淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：近些年來(lái)，隨著電子信息日益發(fā)展，數(shù)字化與自動(dòng)化技術(shù)更新頻率加快。現(xiàn)階段，在我國(guó)電力領(lǐng)域，逐漸實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化。怎樣通過(guò)電氣自動(dòng)化，促進(jìn)電力系統(tǒng)積極、健康發(fā)展，是電力系統(tǒng)發(fā)展的重要研究課題。本文主要分析我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

隨著電子信息不斷發(fā)展，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，在我國(guó)諸多領(lǐng)域，均引進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)。根據(jù)多年實(shí)踐表明，在電力系統(tǒng)中，運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，是自動(dòng)化的實(shí)際表現(xiàn)。按照不同決策、自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備，利用信號(hào)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)元器件與全系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控管理，保證電力系統(tǒng)有序、穩(wěn)定運(yùn)行。處于該種形勢(shì)下，在電力系統(tǒng)中，研究電氣自動(dòng)化問(wèn)題十分重要。筆者根據(jù)自身多年的電力行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，主要分析我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

一.我國(guó)電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀分析

首先，高度信息化。現(xiàn)階段，隨著我國(guó)電氣自動(dòng)化不斷發(fā)展，呈現(xiàn)高度信息化趨勢(shì)，不僅在機(jī)器使用、技術(shù)運(yùn)用方面，還包含了數(shù)據(jù)處理、部門管理的信息化。通過(guò)信息化技術(shù)，使原本明確設(shè)備界限得以模糊，控制系統(tǒng)趨向模糊化，通訊設(shè)備、控制軟件要求逐漸提高。

其次，易于維護(hù)。因電氣自動(dòng)化技術(shù)，密切聯(lián)系著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而計(jì)算機(jī)技術(shù)具有靈活性、便捷性特點(diǎn)，可及時(shí)提供、集成數(shù)據(jù)信息，和傳統(tǒng)技術(shù)比較，電氣自動(dòng)化更加容易維護(hù)。

第三，易于控制。目前，電氣自動(dòng)化能夠在電力系統(tǒng)廣泛推廣、運(yùn)用，無(wú)法分離其易于控制特點(diǎn)。隨著我國(guó)發(fā)展需求不斷更新、發(fā)展，為適應(yīng)市場(chǎng)需求，電力行業(yè)必須不斷創(chuàng)新技術(shù)，提升自身技術(shù)含量，電氣自動(dòng)化的易于控制優(yōu)點(diǎn)，使得電力系統(tǒng)能夠更好服務(wù)電力客戶。例如，IE控制平臺(tái)日益推廣，電氣自動(dòng)化利用一根總線進(jìn)行控制，通過(guò)變壓器與馬達(dá)的鏈接控制，提高了操作的便捷性。

二.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想分析

首先，集中監(jiān)控。針對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采取集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方式，主要是因?yàn)榭刂普痉雷o(hù)要求不高，系統(tǒng)簡(jiǎn)便與保養(yǎng)便捷。然而，也增加了集中監(jiān)控負(fù)擔(dān)，將控制系統(tǒng)每個(gè)重要功能集中到每個(gè)處理器操作，增加處理器任務(wù)量，使得系統(tǒng)運(yùn)行速度降低，降低了功能走效率。監(jiān)控電氣控制設(shè)備過(guò)程中，每次監(jiān)控對(duì)象主機(jī)為冗余下降方式，需企業(yè)增加固定投資，延長(zhǎng)電纜運(yùn)輸距離，增加電纜數(shù)量，影響了控制系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性。隨著電纜距離不斷加長(zhǎng)，電纜查線任務(wù)也逐漸加大。所以，增加維護(hù)量，因?yàn)榻泳€較為復(fù)雜，使得傳動(dòng)、查線過(guò)程中，極易出現(xiàn)失誤操作。因此，選擇集中監(jiān)控方式，需認(rèn)真處理如何問(wèn)題。

其次，遠(yuǎn)程監(jiān)控。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程會(huì)議技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)與遠(yuǎn)程視頻技術(shù)日趨成熟，采取遠(yuǎn)程監(jiān)控方式，組態(tài)方式較為靈活，可靠性較高，能夠節(jié)省材料、安裝、電纜等費(fèi)用。然而，這種監(jiān)控方式不能完全應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，因現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸速率低于其他方式，電場(chǎng)所需電氣通訊量較多。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式在小型監(jiān)控系統(tǒng)中較為適用。

第三，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控。現(xiàn)階段，現(xiàn)場(chǎng)總線的以太網(wǎng)技術(shù)、電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)。目前，隨著智能化設(shè)備日益更新，多年運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)豐富，使得電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)更新頻率加快。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控，可在已定間隔設(shè)定功能，在不同間隔也可執(zhí)行設(shè)計(jì)，針對(duì)智能化設(shè)備安裝非常快捷，具備遠(yuǎn)程監(jiān)控全部?jī)?yōu)勢(shì)，對(duì)于模擬量變送器與隔離設(shè)備，能夠控制使用數(shù)量，節(jié)省安裝維護(hù)費(fèi)用與工作量，使企業(yè)投入下降，節(jié)省企業(yè)成本。

三.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化對(duì)策

對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，需確保設(shè)備可靠性、穩(wěn)定性，方可發(fā)揮電氣控制設(shè)備作用。因此，提高設(shè)備可靠性、穩(wěn)定性十分關(guān)鍵。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合實(shí)際狀況，按照控制設(shè)備特點(diǎn)，加強(qiáng)散熱、氣候防護(hù)，合理選擇元器件，采取科學(xué)、合理設(shè)計(jì)方法，提升設(shè)備可靠性、穩(wěn)定性。

首先，選擇電氣元器件。對(duì)于電子元器件，其組成設(shè)備可靠性、穩(wěn)定性十分關(guān)鍵。因此，在選擇元器件時(shí)，需考慮電路性能、工作環(huán)境。在選擇之前，對(duì)主要元器件實(shí)施質(zhì)量檢測(cè)與質(zhì)量認(rèn)定，合理選擇生產(chǎn)廠家、器件規(guī)格與品種。達(dá)到設(shè)備工作、環(huán)境要求基礎(chǔ)上，選擇性價(jià)格比最高的元器件，購(gòu)足元器件，滿足器件更新需求。待設(shè)備投入使用之后，仔細(xì)記錄元器件運(yùn)用數(shù)據(jù)、應(yīng)用性能，為今后選擇元器件提供參考。

其次，加強(qiáng)電子設(shè)備環(huán)境保護(hù)。針對(duì)電子設(shè)備使用，潮濕、污染氣體、霉菌等惡劣環(huán)境，均會(huì)影響電子設(shè)備使用。輕則降低敏感度，重則電子設(shè)備報(bào)廢。而這些因素當(dāng)中，影響最為嚴(yán)重的就是潮濕，尤其的溫度低與濕度高狀況下，待濕度飽和之后，設(shè)備印制電路板、元器件上，會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)色、凝露現(xiàn)象，使設(shè)備性能下降，或損害設(shè)備使用功能。同時(shí)，待電子設(shè)備遇到潮濕空氣，材料表面附有一層水膜，逐漸滲透至材料內(nèi)部，使得絕緣材料導(dǎo)電能力增加，體積電阻率下降，增加了短路與漏電幾率，極易引起設(shè)備故障。

第三，合理開(kāi)發(fā)控制設(shè)備。對(duì)于電氣控制系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段，需確保設(shè)備可靠性，按照實(shí)際狀況，設(shè)計(jì)出科學(xué)產(chǎn)品。因此，處于該階段時(shí)，需認(rèn)真研究設(shè)備技術(shù)環(huán)境，合理分析設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)，制定科學(xué)設(shè)計(jì)方案，掌握所有要求、基數(shù)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

第四，散熱保護(hù)。針對(duì)電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)，需加強(qiáng)控制設(shè)備散熱保護(hù)，以確保設(shè)備運(yùn)行速度、穩(wěn)定性。而溫度對(duì)設(shè)備可靠性造成嚴(yán)重影響。設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些熱量，特別是大功率元器件運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生熱量更多，若不能及時(shí)將熱量散出，極易損害設(shè)備。同時(shí)，這些熱量不能得到處理，會(huì)增加設(shè)備自身溫度。因此，設(shè)備使用過(guò)程中，必須散出這些熱量。針對(duì)小于100w功率，無(wú)需考慮散熱問(wèn)題。對(duì)于半導(dǎo)體分離器，由于功率較大，需添加散熱器。針對(duì)消耗功率較大元器件，盡可能不安裝熱敏感分離器，進(jìn)而消除這些安全隱患。

四.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)不斷更新，自身技術(shù)水平日益提高，電力系統(tǒng)屬于復(fù)雜、龐大的工程系統(tǒng)，仿真技術(shù)、智能技術(shù)、集成技術(shù)、人工智能技術(shù)、電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了高度信息化，使系統(tǒng)維護(hù)、控制更為簡(jiǎn)單化。在今后發(fā)展過(guò)程中，必須不斷研發(fā)新技術(shù)，加強(qiáng)科學(xué)研究與創(chuàng)新，不斷推進(jìn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的健康、積極發(fā)展。

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