電氣自動化控制系統(tǒng)及設計討論

楊明++王玉斌

摘 要：電氣自動化控制系統(tǒng)不但提高了人們對該行業(yè)的重視程度，還直接說明了系統(tǒng)設計的可靠性。為電氣自動化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，同時也做出了電氣自動化控制系統(tǒng)使該行業(yè)的生產效率與經濟效益的應有貢獻。從而保證了真正意義上的創(chuàng)新和行業(yè)的向前發(fā)展。

關鍵詞：電氣自動化；控制系統(tǒng)；設計

前言

電氣自動化控制系統(tǒng)通過計算機對電流與電壓等進行實時監(jiān)控，在建設時安裝防護可控制裝置，以避免電氣設備問題帶來的危害。從設計上根本性地改善安全性能，以此避免產生較大事故。通俗地來看，電氣自動化控制系統(tǒng)就是以計算機程序的運行為基礎，融合了自動化、控制與監(jiān)管技術全面運行的一種新型系統(tǒng)。

1、電氣自動化控制系統(tǒng)功能分析

1.1 信息采集功能

電力系統(tǒng)中要具備相關的數(shù)據(jù)終端采集設備和軟件，信息采集功能是控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制功能的基本保障。通過終端設備和軟件來采集電力系統(tǒng)中的環(huán)境情況、設備運行情況等，具體的包括設備數(shù)量、運行時間、故障情況、環(huán)境溫度、信號情況、報警系統(tǒng)的工作情況等。通過這些軟件和設備采集的數(shù)據(jù)來分析電力系統(tǒng)中的實時信息，向工作人員提供相關的運行信息，保證工作人員能夠對突發(fā)情況進行有效的處理。

1.2 信息傳輸功能

信息的傳輸是雙向的，即將終端設備和軟件采集的信息傳輸至處理中心，處理中心將控制處理指令傳輸?shù)綀?zhí)行終端。因此信息的傳輸過程是非常重要的，信息傳輸是控制系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)督和控制的必要條件。電力系統(tǒng)的傳輸設備要包括信號電纜、視頻電纜、光纜、同軸電纜、雙絞線等，根據(jù)傳輸?shù)木嚯x和信號的類型來選擇相應的傳輸方式，從而保證信號傳輸?shù)乃俣群唾|量，避免出現(xiàn)傳輸不及時、信息丟失、信息混亂、編碼錯亂等情況?？刂破餍枰娫茨K、控制模塊、編輯模塊、通信模塊等，保證系統(tǒng)工作的協(xié)調性。

1.3 信息分析功能

信息分析是控制系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)測和控制的必須過程?？刂葡到y(tǒng)需要對終端設備和軟件采集的信息進行簡單的處理分析，然后將采集的信息傳送到數(shù)據(jù)庫當中，并將其反映到相應的控制軟件或系統(tǒng)，對于系統(tǒng)無法自主處理的需要工作人員通過系統(tǒng)的協(xié)助來開展相應的工作。同時系統(tǒng)需要對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲，包括設備情況、環(huán)境情況等實時的數(shù)據(jù)，并支持形成各類報表、曲線圖，能夠打印瀏覽，方便工作人員對數(shù)據(jù)做出進一步的分析。

1.4 診斷控制功能

診斷控制為電氣自動化控制系統(tǒng)的核心功能，在信息采集和分析過程完成以后，控制系統(tǒng)需要自主進行診斷，該診斷是基于系統(tǒng)分析結果和工作人員分析的結果來進行的，包括對可控制器、計算機、現(xiàn)場終端設備的診斷等，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行。同時根據(jù)分析結果和診斷結果來進行相應的控制，包括電力系統(tǒng)中的設備運行、故障檢測等，從而保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計類型分析

電氣自動化控制系統(tǒng)的設計類型包括了集成監(jiān)控式、遠程監(jiān)控式和現(xiàn)場總線監(jiān)控式。

2.1 集成監(jiān)控式

從此種研發(fā)模式來看，其最為顯著的特點便在于技術架構成本相對較低，對于控制站的配置要求相對較低，因而使得此種系統(tǒng)極易創(chuàng)設成功。不過考慮到此種監(jiān)控方式乃是依托同一個處理器實現(xiàn)對系統(tǒng)內部不同模塊的集成化處理，因而一旦不同模塊同步發(fā)出請求，則易于造成處理器出現(xiàn)擁堵的問題。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時，此類線路進行連接過程中，因二次接線的情況較為復雜，因而會在線路出現(xiàn)問題時，給維修人員的線路排查與維修工作帶來一定的不便和困難。

2.2 遠程監(jiān)控式

從該種研發(fā)模式來看，其對排線的要求較低，因而在實踐中能夠實現(xiàn)對電纜使用數(shù)量的節(jié)省，進而實現(xiàn)設備安裝成本的降低。考慮到現(xiàn)場總線在信息傳輸速率方面相對較低這一情況，同時相關電力設備的信息傳輸體量相對較高。因此，此種監(jiān)控技術通常對于較小設備群組的監(jiān)控效果較好，如若應用于對電力企業(yè)的全部設備的監(jiān)控則會暴露出明顯的不足。

2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控式

現(xiàn)今，在變電站的自動化控制系統(tǒng)架構領域，現(xiàn)場總線技術受到了廣泛的重視與普及，而且研發(fā)人員亦具備了豐富的研發(fā)經驗。在智能化技術的引入之后，網(wǎng)絡控制系統(tǒng)必將實現(xiàn)研發(fā)升級。對于電力企業(yè)而言，其借助現(xiàn)場總線監(jiān)控方式與監(jiān)控模式，不但能夠幫助技術人員實現(xiàn)對相關電力設備實時運轉情況的動態(tài)化即時監(jiān)控，同時對隔離設備的要求相對較低。此種監(jiān)控模式易于使安裝人員實現(xiàn)對系統(tǒng)所需的相關智能設備的便捷化安裝，進而節(jié)約電纜鋪設的使用數(shù)量。

3、電氣控制系統(tǒng)設計與研發(fā)的相關事項

電氣控制系統(tǒng)設計與研發(fā)時，需要注意科學設計與遴選相關元件，對影響設備運行的工作環(huán)境加以詳盡的考慮。系統(tǒng)研發(fā)必須同企業(yè)的實際生產訴求相吻合與此同時要科學處理系統(tǒng)散熱問題。

3.1科學設計與遴選相關元件

為確保系統(tǒng)在正確安裝后能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的功率輸出，在系統(tǒng)的研發(fā)設計階段，系統(tǒng)研發(fā)人員應當遵循對系統(tǒng)工作功率以及工作原理的把握。在此基礎之上科學地設計與遴選用于系統(tǒng)安裝與架構的相關元件，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行性能的保障。

3.2 對影響設備運行的工作環(huán)境加以考慮

工作環(huán)境將對設備的實際運行產生一定的影響，而惡劣的環(huán)境會導致設備受到很大的破壞。在對其進行設計的過程中，要格外的注重外部環(huán)境的影響與損害，如此便將導致電力企業(yè)運營成本增加。

3.3系統(tǒng)研發(fā)必須同企業(yè)的實際生產訴求相吻合

電氣自動化控制系統(tǒng)的研發(fā)與使用目的在于幫助電力企業(yè)實現(xiàn)產能的提升。研發(fā)人員在系統(tǒng)研發(fā)過程中應當充分考慮到系統(tǒng)研發(fā)同企業(yè)的實際生產訴求的吻合，要使設計出的控制設備能夠既符合需要又能夠讓自動化控制系統(tǒng)可以發(fā)揮出更好的作用。

3.4 科學處理系統(tǒng)散熱問題

系統(tǒng)研發(fā)人員應當在系統(tǒng)設計過程中，給予系統(tǒng)散熱問題以充分的考慮。從而使這種電力自動化控制系統(tǒng)能夠保證電力企業(yè)的利益，節(jié)約生產成本，提高企業(yè)的利潤。

3.5設計應用

在我國電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展過程中，以工業(yè)和生產領域為應用最多的行業(yè)。例如某地區(qū)火力發(fā)電站。電氣自動化控制系統(tǒng)能夠通過監(jiān)測設備，對發(fā)電站的各個有關方面實時監(jiān)控實現(xiàn)自動化，極大地減少了勞動支出與水平不成正比的情況，同時提高了安全防護與收入效益。電氣自動化控制系統(tǒng)在進行故障檢修時，能夠在設備正常運行情況下，進行故障監(jiān)測，這樣就能夠保證在設備正常運轉的情況下進行檢測，實現(xiàn)企業(yè)人力、財力和資源的節(jié)約的同時找到故障所在，及時修復。PLC 系統(tǒng)的應用所謂的 PLC 就是可編程邏輯控制器，能夠通過數(shù)據(jù)的模擬對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行觀察，在電氣工程自動化系統(tǒng)中的應用具有極強的邏輯性，是對傳統(tǒng)控制器的一種突破，利用現(xiàn)代化的科學技術進行邏輯運算、順序控制以及定時、計數(shù)等多方面的情況，對于電氣工程來說能夠對自動化控制系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)自動的切換和操作，在降低控制難度的同時保證了電氣工程的正常運行，使電氣工程更好的適應社會需求。

4、結語

電氣自動化控制系統(tǒng)的研發(fā)與應用將能夠為電力企業(yè)提供全新的發(fā)展契機，使電力企業(yè)在行業(yè)之內的競爭力得以提升。 但隨著電氣行業(yè)的革命代表著電氣設備的升級與更新，為更好地監(jiān)管新型設備，控制系統(tǒng)必然要隨之改變。但其有著較強的專業(yè)性，所以還需要相關工作人員更進一步的研究。

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