電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具體應(yīng)用及發(fā)展方向探究

石堅(jiān)

摘要：隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中的電氣控制系統(tǒng)也逐漸向自動(dòng)化控制方向轉(zhuǎn)變，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新時(shí)期，自動(dòng)化控制在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也將越來越廣，其在工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要，因而研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制的研究，提高自動(dòng)化水平。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；應(yīng)用；發(fā)展方向

前言

隨著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為一種新的控制方式引領(lǐng)著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展方向。在實(shí)際生產(chǎn)中，利用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以幫助企業(yè)最大化的減少勞動(dòng)力成本，提高貨物檢測(cè)的效率，增強(qiáng)信息的傳輸能力，確保企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展。

一、電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)處理

系統(tǒng)在電氣方面主要通過設(shè)備接地信號(hào)處理、傳輸信號(hào)屏蔽、選擇合適的抗干擾措施實(shí)現(xiàn)。為了確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠，故障少，操作維護(hù)方便，在設(shè)備選擇時(shí)，選擇經(jīng)過長(zhǎng)期檢驗(yàn)證明性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備來適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。由開車順序使物料比例由小到大順序排列運(yùn)行，保證系統(tǒng)中的恒定誤差與隨機(jī)誤差最小。自動(dòng)記錄并分析電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋，根據(jù)其當(dāng)前班組的運(yùn)行趨勢(shì)判定誤差的擾動(dòng)。根據(jù)運(yùn)行過程中啟動(dòng)停止數(shù)據(jù)分析判斷誤差的擾動(dòng)。加強(qiáng)軟件的循環(huán)隊(duì)列和流量交叉時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析，直接進(jìn)行流量的波形分析。

系統(tǒng)組態(tài)采用軟件2次開發(fā)功能，除動(dòng)態(tài)顯示工作流程外，包括趨勢(shì)圖、棒圖，歷史數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)顯示、報(bào)表、打印等功能。易于擴(kuò)充系統(tǒng)保留必要的接口，為廠級(jí)管理、全部過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)必要的接口與界面。實(shí)用性強(qiáng)系統(tǒng)具有自動(dòng)、儀表室內(nèi)手動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)三類控制方法。為了保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。

二、控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制方式

1、集中監(jiān)控

集中監(jiān)控方式主要出在于運(yùn)行維護(hù)便捷，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易，控制站的防護(hù)要求不高。但是基于此方法的特點(diǎn)是將系統(tǒng)各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理任務(wù)繁重致使處理速度受到影響。此外電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，會(huì)隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加導(dǎo)致主機(jī)冗余的下降，電纜樹立增加，成本加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也會(huì)影響到系統(tǒng)的呵靠性。同時(shí)，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，兇為隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無法操作，這種接線的二次接線復(fù)雜，查線不方便，增加了維護(hù)量，并存在因?yàn)椴榫€或傳動(dòng)過程中由于接線復(fù)雜造成誤操作的可能。

2、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控

當(dāng)前智能化電氣設(shè)備有了較快的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，我們也積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于電力企業(yè)電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)更有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以擁有不同的功能，可以根據(jù)實(shí)際的間隔情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，也具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。此外，采用這種方式還可減少大量的隔離設(shè)備、端于柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，降低成本和安裝維護(hù)工作量。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立并通過網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，是整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任何裝置故障僅影響相應(yīng)的原件，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。所以，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式將成為供電企業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

3、遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程方式具有節(jié)約材料（如電纜的量等）、節(jié)省安裝費(fèi)用、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線（如Lonworks線、CAN總線等）的通訊速度不夠高，而電廠等電氣部分通訊量相對(duì)比較大，所以這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適用于大范圍的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

1、采集和處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)

自動(dòng)化系統(tǒng)借助于計(jì)算機(jī)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的工作，同時(shí)，控制系統(tǒng)還能夠完成對(duì)設(shè)備參數(shù)輸入、顯示、異常報(bào)警、計(jì)算等功能，對(duì)采集來的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并發(fā)出相應(yīng)指令，維持電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、機(jī)電液控制系統(tǒng)

機(jī)電液系統(tǒng)本身自帶控制機(jī)構(gòu)，因而在機(jī)電液系統(tǒng)當(dāng)中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要功能不是控制保護(hù)，而是提高系統(tǒng)中控制設(shè)備或控制元件的運(yùn)行可靠度，以保證整個(gè)機(jī)電液系統(tǒng)能夠穩(wěn)定高速的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備中壓力、功率和轉(zhuǎn)速等控制目的。例如在汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)作過程中主要是通過對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)頻工作來對(duì)整個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制，以改變汽輪機(jī)組在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的負(fù)荷狀態(tài)，從而在保證汽輪機(jī)組穩(wěn)定安全運(yùn)行的同時(shí)，延長(zhǎng)了汽輪機(jī)組的使用壽命，提高了汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率。

3、設(shè)備旁路系統(tǒng)應(yīng)用

電氣控制中的旁路系統(tǒng)主要是指運(yùn)行系統(tǒng)中的高低壓旁路溫度調(diào)節(jié)設(shè)備、壓力調(diào)節(jié)設(shè)備以及液壓油路閥門設(shè)備等，在對(duì)旁路系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制進(jìn)行管理時(shí)，其借助于控制系統(tǒng)中的控制技術(shù)，能夠?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)矩、壓力以及速度等進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)中的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證旁路系統(tǒng)的運(yùn)行正常。

四、在智能化建筑中應(yīng)用了電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)

1、安全保護(hù)接地

對(duì)于一些智能化建筑來說，需要安裝一定量的金屬設(shè)備，以保證數(shù)據(jù)及時(shí)有效的處理，最終達(dá)到人們的需求，金屬設(shè)備的安裝，使得建筑安全受到了影響，所以，將電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到智能化建筑中，將安全接地裝置裝在建筑上，使電阻大大降低，避免出現(xiàn)電流向外泄露的問題，也可以防止漏電，使人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全得以保障。

2、屏蔽、防靜電接地

在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，在陰雨、干燥等天氣中，要注意一些電子設(shè)備所發(fā)生的靜電問題，然后采取有效措施及時(shí)處理好靜電，避免積累的靜電到一定程度會(huì)對(duì)設(shè)備的內(nèi)部以及芯片受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)阻礙電子設(shè)備的運(yùn)行。為了防靜電，作為設(shè)計(jì)師，可以把PE線同電子設(shè)備的外殼部分進(jìn)行相互連接在一起，對(duì)管路的兩側(cè)進(jìn)行屏蔽，這樣可以對(duì)屏蔽接地進(jìn)行逐步完善。

3、直流接地

智能化建筑需要利用現(xiàn)代的信息技術(shù)來完善信息的傳輸?shù)冗^程，在進(jìn)行執(zhí)行時(shí)，必須借助微電流，此時(shí)會(huì)有很多的電能被消耗，整個(gè)過程極易引發(fā)電氣災(zāi)害。對(duì)于較大型的智能化建筑而言，還能保證其使用的電源、電壓的穩(wěn)定性，最終使設(shè)備能夠更加安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

4、防雷接地

如果發(fā)生雷電災(zāi)害，就會(huì)給我國(guó)很多個(gè)領(lǐng)域造成影響和傷害，對(duì)于智能化建筑而言，在建設(shè)的過程中必須做好預(yù)防雷電災(zāi)害的發(fā)生，當(dāng)前，可以應(yīng)用電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全性防護(hù)，并把防雷接地作為智能化建筑接地功能中最為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。

五、智能化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展

當(dāng)前，經(jīng)過嚴(yán)格的評(píng)估，建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心通過了一批在工程中已實(shí)際采用、具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的電氣智能化技術(shù)的科技成果，他們主要采用了電氣系統(tǒng)集成技術(shù)。一般來說，智能電氣系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)子系統(tǒng)，均由各自的網(wǎng)絡(luò)連接起來，在各自的操作站下完成預(yù)期的工作，但尚未達(dá)到信息資源共享。為了達(dá)到管理的方便快捷以及各子系統(tǒng)之間的信息資源共享，應(yīng)對(duì)智能電氣系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。

在系統(tǒng)集成過程中，集成所選擇的系統(tǒng)平臺(tái)不同，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，所集成的子系統(tǒng)范圍不同，有不同的集成模式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、顯示技術(shù)的發(fā)展，使電氣設(shè)備控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它子系統(tǒng)相連，由此產(chǎn)生以電氣設(shè)備控制系統(tǒng)為主的系統(tǒng)集成方式。它們利用開放的協(xié)議以達(dá)到各相關(guān)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了處理突發(fā)事件的能力，并達(dá)到了節(jié)能和節(jié)省人力的目的，這就是電氣設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS）。系統(tǒng)集成不是目的，而是提升電氣使用功能和提高管理效率的技術(shù)手段，集成的內(nèi)容不是多多益善，而應(yīng)根據(jù)使用和管理的需要，在技術(shù)成熟、系統(tǒng)可靠、投資合理、管理高效等前提下，按需集成。

六、結(jié)語

隨著新科技的不斷發(fā)展，智能化水平的不斷提高，提高了管理部門對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備施工管理水平，通訊技術(shù)的應(yīng)用為數(shù)據(jù)的傳輸提供了保障在現(xiàn)代化的工業(yè)領(lǐng)域中，電氣自動(dòng)化正以其不可取代的重要性被廣泛的應(yīng)用。