淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

羅海燕 張學亮

（淄博市能源監(jiān)測中心，山東 淄博 255023）

現(xiàn)在我們研究和探索的方向是如何通過提高電器自動化控制系統(tǒng)控制設備的設計方法，來提高受控設備的穩(wěn)定性和可靠性。在設計控制系統(tǒng)時，要全方位結(jié)合設備的功能設計完美，在使用系統(tǒng)時要做到按流程操作、定時保養(yǎng)和檢查，使設備保持“健康”，這樣才能確保設備的穩(wěn)定性，設備才能給我們滿意的結(jié)果。

一 電氣控制對象的特點和要求

(1)相對于熱機設備，電氣控制套系統(tǒng)強調(diào)準確和快熟性，不過控制信息采集對象少、量少。

(2)電氣設備需要可靠性高的保護自動裝置，動作速度快，而且還要對抗強烈的干擾。

(3)和熱力系統(tǒng)比較，電氣控制系統(tǒng)控制處理信息量小、系統(tǒng)簡便，聯(lián)鎖保護多，以順序控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為主。

二 電氣自動化控制系統(tǒng)設計思想

（1）集中監(jiān)控

集中監(jiān)控這個方式的最大的優(yōu)點是控制站的運行保養(yǎng)方便、防護要求低和簡便的系統(tǒng)設計方法。不過這也給集中監(jiān)控帶來了缺陷，即這樣把控制系統(tǒng)種的每個重要的功能都放到一個處理器里面去操作，大大增加了處理器的工作任務量，降低了系統(tǒng)的運行速度，不利于工作效率。在監(jiān)控所有的電氣控制設備時，每次增加監(jiān)控對象時主機冗余下降，還需要企業(yè)增加投資，增加電纜的數(shù)量而且電纜運輸距離的加長也會影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。電纜距離的加長，使電纜查線任務加大，因此增大維護量，還存在著由于接線復雜，造成在查線或者傳動過程中的操作失誤的可能。所以，在使用集中監(jiān)控方式前，要認真處理好以上的問題。

（2）遠程監(jiān)控

伴隨科技的發(fā)展，遠程視頻、遠程監(jiān)控和遠程會議等技術(shù)已經(jīng)漸漸成熟，遠程監(jiān)控方式的優(yōu)勢在于節(jié)省電纜、安裝費用少、節(jié)省材料、提高可靠性、組態(tài)比較靈活。不過這種監(jiān)控方式不能在全場的電氣自動化系統(tǒng)構(gòu)建中使用，主要是現(xiàn)場總線的傳輸速度比其他的方式要低，而且電廠的電氣通訊量過于多，所以遠程監(jiān)控方式一般情況下只適用玉小型的監(jiān)控系統(tǒng)，在設計電子自動化控制系統(tǒng)的要重要考慮的地方。

（3）現(xiàn)場總線監(jiān)控

目前現(xiàn)場總線這些電腦網(wǎng)絡技術(shù)和以太網(wǎng)已經(jīng)在變電站綜合自動化控制系統(tǒng)中的到了廣泛的應用?，F(xiàn)在研究智能化的日新月異和智能化設備的不斷更新，加上在多年來應用上已經(jīng)積累的豐富的經(jīng)驗，都大大加速了電氣自動化控制系統(tǒng)的更新?，F(xiàn)在的現(xiàn)場總線監(jiān)控不僅可以針對已定間隔的情況設定功能，還可以面向不同的間隔進行合適的設計，而且對于智能化設備的安裝也十分快捷方便，同時還具備遠程監(jiān)控方式的所有優(yōu)勢，控制模擬量變送器、隔離設備等的使用數(shù)量，從而節(jié)約大量的費用和安裝維護的工作量，降低企業(yè)的投入，減少企業(yè)的成本。

三 提高控制設備可靠性的方法

只有設備的穩(wěn)定性和可靠性足夠，才能讓設計出色的電氣控制設備發(fā)揮作用，所以加強控制設備的穩(wěn)定性和可靠性成為必不可少的一環(huán)。對于這點，就要結(jié)合實際，研究控制設備的特點，元器件的合適使用，氣候防護以及散熱防護等方面，選擇比較合適的的設計方法提高設備的穩(wěn)定性和可靠性，設計出相對應的設備。

（1）電子元器件的選擇

電子元器件組成設備，設備整體的穩(wěn)定性和可靠性以來于這些元器件的穩(wěn)定興，所以在選擇時工作環(huán)境和電路性能的要去就成為選擇這些元器件的必要條件。選擇前要對主要的元器件進行質(zhì)量的檢測和認定，謹慎對比同類元器件的生產(chǎn)廠商、品種、規(guī)格等之間的差距，在滿足環(huán)境和設備工作要求的前提下，選擇性價比最高的元器件降低成本，同時要買足夠多的元器件應對損壞等問題。在設備投入使用后，記錄元器件顯示的對應的性能和數(shù)據(jù)，用以作為以后選擇元器件的一種參考。

（2）保護電子設備的環(huán)境

潮濕、霉菌、灰塵、氣壓、鹽霧和污染氣體等惡劣環(huán)境都對正在使用的電子設備有很大的影響，較輕的表現(xiàn)為電子設備的靈敏度降低，嚴重的會使電子設備報廢。在這些因素中，潮濕的影響最嚴重，特別是在濕度高、溫度低的情況下，達到濕度飽和的情況下導致設備內(nèi)部的元器件和印制電路板上出現(xiàn)凝露和產(chǎn)色現(xiàn)象，降低設備性能，致使設備不能使用；除此之外，當?shù)曜釉O備遭到潮濕空氣后，材料會有一層水膜凝聚在表面，并且漸漸滲透到材料的內(nèi)部，增加了絕緣材料的導電能力，降低體積電阻率，增加介質(zhì)消耗導致電氣漏電、短路甚至擊穿，引發(fā)設備故障。

（3）切合實際開發(fā)控制設備

控制設備設計的開發(fā)階段的關(guān)鍵是設備的可靠性，在設計的科學和切合實際才能產(chǎn)出實用的產(chǎn)品。所以在這個階段，要認真研究設備、零部件、元器件的技術(shù)環(huán)境、技術(shù)條件，在這個基礎(chǔ)上分析出設備的設計參數(shù)，從而制定使用的設計方案；然后在掌握了所有的基數(shù)和要求后，進行設想，設計出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，制作出具有實用且性價比搞的產(chǎn)品，方便使用且易于維修，降低設備的各種費用。

(4)控制設備的散熱防護

控制設備的穩(wěn)定性和運行速度的重要因素之一就是散熱防護，溫度嚴重影響設備的可靠性，主要原理是設備在運行時會產(chǎn)生熱量，尤其是功率比較大的元器件在使用時產(chǎn)生的熱更是不能忽略的，如果不能夠即使把這些熱量派出去就足以使設備損壞。而且，這些熱量不能處理出去的話，也會升高設備本身的溫度。所以，在實用時，這些熱量是不能不散發(fā)出去的。對于功率小于100W的就不用考慮了；功率較大的半導體分離器是應該加上散熱器；在消耗較大功率的元器件周圍盡量不要安裝熱敏感的半導體分離器，消除這些隱患。

四 結(jié)束語

隨著電氣化控制系統(tǒng)的不斷應用，電氣自動化也已經(jīng)成為自動化領(lǐng)域的一門分支，在工業(yè)的需求下，電氣自動化逐漸的自我完善和不斷的更新。

[1] 陳國雄.淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想和組成——以發(fā)電廠舉例說明[J].科技信息,2006(S4).

[2]王術(shù)賀,李廣東.淺析電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息,2011(20).