淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢

魏艷波

【摘 要】隨著社會經濟的發(fā)展及科技水平的不斷提高，電氣自動化控制系統(tǒng)在國民經濟發(fā)展中扮演著重要角色。自動化控制系統(tǒng)對提高產業(yè)生產效率，提高產品質量有著積極的作用。目前，自動化控制系統(tǒng)在我國的各個產業(yè)領域中得到廣泛地應用，為了能夠確保自動化控制系統(tǒng)功能性的發(fā)揮，更好地服務社會生產活動，深入分析探討自動化控制系統(tǒng)功能在實際應用中的發(fā)揮及未來發(fā)展趨勢，對經濟發(fā)展，科技創(chuàng)新，社會進步都有著積極的影響。

【關鍵詞】電氣自動化；控制系統(tǒng)；應用；發(fā)展趨勢

社會經濟的發(fā)展推動了科技日新月異的進步，電氣自動化控制系統(tǒng)是科學技術發(fā)展一定階段的必然產物。電氣自動化控制系統(tǒng)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(yè)的發(fā)展，也給電氣自動化控制系統(tǒng)提供了重要的技術支持，實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)運行中大容量信息數據的傳輸，真正意義上實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)的集成化和智能化。對社會經濟的發(fā)展有著極大的推動作用。

1 電氣自動化控制系統(tǒng)功能概述

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)中的各個組成元素都存在著關聯(lián)和影響；目前，單元機組是電氣自動化控制系統(tǒng)運作中較為常用的組塊，單元機組能夠將電氣設備發(fā)電機某變壓器組、電源等的控制集中由ESC實施監(jiān)控，確保電氣設備的安全穩(wěn)定運行；具體功能分解：形成220kV或500kV的發(fā)電組斷路器，有斷路器隔斷開關控制操作；對發(fā)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(fā)電機重要勵磁系統(tǒng)；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(jiān)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(jiān)視直流系統(tǒng)及LPS 系統(tǒng)。基于電力自動控制系統(tǒng)中的發(fā)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(tǒng)中，進一步提高電氣自動化控制系統(tǒng)的功能性。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的應用

2.1 集中化監(jiān)控的應用

在電氣自動化控制系統(tǒng)設計中，對其控制系統(tǒng)實施集中監(jiān)控是最為簡單的設計方法。這種電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)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(xiàn)對各個系統(tǒng)組成部分的監(jiān)控和維護；所謂的集中化電氣自動化控制系統(tǒng)監(jiān)控方式就是將控制系統(tǒng)的各個分項系統(tǒng)集中由一臺處理器進行數據分析處理后實施監(jiān)控；然而電氣自動化控制系統(tǒng)的集中化監(jiān)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(jiān)控對象的增加，需要配備監(jiān)控體系必須的配套設施，增加了成本投入；另外監(jiān)控系統(tǒng)也會因為因為電纜敷設距離過遠，而對監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性運行造成一定的影響。在該監(jiān)控方式在具體應用中，經常會出現(xiàn)在通過閘刀隔離實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)的集中控制改為單元控制，避免監(jiān)控的系統(tǒng)過多，給主機造成壓力，一旦主機出現(xiàn)死機，整個監(jiān)控系統(tǒng)將會癱瘓。

2.2 遠程及現(xiàn)場監(jiān)控應用

遠程監(jiān)控系統(tǒng)通常應用于小范圍的電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控，遠程監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)進行選擇性控制，靈活性較好；現(xiàn)場監(jiān)控是借助現(xiàn)場總線等技術構建全場的監(jiān)控方式，尤其是隨著網絡科技的發(fā)展，現(xiàn)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(tǒng)中，實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)的智能化監(jiān)控。現(xiàn)場監(jiān)控通訊總線由智能設備和自動化控制系統(tǒng)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(jiān)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(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)做出相應的指令，維持整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。現(xiàn)場監(jiān)控相比遠程監(jiān)控其最大的有點在于監(jiān)控目標針對性強，能對不同的監(jiān)控區(qū)域發(fā)揮出不同的監(jiān)控功能。同時現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)構建成本投入較遠程投入較少，系統(tǒng)功能裝置相對獨立，能夠同網絡實現(xiàn)靈活組態(tài)，可高了系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)造成影響。

3 電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 電氣自動化控制系統(tǒng)平臺統(tǒng)一化

電氣自動化系統(tǒng)平臺統(tǒng)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(huán)節(jié)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(tǒng)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(tǒng)平臺統(tǒng)一化還能夠實現(xiàn)用戶開發(fā)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(tǒng)一的系統(tǒng)運行代碼下載到控制系統(tǒng)中，如硬件PLC、基于Windows NT軟件PLC、嵌入式NT系統(tǒng)、基于WindowsCE 的控制系統(tǒng)中。

3.2 電氣自動化系統(tǒng)結構通用化

電氣自動化系統(tǒng)結構通用化對實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展有著積極的影響。通用化的電氣自動化控制系統(tǒng)結構可確保現(xiàn)場控制設備、計算機監(jiān)控系統(tǒng)以及企業(yè)各個管理部門之間的數據信息有效輸入和輸出，實現(xiàn)資源共享。企業(yè)技術人員或者管理層可通過Intranet對現(xiàn)場電氣自動化設備進行實時監(jiān)控。在進行系統(tǒng)網絡規(guī)劃時，無論選擇與現(xiàn)場設備通訊的現(xiàn)場總線還是與上級計算機或辦公系統(tǒng)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(huán)境到控制級直至元件級的整個系統(tǒng)范圍內的通訊。

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