淺談電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢

魏艷波

（河北優利科電氣有限公司，河北 石家莊050091）

社會經濟的發展推動了科技日新月異的進步，電氣自動化控制系統是科學技術發展一定階段的必然產物。電氣自動化控制系統在生產生活活動中的應用大大地提高了電氣設備的智能化水平，降低了人員操作電氣設備的勞動強度，提高了產品的質量；目前隨著通信產業的發展，也給電氣自動化控制系統提供了重要的技術支持，實現了電氣自動化控制系統運行中大容量信息數據的傳輸，真正意義上實現了電氣自動化控制系統的集成化和智能化。對社會經濟的發展有著極大的推動作用。

1 電氣自動化控制系統功能概述

在電氣自動化控制系統中，控制系統中的各個組成元素都存在著關聯和影響；目前，單元機組是電氣自動化控制系統運作中較為常用的組塊，單元機組能夠將電氣設備發電機某變壓器組、電源等的控制集中由ESC 實施監控， 確保電氣設備的安全穩定運行； 具體功能分解：形成220kV 或500kV 的發電組斷路器，有斷路器隔斷開關控制操作；對發電組、勵磁變壓器及廠高變的保護程序進行控制；進而形成勵磁、滅磁操作和切換增減磁的發電機重要勵磁系統；變組斷路器出口形成開關自動化控制并能允許人工操作；高壓5kV 廠用電源的操作、廠用電壓快速切換裝置、監視及低壓自投控制裝置；380V 的低壓廠用電源自投裝置控制；兩臺機共用一臺變壓器的操作控制程序；保安電源及柴油機組操作控制程序；監視直流系統及LPS 系統。 基于電力自動控制系統中的發變組安全保護裝置需要DCS 技術支持， 但目前DCS 技術還尚未成熟， 相信隨著國家對科研的不斷重視，DCS 技術必將會成功地融入到電氣自動化控制系統中，進一步提高電氣自動化控制系統的功能性。

2 電氣自動化控制系統的應用

2.1 集中化監控的應用

在電氣自動化控制系統設計中，對其控制系統實施集中監控是最為簡單的設計方法。這種電氣自動化控制系統的監控設計不要對控制站提出更高的控制要求并且能較好地實現對各個系統組成部分的監控和維護；所謂的集中化電氣自動化控制系統監控方式就是將控制系統的各個分項系統集中由一臺處理器進行數據分析處理后實施監控；然而電氣自動化控制系統的集中化監控會隨著控制對象的增加，會給主機增加壓力，超負荷運轉；更會因為監控對象的增加，需要配備監控體系必須的配套設施，增加了成本投入；另外監控系統也會因為因為電纜敷設距離過遠，而對監控系統的可靠性運行造成一定的影響。 在該監控方式在具體應用中，經常會出現在通過閘刀隔離實現閉鎖和斷路器連鎖而使用硬接線，因硬接線接點連接不牢固或連接位置不準確影響設備的有效運行。所以為了提高電氣自動化控制系統設備的有效運行需要在接線的過程中采取必要的緊固措施。同時對系統的集中控制改為單元控制，避免監控的系統過多，給主機造成壓力，一旦主機出現死機，整個監控系統將會癱瘓。

2.2 遠程及現場監控應用

遠程監控系統通常應用于小范圍的電氣自動化控制系統的監控，遠程監控系統的構建具有使用電纜量較少，安裝費用低等特點，并且該系統在運行中可靠性強，通過計算機對各個電氣自動化控制系統進行選擇性控制，靈活性較好；現場監控是借助現場總線等技術構建全場的監控方式，尤其是隨著網絡科技的發展，現場總線技術及以太網技術水平得到極大的提高，目前已被廣泛低應用到電氣自動化控制系統中，實現了電氣自動化控制系統的智能化監控。 現場監控通訊總線由智能設備和自動化控制系統組成，二者之間由串行電纜連接，電纜一端連接中央控制室的監控軟件、PLC、PC、CPU、遠程變頻器等，另外一端連接智能設備的電機啟動器和低壓斷路器等。現場監控系統運行過程中由中央處理器對采集到了數據信息進行分析處理，進而對整個電氣自動化控制系統做出相應的指令， 維持整個系統安全穩定運行。現場監控相比遠程監控其最大的有點在于監控目標針對性強，能對不同的監控區域發揮出不同的監控功能。同時現場監控系統構建成本投入較遠程投入較少，系統功能裝置相對獨立，能夠同網絡實現靈活組態，可高了系統運行的可靠性，信息數據傳輸的準確性，不會因為信息數據在傳輸過程中失真對監控系統造成影響。

3 電氣自動化控制系統的發展趨勢

3.1 電氣自動化控制系統平臺統一化

電氣自動化系統平臺統一化能夠對自動化項目周期中的設計、實施和測試、調試和開機、運行及維護等各個階段和環節提供技術和理論支持。 可有效降低設計所需費用開支和減少系統設計所需時間，經濟性和效率性比較高；另外，電氣自動化控制系統平臺統一化還能夠實現用戶開發平臺獨立于最終的運行平臺；可根用戶需求和項目特點將統一的系統運行代碼下載到控制系統中， 如硬件PLC、 基于Windows NT 軟件PLC、嵌入式NT 系統、基于WindowsCE 的控制系統中。

3.2 電氣自動化系統結構通用化

電氣自動化系統結構通用化對實現電氣自動化控制系統的發展有著積極的影響。通用化的電氣自動化控制系統結構可確保現場控制設備、計算機監控系統以及企業各個管理部門之間的數據信息有效輸入和輸出，實現資源共享。企業技術人員或者管理層可通過Intranet 對現場電氣自動化設備進行實時監控。 在進行系統網絡規劃時，無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網，所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊。

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