淺析電氣與熱控集散系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)與改進(jìn)

梁平平

摘 要：隨著社會(huì)進(jìn)步與發(fā)展，和人們生活水平的提高，人們對能源、特別是對電能的需求量越來越大，電氣技術(shù)和熱控技術(shù)得到了長足發(fā)展。只有將電氣和熱控的科學(xué)合理地結(jié)合與配合，并根據(jù)熱控的專業(yè)知識來進(jìn)行電氣方面的設(shè)計(jì)規(guī)劃，才能使熱控集散系統(tǒng)發(fā)揮出其最大的功效。文章闡述了熱控集散系統(tǒng)目前發(fā)展的現(xiàn)狀與情況，重點(diǎn)分析了集散系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)和改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：電氣；熱控集散系統(tǒng)；接口設(shè)計(jì)

引言

當(dāng)今，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)也在不斷發(fā)展，電氣設(shè)備越來越廣泛地應(yīng)用在各個(gè)實(shí)際生產(chǎn)過程中。作為現(xiàn)代電氣設(shè)備中十分重要的組成部分，電氣自動(dòng)化是電氣設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。在我國的火力發(fā)電設(shè)備中，作為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的熱控集散系統(tǒng)，已經(jīng)幾乎完全替代了原來的電氣系統(tǒng)，逐漸成為應(yīng)用越來越廣泛的、必不可少的應(yīng)用系統(tǒng)之一。電氣熱控技術(shù)的快速發(fā)展以及總線速率通訊技術(shù)的提高、要求必須使電氣和熱控專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合。只有相互配合、補(bǔ)充和合作，才能達(dá)到最好的應(yīng)用和功效。

1 熱控集散系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

原始電氣集控系統(tǒng)已被新型熱控集散系統(tǒng)所替代，現(xiàn)代電氣集控臺盤和傳統(tǒng)機(jī)爐存在本質(zhì)區(qū)別。傳統(tǒng)機(jī)爐由于熱控集散系統(tǒng)技術(shù)還沒有得到充分應(yīng)用，直接導(dǎo)致集控室人員在電氣熱控集散操控中不能及時(shí)和準(zhǔn)確地反饋處理，而熱控集散系統(tǒng)則有效地彌補(bǔ)了這方面的不足。

精度比較高是電氣自動(dòng)化機(jī)組的主要特征之一，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)操作管理的集中化，并預(yù)先分散了可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)。現(xiàn)今，各類電氣自動(dòng)化機(jī)組在實(shí)現(xiàn)電氣控制時(shí)的涉及面大小不同，其重要性也不同。6kV以上的中高壓電氣的開關(guān)設(shè)備在遠(yuǎn)方運(yùn)行操作中具有重要的特殊性，即通過系統(tǒng)設(shè)備上的應(yīng)用并聯(lián)接口來控制，或者以電氣柜的邏輯運(yùn)算機(jī)制來控制，只是輔助了對電氣集控臺盤操作。因此，集控室人員主要是以設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行為主要調(diào)控手段，較少進(jìn)行親手操作。工作者只有對集散控制系統(tǒng)及時(shí)反饋其運(yùn)行狀態(tài)，才會(huì)相應(yīng)地控制電氣系統(tǒng)。

2 電氣熱控集散系統(tǒng)目前在運(yùn)行中存在的問題

從目前的實(shí)際情況出發(fā)，對于一些大中型設(shè)備機(jī)組，在其新建造或者改進(jìn)的工程過程中，已經(jīng)普遍應(yīng)用了分散控制系統(tǒng)，并具備了很多成功的應(yīng)用實(shí)例。

電氣熱控集散系統(tǒng)目前在運(yùn)行中，仍然會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題，如螺栓焊點(diǎn)斷裂、接地系統(tǒng)的故障、虛焊問題、電阻不穩(wěn)定、銹蝕問題等。

這些在運(yùn)行中容易出現(xiàn)的問題，一般而言，是在設(shè)備的安裝、系統(tǒng)的調(diào)試中或者電廠運(yùn)營中產(chǎn)生的。因此在改進(jìn)中，應(yīng)該針對特定環(huán)節(jié)和特定問題及產(chǎn)生原因，針對性地設(shè)計(jì)并實(shí)用性地改進(jìn)。

3 針對集散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)的措施

3.1 熱控集散控制系統(tǒng)的定義與應(yīng)用

DCS系統(tǒng)是熱控集散控制系統(tǒng)的英文簡稱。并以微處理器做為運(yùn)行的基礎(chǔ)，進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制其生產(chǎn)過程，并采取分散控制來控制硬件配置，同時(shí)通過計(jì)算機(jī)信息的網(wǎng)絡(luò)管理來監(jiān)管各部控制設(shè)備，還能夠?qū)崿F(xiàn)相互結(jié)合的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)管理和常規(guī)監(jiān)管系統(tǒng)管理方式。幾十年的蓬勃發(fā)展，使熱控集散系統(tǒng)快速發(fā)展。熱控集散系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用于火力發(fā)電廠等各個(gè)工程領(lǐng)域，并且在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)成熟的水平。

3.2 熱控集散系統(tǒng)接線分布的配備問題改進(jìn)

傳統(tǒng)上以硬接線為主的熱控集散系統(tǒng)的接線方式，已經(jīng)伴隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸改為通訊方式。發(fā)展的熱控集散系統(tǒng)導(dǎo)致了電氣設(shè)備自動(dòng)化的接線和改線。重視以下5個(gè)環(huán)節(jié)，可以保證電氣設(shè)備自動(dòng)化接線質(zhì)量和改線質(zhì)量。

第一，在專業(yè)化電氣設(shè)備自動(dòng)化的接線工作和改線工作方面。要求施工單位和個(gè)人必須具備合格的資質(zhì)和較為豐富的工作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)和前提條件下，才能被允許完成相應(yīng)的接線和改線等其他技術(shù)工作。原承包商與具有相應(yīng)資質(zhì)的DCS廠家兩者是不能相互影響和違規(guī)操作的。

第二，在接線工作和改線工作工序交接的工作中，要求工序交接工作是相互補(bǔ)充、合作和配合的。不但要形成固定的技術(shù)交底模式，而且要避免其在工序?qū)舆^程中產(chǎn)生不必要的損失。

第三，針對虛焊問題。若是在電線及連接頭的焊接過程中出現(xiàn)問題，就容易導(dǎo)致虛焊問題的產(chǎn)生。因此應(yīng)該注意焊接工藝、要焊接牢固結(jié)實(shí)，有效地避免虛焊問題的產(chǎn)生。

第四，針對生銹和腐蝕的問題。若是使用不同的材料來進(jìn)行焊接，容易在焊接接頭處產(chǎn)生點(diǎn)蝕的問題。因此，在條件允許的情況下，盡量使用相同的焊接材料，就能避免不同金屬材料直接的電化學(xué)腐蝕問題，從而能夠有效減少生銹和腐蝕問題的產(chǎn)生。

第五，針對電阻的問題。不穩(wěn)定的電壓會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行電路中電阻值的升高，繼而導(dǎo)致電網(wǎng)斷閘的現(xiàn)象產(chǎn)生。應(yīng)該采取措施來穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓問題，這樣可以減小由于電壓波動(dòng)導(dǎo)致的電阻升高問題，能夠使電網(wǎng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。

要安裝必要的接地系統(tǒng)，因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)能夠?qū)Ω腥镜男盘栐串a(chǎn)生有效地屏蔽作用。與此同時(shí)，可以保護(hù)系統(tǒng)硬件。總之，我們要針對熱控集散系統(tǒng)的缺點(diǎn)和問題來進(jìn)行針對性的技術(shù)型改進(jìn)，在各個(gè)實(shí)施和運(yùn)行環(huán)節(jié)都要加強(qiáng)關(guān)注和針對性保護(hù)措施，這樣才能夠使其安全平穩(wěn)地運(yùn)行，我們必須要對其引起足夠的重視。

3.3 電氣與熱控集散系統(tǒng)接口的設(shè)計(jì)與展望

優(yōu)化傳輸速度和通訊距離要通過調(diào)整傳輸速度的方法，來增強(qiáng)設(shè)備系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，與此同時(shí)，還能夠減少成本，方便于總線的接入。電氣控制的熱控集散系統(tǒng)的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化程度隨著科技的革新和日新月異越來越高。在進(jìn)行接口設(shè)計(jì)時(shí)，要全面考慮，設(shè)計(jì)出兼具科學(xué)性和實(shí)用性的接口，注重理論設(shè)計(jì)與實(shí)際工程應(yīng)用的聯(lián)系和相互結(jié)合、配合問題。這樣才能使熱控集散系統(tǒng)得到更好地改革和改進(jìn)，從而發(fā)揮出其作用，更加便捷有效地服務(wù)社會(huì)。

4 結(jié)束語

隨著中國的電氣專業(yè)和熱控專業(yè)的蓬勃發(fā)展，熱控集散系統(tǒng)越來越受到廣泛的關(guān)注，具有極佳的應(yīng)用前景。因此，在此背景下進(jìn)行熱控集散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)措施的研究，具有極其重要的研究意義和實(shí)際使用價(jià)值。可以有效地加強(qiáng)電氣工業(yè)的科學(xué)合理管理和控制。本文系統(tǒng)分析了目前的熱控集散系統(tǒng)的應(yīng)用背景，在此基礎(chǔ)上，針對目前的缺點(diǎn)和問題，提出了與之相對應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)與措施意見，并在最后對熱控集散系統(tǒng)的未來應(yīng)用和改進(jìn)設(shè)計(jì)方向進(jìn)行了預(yù)測和展望。

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