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淺談電氣自動(dòng)化控制系統及設計
這幾年，電氣設備向著(zhù)小型，功能增多，內容數據不斷增大的情況發(fā)展，以下是小編搜集整理的一篇探究電氣自動(dòng)化控制系統的論文范文，供大家閱讀借鑒。
摘 要：隨著(zhù)技術(shù)水平的不斷提高，當下電氣自動(dòng)化裝置的構思，使得未來(lái)這種系統的優(yōu)勢逐步增大。智能化的應用，說(shuō)明了這種控制系統未來(lái)的發(fā)展方向。智能化的提升，使設備的穩定性能夠得到控制，并提高準確度，通訊技術(shù)也給大面積的數據控制提供了平臺，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，基于Pc的控制系統以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的采納。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;控制系統;設計
進(jìn)入21世紀以來(lái)，PLC處于自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設備提供了非�？煽康目刂茟�。其主要原因，在于它能夠為自動(dòng)化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動(dòng)化的需要。
1.電氣控制對象的特點(diǎn)和要求
電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運行過(guò)程中有著(zhù)很多不同點(diǎn)，電氣的主要特點(diǎn)表現為：
(1)電氣控制系統相對熱機設備而言對信息的掌握不大，目標少，操控次數少，不過(guò)，速度更快，準確度也更高。
(2)電氣設備保護自動(dòng)裝置對穩定性要求更高，更快速，并且，有一定抗干擾的能力。
(3)熱力系統需要大容量來(lái)滿(mǎn)足處理信息的需要，并且內部情況復雜，過(guò)程掌握十分嚴格，對于電控系統(ECS)，強調數據提取和順序的掌握作為主要方面，有助于實(shí)現連鎖保護。
因此，機組的電氣系統納入DCS控制，要求控制系統具有很高的可靠性。除了能夠進(jìn)行一般的啟動(dòng)和停止，對于異常問(wèn)題的顯現和控制的數據也要精確顯示。并給出可行的操作意見(jiàn)，以及意外控制辦法，使電氣系統控制處于科學(xué)、有效、合理的情況之中。
2.常規ECS系統功能有待提高
目前，大多數電廠(chǎng)和DCS廠(chǎng)家所實(shí)現的ECS控制功能主要局限在以下幾個(gè)方面：
(1)監視部分
發(fā)電機――變壓器組系統，勵磁系統，高、低壓廠(chǎng)用電系統及備用電源系統，220V直流系統和UPS電源系統，電氣公用系統，所控電氣設備開(kāi)關(guān)、閘刀的狀態(tài)監視;中央信號及事故報警，事故記錄及追憶功能。
(2)控制部分
發(fā)電機――變壓器組單元電氣一次設備的控制、聯(lián)鎖，發(fā)電機程序起停，ASS的投切;廠(chǎng)用工作電源，高、低壓廠(chǎng)變與高、低壓備變之間的正常切換操作;電氣接地系統管理;220kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制。
應該說(shuō)在傳統的DCS系統中對電氣量的監視、控制非常有限，特別對于電氣專(zhuān)門(mén)的智能裝置來(lái)說(shuō)，信息的提取量就更加少，使得設備之間配合不好，對于運行工作人員，很難在監視器上得到這樣的信息。某些時(shí)候，只有采用充足的電流和電壓，將其變速，將部分模擬量采集進(jìn)DCS系統;或者采用硬接線(xiàn)的方式接入DCS系統，使系統復雜、投資增加和資源浪費。
這幾年，電氣設備向著(zhù)小型，功能增多，內容數據不斷增大的情況發(fā)展。電氣專(zhuān)用設備制造廠(chǎng)家，如國電南瑞、國電南自、北京四方、許繼電氣、東大金智等廠(chǎng)家，紛紛推出了雙CPU(或三CPU)、智能型、帶現場(chǎng)總線(xiàn)接口的高可靠性能的產(chǎn)品。加之這些廠(chǎng)家也推出了自主知識產(chǎn)權的電氣綜合自動(dòng)化系統，使ECS功能擴展，讓電氣進(jìn)行綜合，并且，要確保電氣系統，其運行不相互干擾，在硬接線(xiàn)的數量降到最低，未來(lái)的發(fā)展趨勢是全都利用通訊手段作為連接辦法。
3.電氣綜合自動(dòng)化系統的功能
根據單元機組的運行和電氣控制的特點(diǎn)，應將發(fā)電機一變壓器組和廠(chǎng)用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能為：
(1)發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及操作。
(2)發(fā)變組保護、廠(chǎng)高變保護、勵磁變壓器保護控制。
(3)發(fā)電機勵磁系統。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統穩定器)的投退。
(4)220kV/500kV開(kāi)關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。
(5)6kV高壓廠(chǎng)用電源監視、操作、廠(chǎng)用電壓快切裝置的狀態(tài)監視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。
(6)380V低壓廠(chǎng)用電源監視、操作、低壓備自投裝置控制。
(7)高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作(2臺機共用)。
(8)柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。
(9)直流系統和LPS系統的監視
因為，設備可以看做較為完善，并且，如果都要在DCS里完成工作還不大可能，并且花費較大，所以能夠保留，不過(guò)，它們和DCS連接，使用硬接線(xiàn)作為控制裝置，使用通訊裝置來(lái)傳導自動(dòng)裝置，并能夠利用DCS實(shí)現事故重現。
4.電氣自動(dòng)化控制系統的設計
(1)集中監控方式
這一監控辦法的特征是容易維護，對于控制站，防護等級需求的不高，系統更容易實(shí)現設計。但是因為集中式，它的運行辦法是把所有的功能綜合到一個(gè)處理器，完成處理工作，因此，對于處理器來(lái)說(shuō)承受了巨大的工作壓力，因為電氣設備都是在監控內進(jìn)行的，如果監控目標不斷出現，就會(huì )導致主機冗余降低，而電纜隨之變多，需要的花費增大，距離較長(cháng)的電纜，如果產(chǎn)生了干擾情況也會(huì )導致系統不穩定。并且，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線(xiàn)，因為用于分隔刀閘的在接點(diǎn)位置上暴露出缺陷。使得設備運作異常困難，這樣的接線(xiàn)很難完成二次接線(xiàn)，線(xiàn)和線(xiàn)的連接比較復雜，而設備的操作難以實(shí)現，使維護工作雪上加霜，并且，存在因為查線(xiàn)以及運動(dòng)時(shí)，因為線(xiàn)的多而復雜產(chǎn)生錯誤動(dòng)作的可能。
(2)現場(chǎng)總線(xiàn)監控方式
目前，對于以太網(wǎng)(Ethernet)、現場(chǎng)總線(xiàn)等計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動(dòng)化系統中，并且，有了豐富的動(dòng)作指令，對于有智能性質(zhì)的電氣設備，其發(fā)展也是十分明顯的，這些因素使網(wǎng)絡(luò )的監控和發(fā)電廠(chǎng)之間的關(guān)系作出了鋪墊�？偩�(xiàn)監控讓設計的目標更明確，針對間隔的差異，在功能上也有不一樣的顯現，因此，可以作為間隔的狀況開(kāi)展設計。使用這樣的監控辦法，包含了所有遠程監控辦法的優(yōu)勢，并且能夠降低隔離設備的總數，也包括隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，對于智能設備，應當立馬進(jìn)行裝配，如果使用通信線(xiàn)和監控系統之間連接起來(lái)，就能省掉許多的控制電纜，使投資節省。
此外，裝置與裝置間的功能互不干擾，裝置和裝置的關(guān)聯(lián)是由網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)生的，網(wǎng)絡(luò )組織比較輕松，使得系統更可靠，更穩定，每一個(gè)裝置如果發(fā)生錯誤也僅牽連到元件，而不會(huì )整體停滯，所以，現場(chǎng)總線(xiàn)監控能夠作為以后發(fā)電廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )監控的最好方法。
5.探討電氣自動(dòng)化控制系統的發(fā)展趨勢
OPC(OIJEforProcess Control)技術(shù)的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，這給計算機帶來(lái)新的應用目標，電氣技術(shù)融合性更好，發(fā)揮巨大的潛力。這已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)國際化的時(shí)代，并且，在各種控制系統中，使用變得更加廣泛，被更多的商家所看重和應用。Pc客戶(hù)機/服務(wù)器體系結構、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅動(dòng)著(zhù)自動(dòng)化和IT平臺的融和，電子商務(wù)的普及將加速著(zhù)這一過(guò)程。
Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化方面，前景非常廣闊，企業(yè)的管理者使用一般的瀏覽器，就能完成儲存以及提取企業(yè)在人員，財務(wù)方面的資料。也能夠將目前的生產(chǎn)流程作為監控目標，幾乎能夠馬上明確最準確而全面的信息。 虛擬技術(shù)以及視頻技術(shù)作為先進(jìn)的手段，會(huì )給以后的自動(dòng)化商品，例如人機界面以及維修系統帶來(lái)最明顯的影響。使用對應性較強的軟件，對通訊效果以及組合環(huán)境的需求更加明顯，軟件的功能不斷加大，并且從某一單純的設備轉移，向集成方向轉化。
總的來(lái)說(shuō)，這種控制系統給大家帶來(lái)新的前景，也使得其出現了新的發(fā)展需要，為了實(shí)現越來(lái)越復雜的需要，就必須考慮電氣自動(dòng)化的發(fā)展特征，為此行業(yè)挑選適當的人才來(lái)促進(jìn)發(fā)展，相關(guān)行業(yè)因此有了更廣闊的就業(yè)前景。但是，應當注意，其科技性要求較高，因此專(zhuān)業(yè)性也有所提升，在裝置的配合內容里，要把自動(dòng)化和智能化作為工作的前提。推動(dòng)設備與國際水平相媲美。并創(chuàng )造屬于本行業(yè)的行業(yè)先鋒。
參考文獻
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