淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳舒婷

摘 要：近幾年社會(huì)發(fā)展迅速，工業(yè)用電、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的日常生活都對(duì)電力資源的需求量有所上升。因此，提高電力企業(yè)的生產(chǎn)效率刻不容緩，而自動(dòng)化的電氣控制系統(tǒng)既能降低電力生產(chǎn)預(yù)算，又能促進(jìn)電力企業(yè)的生產(chǎn)效率，并且對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性也有著重要的積極作用。本文就電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行的深入探討。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)，自動(dòng)化，設(shè)計(jì)與應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.125

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于更高效、安全、智能，信息更全面。目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，不僅為人們的日常工作和生活提供更多便利，還提高了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。為了緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，滿(mǎn)足人們工作生活以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，電力企業(yè)應(yīng)不斷完善電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能性、經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)性，積極創(chuàng)新電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力[1]。

1監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)方式

1.1集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控的模式相對(duì)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，對(duì)控制站的防護(hù)要求也比較低，維護(hù)以及日常運(yùn)行也很方便。但由于把所有系統(tǒng)功能都集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理的特殊監(jiān)控方式，大大增加了處理器的負(fù)荷，這嚴(yán)重影響了處理器的處理速度。同時(shí)，電氣設(shè)備需要大量增設(shè)電纜，接入監(jiān)控系統(tǒng)，這不僅大大增加了材料費(fèi)和安裝費(fèi)，而且還造成系統(tǒng)主機(jī)冗余下降。另一方面，電纜線的數(shù)量增多、長(zhǎng)度增加還會(huì)造成信息傳輸?shù)牟粶?zhǔn)確。由于隔離刀閘輔助接點(diǎn)的位置比較特殊，要想利用硬接線來(lái)進(jìn)行斷路器的聯(lián)鎖以及隔離刀閘的閉鎖，操作起來(lái)有一定困難，基本無(wú)法完成全面徹底的操作。再加上集中監(jiān)控方式的二次接線比較復(fù)雜，也加大了查線難度，在查線過(guò)程中容易造成誤操作[2]。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

與集中監(jiān)控的方式相比，遠(yuǎn)程監(jiān)控的可靠性、靈活性、準(zhǔn)確性更高，電纜線的數(shù)量和長(zhǎng)度都可以大幅減少，因此可以節(jié)省一部分材料費(fèi)用和安裝費(fèi)用，降低成本。但由于現(xiàn)場(chǎng)線路通訊速度會(huì)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控的質(zhì)量造成影響，使遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o法大范圍應(yīng)用，只適用于小型系統(tǒng)和小范圍內(nèi)的控制、監(jiān)督，例如小型商場(chǎng)、居民樓等，而大型的全廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)運(yùn)行起來(lái)則比較困難。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛運(yùn)用，現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控方式也積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，逐漸發(fā)展成熟，開(kāi)始應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中去，進(jìn)一步推動(dòng)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化。現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控方式具備遠(yuǎn)程監(jiān)控的所有優(yōu)點(diǎn)，即穩(wěn)定的靈活性、可靠性，它還能夠?qū)τ胁顒e的間隔單位實(shí)現(xiàn)不同的功能，有效提高系統(tǒng)的統(tǒng)一針對(duì)性。現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控手段不需要模擬量變送器、I/O卡件、端子柜、隔離設(shè)備等系統(tǒng)設(shè)備，可以大幅降低預(yù)算成本;同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控方式還可以就地安裝智能設(shè)備，具有超高的靈活性，利用監(jiān)控線和通信線相連，不需要大量安裝電纜，也減少了系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)和安裝的工作量。最后，穩(wěn)定的獨(dú)立性是現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控方式最突出的特點(diǎn)，各個(gè)裝置的功能都是相對(duì)獨(dú)立的，能夠有效避免單一裝置故障而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2 控制系統(tǒng)的控制方式

要實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的快速化和準(zhǔn)確化，進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能、性能以及反應(yīng)速度，就必須要使電氣自動(dòng)掛控制系統(tǒng)具備穩(wěn)定先進(jìn)的信息化、規(guī)范化、智能化，能夠?qū)ο嚓P(guān)指令以及外界干擾做出回應(yīng)和判斷，并可利用相應(yīng)軟件模塊設(shè)計(jì)的進(jìn)行。比如電力企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以通過(guò)多線程在線可編程數(shù)據(jù)來(lái)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用PLC控制器作為單機(jī)控制系統(tǒng)，減少物力和人力，從而降低成本，實(shí)現(xiàn)分布式控制系統(tǒng)或者是集中控制系統(tǒng)[3]。

3 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 電氣工程機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)

對(duì)電氣工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確有效的檢測(cè)對(duì)于電氣正常運(yùn)行具有重要作用。電氣工程設(shè)備復(fù)雜且多樣，而電氣運(yùn)行又具有連續(xù)性的特點(diǎn)，導(dǎo)致電氣機(jī)械設(shè)備工作時(shí)間長(zhǎng)，常常出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備故障的情況，若不及時(shí)解除故障，極有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電氣設(shè)備癱瘓，影響人們的工作和生活以及生產(chǎn)活動(dòng)。智能化技術(shù)能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用，可以迅速對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全方位的檢測(cè)，具體表現(xiàn)在兩方面：一是能夠嚴(yán)密監(jiān)視電氣機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，傳遞信息，使工作人員可以快速有效的處理;二是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和分析，從而掌握電氣工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的控制

控制系統(tǒng)時(shí)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，它能夠全面監(jiān)控電氣工程的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，智能化技術(shù)有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠及時(shí)全面的檢測(cè)和反饋信息。比如2014年某市首次嘗試將智能化技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，對(duì)電氣工程各環(huán)節(jié)設(shè)置合理的參數(shù)，然后通過(guò)監(jiān)測(cè)這些參數(shù)變化來(lái)確定出現(xiàn)故障的部位，能夠有效提高故障處理的效率，降低經(jīng)濟(jì)損失。智能化技術(shù)還能自動(dòng)對(duì)檢測(cè)到的信息作出應(yīng)急處理，大大減少了故障時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

3.3 PLC系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC系統(tǒng)就是指可編程邏輯控制器，它在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用中擁有較強(qiáng)的邏輯性，可以通過(guò)模擬數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。PLC系統(tǒng)改進(jìn)了傳統(tǒng)控制器的模式，它可利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)、定時(shí)和順序控制、邏輯運(yùn)算，能夠?qū)ψ詣?dòng)化控制系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)操作和切換，既降低了控制難度，也確保了電氣工程的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)重視數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)采集，從根本上提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體可靠性和穩(wěn)定性。在應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督和控制，不斷改進(jìn)創(chuàng)新，充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的作用，提高電力企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)效率，從而提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)整個(gè)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，滿(mǎn)足人們生產(chǎn)生活的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 民營(yíng)科技，2011（01）：20.

[2]王術(shù)賀，李廣東.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2011（20）：60.

[3]許家晨.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].大科技， 2016（23）.