智能化技術在煙草電氣自動化控制中的運用實踐

張 琪 張志洋 張 剛 曲廣慶 何召明

山東中煙工業有限責任公司青州卷煙廠 山東 青州 262500

在當代煙草電氣自動化控制設計中,智能化技術融合應用極為普遍,電氣接線系統、用電系統、直流系統、自動化裝置、軟件系統設計和監控系統均會緊密融合智能化技術,從而有效提升了整個煙草電氣系統功能。

1 自動化技術在電氣接線系統中的應用

在煙草電氣接線系統中充分融合運用自動化技術有助于實現電力信息自動化采集、運行監控自動化、故障分析自動化和事故記錄歷自動化,確保電氣系統安全。從安全控制效果來看,在煙草電氣接線系統中融入自動化技術的功能主要體現在七個方面:第一,實現發電機與電動機的安全監控和繼電保護。第二,實現電氣設備實時狀態安全監控與故障分析。第三,自動完成電能計量工作以及自動保存事故信息。第四,加強電力系統邏輯控制與操作票控制,優化防誤閉鎖功能。第五,協同其他系統加強電氣設備安全控制。第六,為整個煙草電氣系統提供實時信息。第七,優化電氣設備管理功能。在電氣接線處理工作中,接線方式主要分三種:3/2接線方式;5角線接線方式;2/3接線方式。這三種接線方式各具優勢,供電可靠性較高,運行調度較為靈活,能節省一定的成本[1]。

2 用電系統與智能化化技術的融合

促進煙草企業電氣用電系統和智能化技術的有機融合,確保用電安全,理應結合實際需求優化用電系統配置方案。某煙草企業在煙草生產工作中采用了大型發電機機組,為了提升自動化控制水平,工作人員用智能化技術對計算機控制系統進行了升級,同時著重改善UPS接線與配置方案。在具體工作中,采取了UPS冗余配置模式來提升供電可靠性,根據機組UPS的供電負荷狀況,為每一單元的機組配置了兩臺能獨立運行的UPS,并為每一臺UPS組裝了一條交流母線,這樣能夠確保兩臺UPS的正常獨立運行[2]。其次,工作人員針對包括雙重化冗余DCS控制器在內的雙路電源供電負載,配備了兩臺UPS,這樣能實現分別供電。針對單路電源供電負載狀況,工作人員是將兩臺UPS兩路電源在負荷端予以切換后再進行供電。此外,為了確保電氣智能設備(包括電能計費系統、遠動裝置、安全自動化裝置、起備變送器、故障錄波信息子站、電氣現場總線控制系統等)的自動化安全運轉,工作人員啟用了網絡監控系統和繼電保護系統,由計算機來監控和調整電氣智能設備運轉。

3 智能化技術在直流系統中的融合應用

提高智能化技術在煙草電氣直流系統中的融合應用效果,應認真參考《電力工程直流系統設計技術規程》,借助智能化技術為每一單元機組安裝完善的直流系統。從系統組合來看,直流系統主要是由蓄電池組、直流主屏、直流分屏和充電器共同組成。《電力工程直流系統設計技術規程》中明確指出,在設計直流系統的過程中,需要為每一機組安裝三組蓄電池,其中一組是220V,用來提供動力負荷;另外兩組是110V,用來實現負荷安全控制。這樣設計能夠改善系統絕緣效果,降低接地故障,提高機組運行安全,實現動力分開供電,有效提升設備運行可靠性[3]。

4 自動化裝置組合應用

電氣工程自動化裝置主要包括同期自動化裝置、用電快速切換自動化裝置和故障錄波裝置,在自動化裝置組合中充分應用智能化技術,提高電氣工程自動化效果,則需要在這三項裝置中移入智能化技術。其中,同期裝置是要借助計算機實施監控,結合發電器安全并網的標準要求,為每一單元的機組安裝一套微機型自動化同期裝置和手動化準同期裝置系統。用電快速切換自動化裝置主要是通過安裝微機型用電快速切換系統來確保機組安全停機,在正常運行和接入故障報警信號時均會接入DCS系統,同時,和DCS系統有通信接口相連。故障錄波裝置是通過安裝微機型故障錄波裝置設備來分析事故和原因,對異常運行的電流、電壓等模擬量數據實施錄波,并準確記錄安全保護自動裝置運行情況。

5 自動化技術在軟件系統設計中的應用

在煙草電氣工程軟件系統設計中運用自動化技術,首先要重視優化電氣系統配置方案,運用智能化技術處理電氣故障問題,即運用智能化檢修技術做好電氣設備預檢工作(包括振動預檢、噪音預檢、射線預檢等),這樣能確定設備在運行過程中的故障高發點,然后采取針對性解決措施。其次,要借助智能化技術做好設備元件各項參數測算工作,參照常規值對比分析此時的測算結果,診斷故障類型,通過科學處理使元件參數回歸于正常數值內。自動化變電設備狀態檢測技術則是對設備的運行狀態進行檢測,包括自動化程度檢測、運轉速度檢測、傳感器檢測等。此外,要做好數據庫系統設計工作,以確保電氣運行數據的正常傳輸、收集、分析和存儲。在此環節,應積極引入大數據技術,構建大數據管理平臺,建立數據庫,以便于實現電力系統運行數據的整合、分析和分類存儲。

6 監控系統自動化設計方案

優化煙草企業監控系統自動化設計方案,應充分利用智能化技術做好各單元機組電氣設備監控自動化設計工作,不斷改善計算機控制系統配置方案。首先,要在單元機組設備控制系統內植入DCS智能監控設備,同時,要確保機組內部軟硬件設備與DCS設備相符,這樣能夠將電氣模擬量轉變成4到20m A的信號并及時傳輸給DCS系統,接著由DCS系統數字量輸出模件進行一對一的控制。其次,要充分利用智能化技術針對EFCS采取分層化、分布式計算機控制系統,為網絡系統建立監控站層、間隔層和通信子站層,這樣能全方位監測電氣系統運轉狀況。

綜上所述,全面提升智能化技術在煙草電氣自動化控制中的應用效果,應充分發揮智能化技術的價值作用,不斷改善電氣設備系統。