好；锡焊时应使用无腐蚀性焊药；电缆（线）与端子的连接处应固定牢固，并留有适当的余度；接线应正确，布置应美观。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。如果干线电缆是多芯电缆，则不同总线网段的屏蔽线不应在接线箱内被互相连接在一起，也不应与总屏蔽线连在一起。机柜、接线盒内无屏蔽的通信线不应与电源线缠绕，没有屏蔽的露出接线部分应尽量短，宜控制在5cm以内。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。
2现场总线安装简析
2.1施工工艺流程
施工准备——总线型电缆敷设防干扰方案制定——终端屏蔽接线盒及就地总线设备安装——组合隔离电缆桥架安装——总线电缆敷设——总线电缆接线——通道测试
2.2施工准备
技术、质量、安装、电缆敷设接线人员及所需机具设备到位。
2.3总线型电缆敷设防干扰方案制定
认真阅读施工图纸、电缆敷设清册，明确所敷设电缆型号、规格和数量，熟悉总线电缆主要走向及控制设备的就地位置。核对无误后，制定普通电缆与总线电缆隔离敷设方案，从而确定桥架安装方案，避免对总线带来外界因素干扰。
总线敷设路径方案制定：按图纸设计电缆桥架，在桥架内部防止总线电缆隔离槽盒，槽盒放置原则如下：在直段桥架安装时，靠桥架的一侧安装隔离桥架。
总线终端屏蔽方案制定：终端模块采用信号屏蔽接线盒，提高总线通讯信号防护屏蔽能力。
2.4组合隔离电缆桥架安装
根据图纸及策划的要求，选择正确规格的桥架，工作表面不应有损伤电缆绝缘层的毛刺锐边等缺陷，螺丝、垫片要齐全。若现场条件不允许用整节桥架时，要用手锯将桥架锯开，用电钻钻眼，清除掉毛刺后，将油漆补刷好，然后用通用配件连接在一起。
2.5终端屏蔽接线盒及就地总线设备安装
就地设备位置的选择不仅要考虑电缆长度因素，还应选择照明充足、操作和维修方便位置，不宜安装在振动、潮湿、易受机械损伤、有强磁场干扰、高温温度变化剧烈和有腐蚀性气体的地方。机组大范围采用现场总线的控制方式，由于总线设备比较分散，现场二次设计将总线设备集中布置，优化电缆的走向，减少电缆敷设及安装工作量，提高施工效率。
2.6总线电缆敷设
依照电缆清册所排电缆顺序，依次敷设，在敷设过程中应将总线电缆与其它电缆隔离，放置在组合桥架内部的独立槽盒中，冗余的总线电缆宜在分开的电缆桥架上敷设。不同电压等级的电缆分线槽布线，高电压、大电流的动力电缆和低电压、小电流的电流应该分线槽布线，同时线槽上应有盖板，尽量全封闭。如现场无法分线槽布线，则必须将两类电缆尽量远离，中间加金属隔板进行隔离，同时金属槽要做好接地处理。
敷设过程中不得损伤电缆的绝缘层；在电缆转角处应确保电缆的最小弯曲半径，一般情况下，弯曲半径应大于电缆外径的10倍。遇转弯或穿管时，应先将电缆甩出去一定长度的大弯，再往前拉，避免总线电缆物理性损伤。
每根电缆敷设到位后，必须在两端留有足够长度，电缆锯切前先将转弯处电缆初步固定，直线段电缆初步整理并确认排放整齐美观，确保电缆无交叉扭曲现象，电缆拐弯弧度一致，松紧适度。
每根电缆敷设前，应贴好临时电缆号牌；盘内电缆预留长度根据实际情况不得过长。站与站之间总线电缆不应出现中间断点。如果电缆长度不够，则应重新敷设；任意两个相邻PROFIBUS DP站间的DP电缆长度不宜小于1m。
如果出现设备暂未安装无法接线的情况，则应使用专用连接器临时接通，或暂不截断通信电缆，先留有余量后直接连接下一个总线设备。
敷设、整理完毕后的电缆应做到横看成线、纵看成片，保证引出方向、弯曲角度、线缆余量、相互间距、挂牌位置一致，并避免交叉压叠。
2.7总线电缆接线
根据电缆在端子排的位置，把电缆排列整齐。要求盘内电缆无交叉，进盘台之前留有余度，不能拉太紧，并在进盘前固定牢固。
根据图纸等资料打好需用的电缆号头，在每个端子排的第一根芯线前做好标记，并打上端子排号。用专用工具在电缆记号处剥开电缆，剥切电缆用力要适中，不要破坏芯线，并确保电缆芯线绝缘层完好无损。
芯线根部及内护层前端应用自粘胶带缠绕，要求缠绕紧密、均匀、美观，然后用扎带固定在盘内。如电缆仅一端接线则无需对线，否则需进行对线，并套上相应的号头。
电缆穿入接线箱时可套用防爆格兰头固定。机柜、接线盒内无屏蔽的总线不应与电源线缠绕，且裸露部分应控制在2cm以内。DP电缆为两芯专用电缆，分别为红色（正，B）、绿色（负，A），在所有连接中切勿将两芯交叉连接。对于DP总线网段，电缆屏蔽层应连接每个设备的屏蔽地。
2.8通道测试
以上工作完成后，对每个输入通道进行核对，并对DCS采纳的总线信号进行检测调试，调试无误后可投入工作。
3结语
现场总线安装质量，决定了整个热工控制系统信号传输的稳定性，从而对机组的稳定运行产生决定性的作用，因此必须不断地提高现场总线施工管理水平，推动现场总线施工不断标准化。相信随着现场总线的不断推广应用和专业施工管理人员持续的总结改进，现场总线施工水平会更加规范。