淺談電氣自動化控制系統的設計

羅海燕 張學亮

（淄博市能源監測中心，山東 淄博 255023）

現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控制設備的設計方法，來提高受控設備的穩定性和可靠性。在設計控制系統時，要全方位結合設備的功能設計完美，在使用系統時要做到按流程操作、定時保養和檢查，使設備保持“健康”，這樣才能確保設備的穩定性，設備才能給我們滿意的結果。

一 電氣控制對象的特點和要求

(1)相對于熱機設備，電氣控制套系統強調準確和快熟性，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)和熱力系統比較，電氣控制系統控制處理信息量小、系統簡便，聯鎖保護多，以順序控制和數據采集系統為主。

二 電氣自動化控制系統設計思想

（1）集中監控

集中監控這個方式的最大的優點是控制站的運行保養方便、防護要求低和簡便的系統設計方法。不過這也給集中監控帶來了缺陷，即這樣把控制系統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，降低了系統的運行速度，不利于工作效率。在監控所有的電氣控制設備時，每次增加監控對象時主機冗余下降，還需要企業增加投資，增加電纜的數量而且電纜運輸距離的加長也會影響控制系統的穩定性和可靠性。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，在使用集中監控方式前，要認真處理好以上的問題。

（2）遠程監控

伴隨科技的發展，遠程視頻、遠程監控和遠程會議等技術已經漸漸成熟，遠程監控方式的優勢在于節省電纜、安裝費用少、節省材料、提高可靠性、組態比較靈活。不過這種監控方式不能在全場的電氣自動化系統構建中使用，主要是現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，所以遠程監控方式一般情況下只適用玉小型的監控系統，在設計電子自動化控制系統的要重要考慮的地方。

（3）現場總線監控

目前現場總線這些電腦網絡技術和以太網已經在變電站綜合自動化控制系統中的到了廣泛的應用。現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積累的豐富的經驗，都大大加速了電氣自動化控制系統的更新。現在的現場總線監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，同時還具備遠程監控方式的所有優勢，控制模擬量變送器、隔離設備等的使用數量，從而節約大量的費用和安裝維護的工作量，降低企業的投入，減少企業的成本。

三 提高控制設備可靠性的方法

只有設備的穩定性和可靠性足夠，才能讓設計出色的電氣控制設備發揮作用，所以加強控制設備的穩定性和可靠性成為必不可少的一環。對于這點，就要結合實際，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，設備整體的穩定性和可靠性以來于這些元器件的穩定興，所以在選擇時工作環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量的檢測和認定，謹慎對比同類元器件的生產廠商、品種、規格等之間的差距，在滿足環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據，用以作為以后選擇元器件的一種參考。

（2）保護電子設備的環境

潮濕、霉菌、灰塵、氣壓、鹽霧和污染氣體等惡劣環境都對正在使用的電子設備有很大的影響，較輕的表現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部的元器件和印制電路板上出現凝露和產色現象，降低設備性能，致使設備不能使用；除此之外，當店子設備遭到潮濕空氣后，材料會有一層水膜凝聚在表面，并且漸漸滲透到材料的內部，增加了絕緣材料的導電能力，降低體積電阻率，增加介質消耗導致電氣漏電、短路甚至擊穿，引發設備故障。

（3）切合實際開發控制設備

控制設備設計的開發階段的關鍵是設備的可靠性，在設計的科學和切合實際才能產出實用的產品。所以在這個階段，要認真研究設備、零部件、元器件的技術環境、技術條件，在這個基礎上分析出設備的設計參數，從而制定使用的設計方案；然后在掌握了所有的基數和要求后，進行設想，設計出產品的結構，制作出具有實用且性價比搞的產品，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生熱量，尤其是功率比較大的元器件在使用時產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 結束語

隨著電氣化控制系統的不斷應用，電氣自動化也已經成為自動化領域的一門分支，在工業的需求下，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的設計思想和組成——以發電廠舉例說明[J].科技信息,2006(S4).

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