對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

陶曉峰

摘 要：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠提高企業(yè)的自動(dòng)化程度、生產(chǎn)和測(cè)量精度、減小生產(chǎn)安全事故、節(jié)約人工成本，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在交通方面以及服務(wù)行業(yè)的應(yīng)用能夠幫助人們更安全更方便地完成日常生活中的任務(wù)。本文主要針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并提出電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電氣；自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；思想；要點(diǎn)

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，要求設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化，為了使系統(tǒng)控制達(dá)到最優(yōu)控制和系統(tǒng)能自行調(diào)節(jié)，要求設(shè)計(jì)的時(shí)候，參數(shù)必須精確，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能控制，有利于電氣自動(dòng)化得到飛快的發(fā)展。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展變得日益成熟，目前電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在很多領(lǐng)域中，比如說(shuō)能源、交通、機(jī)電以及冶金等領(lǐng)域，隨著科技的不斷發(fā)展，特別是電子以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)更加完善，將多個(gè)學(xué)科進(jìn)行很好的融合，極大的促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以確保各行各業(yè)的電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)的對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)調(diào)整對(duì)策，確保電力設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)有利于電力設(shè)備的智能化發(fā)展，有利于提高各個(gè)行業(yè)的工作效率，進(jìn)而提高我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)水平。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

一個(gè)完整的電氣控制系統(tǒng)是需要考慮眾多因素的，要做到對(duì)各個(gè)控制部分的保護(hù)工作和在緊急狀況下的可以通過(guò)手動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行操作的系統(tǒng)，具備跳閘和合閘的手段，對(duì)電氣系統(tǒng)的監(jiān)視——控制——報(bào)警——測(cè)量，全部過(guò)程可以利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)去一一完成。

2.1 集中監(jiān)控

采用集中監(jiān)控方式設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這種方式把系統(tǒng)的各個(gè)功能集中在一個(gè)處理器上進(jìn)行處理，方便員工對(duì)其運(yùn)行和維護(hù)，降低了對(duì)控制站的防護(hù)要求，在用這種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，操作較為簡(jiǎn)單。但是采用集中式設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也有諸多弊端：首先系統(tǒng)各功能集中在同一處理器，使處理器負(fù)擔(dān)過(guò)重，降低了處理速度；其次，這種方式需要電力企業(yè)加大投入，增加電纜，從而確保系統(tǒng)對(duì)全部設(shè)備的監(jiān)控，使電力生產(chǎn)成本大為增加；最后，遠(yuǎn)距離的電纜往往帶來(lái)不利的影響因素，使系統(tǒng)可靠性大為降低，甚至使隔離刀偏離，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控

伴隨科技的發(fā)展，遠(yuǎn)程視頻、遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程會(huì)議等技術(shù)已經(jīng)漸漸成熟，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)勢(shì)在于節(jié)省電纜、安裝費(fèi)用少、節(jié)省材料、提高可靠性、組態(tài)比較靈活。不過(guò)這種監(jiān)控方式不能在全場(chǎng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建中使用，主要是現(xiàn)場(chǎng)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(guò)于多，所以遠(yuǎn)程監(jiān)控方式一般情況下只適用于小型的監(jiān)控系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)的時(shí)候要著重考慮的地方。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控

目前，對(duì)于以太網(wǎng)（Ethernet）、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，各個(gè)裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任何一個(gè)裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2.4 同步開斷

所謂的同步開斷就是在電流或者電壓特定的相同位置完成電路的閉合或者斷開。就技術(shù)而言同步開斷手段能夠有效避免電力系統(tǒng)中操作超過(guò)額定電壓?，F(xiàn)階段由于高壓開關(guān)均為機(jī)械開關(guān)，此種開關(guān)的開斷時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)分散性也非常大，所以很難真正實(shí)現(xiàn)精確的定相開斷。目前電力企業(yè)使用同步開斷技術(shù)的也少之又少。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 智能化設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)是借助軟件模塊的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由多線程在線可編程并行數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以及PLC控制器作為控制系統(tǒng)的單機(jī)控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)等。無(wú)論是哪一種的PLC控制系統(tǒng)，都要根據(jù)實(shí)際需要，在編輯器內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化參數(shù)設(shè)置，然后通過(guò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件對(duì)智能化的PLC模塊進(jìn)行激活，因此在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，較為重要的一點(diǎn)是軟件的設(shè)計(jì)。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)化和安全性

電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)在引進(jìn)了國(guó)際上一些標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)之后，對(duì)于接口要求標(biāo)準(zhǔn)化，這樣成本就會(huì)降低，生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)的資源也能及時(shí)的共享。如果企業(yè)采取微軟的操作系統(tǒng)，為了考慮到自動(dòng)化的設(shè)計(jì)要求，就可以在辦公室使用IP系統(tǒng)。通過(guò)在管理系統(tǒng)和自動(dòng)化控制之間用PC系統(tǒng)，用標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口來(lái)進(jìn)行企業(yè)之間的數(shù)據(jù)的交換，從而就解決了通信的問(wèn)題。同時(shí)，我們也應(yīng)該加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性，在電氣自動(dòng)化的控制中對(duì)安全的技術(shù)控制是一個(gè)至關(guān)重要的發(fā)展方向，就是要力求保證自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性。如果電氣自動(dòng)化有的技術(shù)不能保證絕對(duì)的安全，那么要提高用戶的選擇安全性和明確使用時(shí)怎樣才能保證安全的知識(shí)。

3.3 規(guī)范化統(tǒng)一設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的統(tǒng)一化，技術(shù)操作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品的安裝與調(diào)試、周期性設(shè)計(jì)、維護(hù)與運(yùn)行等各個(gè)功能進(jìn)行有效的創(chuàng)新和控制，及時(shí)采用靈活的控制手段縮小電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到投入運(yùn)用的時(shí)間，降低系統(tǒng)投入成本。實(shí)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)統(tǒng)一化有利于使開發(fā)系統(tǒng)從運(yùn)行系統(tǒng)中完全獨(dú)立出來(lái)，使得客戶的要求得到充分的滿足。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的技術(shù)操作人員還應(yīng)當(dāng)把電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通用化的實(shí)現(xiàn)作為未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)，保障電氣自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施，建立合理完善的計(jì)算機(jī)監(jiān)管體系，保證控制元件與辦公室環(huán)境間自動(dòng)化的整體通訊，有利于為電氣自動(dòng)化企業(yè)工程管理體系間的數(shù)據(jù)交流提供合理的空間，進(jìn)而保障電氣自動(dòng)化工程安全防范技術(shù)的集成化，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全與防范設(shè)計(jì)目標(biāo)。

結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)仍舊存在著一些問(wèn)題的今天，正視這些問(wèn)題并能夠根據(jù)設(shè)計(jì)的基本原則和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的專業(yè)要求進(jìn)行不斷的設(shè)計(jì)與研發(fā)，并能夠不斷的加強(qiáng)與世界各地之間的交流與合作，為我國(guó)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)注入新的生機(jī)與活力，為我國(guó)的電氣技術(shù)獲得更大的發(fā)展與進(jìn)步。

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