b.系统可靠性高、可维护性好、抗干扰性强。基于现场总线的自动化监控系统采用总线连接方式替代一对一的I/0连线，对于大规模I/0系统而言，减少了由接线点造成的不可靠因素。同时，系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能，可完成现场设备的远程参数设定、修改等工作，也增强了系统的可维护性，从而降低了系统及工程成本。Profibus总线的一大特点就是抗干扰性强，比较适合在电磁干扰很强的恶劣电气环境中使用。当然，在间隔层使用Profibus总线也存在问题。目前，支持Profibus总线的产品相对较少，尤其是国内厂家的产品。

　　3.3 工业以太网

　　以太网是使用最为广泛的局域网技术，在当今所有的网络连接中有80%是基于以太网的。以太网具有诸多优点。

　　a.以太网的传输速度有10/100/10OOMbit/s，是现场总线网所无法比拟的，可充分满足ECS间隔层与站控层进行高速通信的要求。

　　b.以太网本身是一种可靠的网络系统，它使用简单可靠的CSMA/CD(载波侦/冲撞检测)协议确保可靠的数据传输。

　　c.以太网技术的广泛应用使网络设备价格大幅度下降，使其价格比现场总线部件低1~2个数量级，可大幅降低ECS间隔层组网费用。

　　d.以太网技术相对于现场总线网的另一个重要优势是有大量的网管和故障排除工具，目前内嵌在交换机和计算机接口中的网络管理功能提供了强有力的网络监控和故障排除能力，使得以太网更有稳定性保证。现场总线网的网管相故障排除工具很少或几乎没有。

　　由于以太网采用星型连接，需要有集中式的交换机在各网络节点之间进行数据交换，以往这个集中式的交换机被认为是以太网络中的通信和故障瓶颈，从而限制了以太网在恶劣工业控制现场的使用，随着工业以太网技术的出现，这一问题得到了彻底解决，完全可以用工业以太网构建ECS系统的通信层和间隔层。

　　ECS系统通信层的工业级以太网交换机支持冗余双直流电源输入，提供工业级的宽温工作范围(-40-75℃)，并采用高强度外壳或德国工业标准(DIN)导轨及面板式安装，通过发光二级管(LED)提供设备的电源、工作状态、冗余状态和端口状态的显示。目前，工业级的以太网交换机电磁兼容性能达到工业4级，使其能够在电力等强电磁干扰环境及室外环境中使用。间隔层的装置把以太网控制芯片直接嵌入集成在CPU板上，这使得装置的以太网接口能达到和装置本身相同的抗电磁干扰性能。间隔层装置和通信层交换机之间采用带屏蔽层的5类双绞线连接，能有效地减少信号传输过程中的干扰。由于工业级以太网交换机可下放到强电磁干扰环境的开关室或MCC配电室安装，可以减少间隔层装置和交换机之间通信线的长度，这既有助于提高通信的可靠性，也有利于按功能区域成物理位置先形成若干个间隔层子网，再用光纤把若干个间隔层子网连成一个完整的间隔层网络。

　　ECS间隔层采用以太网的另一大优势在于ECS站控层和间隔层都是基于TCP/IP协议的以太网络，两者之间可以实现平滑连接，可以省掉通信层的通信管理机，简化系统架构，进一步提高通信速度，同时还能减少系统故障点，降低系统成本;或把通信管理机作为物理隔离的网关机使用，可以进一步提高整个ECS系统的网络安全性。

　　在某3×600MW机组电厂工程实施过程中进行过这样的测试:单台机组ECS系统站控层和间隔层都采用以太网通信，间隔层共有装置120台，在ECS站控层主机上对某台6kV综保下发开关合闸命令，从遥控执行命令开始下发到开关位置变位到达ECS站控层主机数据库，中间的时间间隔约为380ms。可见把成熟的工业以太网技术应用于ECS系统间隔层的组网将较大程度地提高整个ECS系统通信的速度和可靠性，给整个ECS系统铺设了一条信息高速公路。

　　3.4 间隔层装置的响应及处理

　　间隔层装置对外部电气量的响应和处理时间是经常被忽略的一个因素，但它在整个通信过程中也起到很重要的作用，因为一次电气量的任何变化都要先经过间隔层装置的采集和处理后才能变成数字量信号在后续的网络上传输。影响间隔层装置处理时间的因素主要是:CPU芯片的工作主频及指令周 期、A/D转换速度、光藕动作速度、继电器动作速度、软件采样周期、软件处理算法速度等。例如，选用高工作主频、片内自带A/D转换的数字信号处理器(DSP)芯片作处理器，再对软件算法作适当的优化就能有效地提高间隔层装置对电气量的处理时间。

　　四、结束语

　　综合以上分析，只要ECS系统的组网方案得到优化，通信规约选择恰当，是完全能满足DCS通过ECS对参与顺序控制的电气量进行软采集和控制的高速要求的。

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