時(shí)間：2022-07-20 03:13:59
導(dǎo)語(yǔ)：在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘 要：隨著社會(huì)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、成產(chǎn)水平的提高而前進(jìn)的。電氣控制技術(shù)的進(jìn)步反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)一步提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，本文通過(guò)介紹電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，討論了目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，展望了將來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。設(shè)各智能化水平的提高使得對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術(shù)的發(fā)展則為大容量的數(shù)據(jù)傳輸提供了平臺(tái)。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)思想；發(fā)展趨勢(shì)
0 前言
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展。以及自適應(yīng)控制技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。電氣控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，加上電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟，特別是近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的計(jì)也離不開計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理運(yùn)用，自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了人們的普遍關(guān)注，自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅能夠提高工作效率，較少工作錯(cuò)誤，也能夠節(jié)約人力成本，因此，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于變電站的發(fā)展有著重要的意義。
1 電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能
根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器 隔離開關(guān)的控制及操作；發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)；包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退；220kV/500kV開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)；6kV高壓廠用電源監(jiān)視操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等；380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制；高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作(2臺(tái)機(jī)共用)；柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作；直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。
對(duì)于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實(shí)現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當(dāng)大的費(fèi)用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息，并可以通過(guò)DCS進(jìn)行事故追憶。
2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想
2.1 集中監(jiān)控方式
這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。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，由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線的二次接線復(fù)雜，查線不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。
2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式
遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。
2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式
目前，對(duì)于以太網(wǎng)(Ethernet) 現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件 模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
3 探討電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
OPC(OIJEforProcess Control)技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及 Microsoft 的 Windows平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，使得未來(lái)的電氣技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。
Pc客戶機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT平臺(tái)的融和，電子商務(wù)的普及將加速著這一過(guò)程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來(lái)的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響。相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢(shì)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；電氣工程及其自動(dòng)化的觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密地結(jié)合在一起，各種監(jiān)控方式都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。因此，各企業(yè)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該充分重視計(jì)算機(jī)技術(shù)，促進(jìn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能的不斷提高。
摘 要：伴隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了很大程度的發(fā)展，特別是科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步更使電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展變得突飛猛進(jìn)，對(duì)我國(guó)當(dāng)前的電氣技術(shù)發(fā)展提供有力支撐。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，國(guó)際間的交流日益頻繁，國(guó)際上領(lǐng)先的電氣技術(shù)逐漸進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，這給我國(guó)電氣行業(yè)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)了挑戰(zhàn)，我國(guó)必須重視對(duì)我國(guó)電氣自動(dòng)化空寂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這樣才能夠促進(jìn)我國(guó)電氣事業(yè)的發(fā)展。文章就對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行了相關(guān)闡述，供大家參考。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)；電氣技術(shù)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)思路
隨著國(guó)際市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，我國(guó)的電氣市場(chǎng)發(fā)展空間也在不斷增大。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)各行業(yè)中的作用越來(lái)越突出。要想保證電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展并被廣泛應(yīng)用，我們必須對(duì)電氣技術(shù)的功能和組成有深入的了解，并能夠掌握電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這樣才能夠保證電氣技術(shù)滿足當(dāng)前生產(chǎn)的需要，使自身功能得到很好的應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展。
1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能與組成
1.1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能
結(jié)合現(xiàn)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)與現(xiàn)在常用的單元機(jī)組運(yùn)行模式的控制特點(diǎn)，可將電機(jī)上的電源及其中某變壓器等控制全都?xì)w入ESC控制模式下。它的功能是：形成發(fā)變組斷路器220kv/500kv出口，阻斷開關(guān)的操作和控制；控制廠髙變、勵(lì)磁變壓器和發(fā)電組的保護(hù)程序，形成發(fā)電機(jī)的重要?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要由滅磁和啟勵(lì)操作及切換減磁控制方式的操作組成；這時(shí)變組斷路器的出口將會(huì)自主形成自動(dòng)化開關(guān)并卻允許手動(dòng)操作的同時(shí)并；高壓6千伏廠用電源的操作及監(jiān)視、廠用電壓快速卻換裝置的操作、低壓自動(dòng)控制及監(jiān)視裝置；低壓380伏廠用電源的系列裝置控制；兩臺(tái)機(jī)可以共同使用的變壓器操作控制程序；柴油機(jī)組合保安電源的操作控制程序；監(jiān)視LPS系統(tǒng)和直流系統(tǒng)。同時(shí)，電力自動(dòng)控制系統(tǒng)在發(fā)變組的安全自動(dòng)裝置部分及主保護(hù)要求必須全部實(shí)現(xiàn)在DCS中，到目前還沒(méi)有得到發(fā)展，不過(guò)值得肯定的是，已與DCS要扣實(shí)現(xiàn)了連接，可以通過(guò)這一系統(tǒng)進(jìn)行追憶事故的實(shí)現(xiàn)，這也屬于通訊信息自動(dòng)化裝置。主要功能如下：
第一，自動(dòng)控制功能。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，那么自動(dòng)控制功能就會(huì)自動(dòng)切斷電路，進(jìn)而保證整個(gè)控制系統(tǒng)電路的安全，所以這也是該控制系統(tǒng)最為基礎(chǔ)的功能。
第二，保護(hù)功能。在電氣設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種不可預(yù)知的事故或者故障，這是電壓或者電流就回瞬間加大超過(guò)設(shè)備允許的范圍，這就需要設(shè)備具有對(duì)故障信號(hào)的檢測(cè)和對(duì)線路自動(dòng)處理的功能。
第三，監(jiān)視功能。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的變量電是無(wú)法用肉眼來(lái)衡量的，所以需要借助傳感器的監(jiān)視功能，通過(guò)對(duì)視聽信號(hào)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)變化情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
第四，測(cè)量功能。通過(guò)對(duì)視聽信號(hào)的監(jiān)測(cè)能夠判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)，同時(shí)也需要專業(yè)的設(shè)備對(duì)各種信號(hào)和參數(shù)進(jìn)行必要的測(cè)量，才能做出科學(xué)的調(diào)整決策。
1.2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：第一，電源供電回路，為控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供電源。第二，保護(hù)回路，一般由熔斷器、穩(wěn)壓組件、繼電器等組件組成，對(duì)電氣設(shè)備和線路的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。第三，信號(hào)回路，通過(guò)一定的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直觀的形式，以此來(lái)快速的判斷設(shè)備和線路的運(yùn)行是否處于正常工作狀態(tài)。第四，自動(dòng)與手動(dòng)回路。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中仍然需要手動(dòng)環(huán)節(jié)的控制作用，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)的切換，能夠促進(jìn)控制功能的有效發(fā)揮。第五，控制停車回路。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，包括啟動(dòng)設(shè)備和制動(dòng)設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)、倒拉翻轉(zhuǎn)制動(dòng)等，根據(jù)不同的設(shè)備制動(dòng)需求選擇不同的制動(dòng)設(shè)備。第六，自鎖及閉鎖回路。自鎖是在控制系統(tǒng)啟動(dòng)以后，電氣設(shè)備維持正常工作環(huán)境的狀態(tài)，而閉鎖則是用來(lái)保證電氣設(shè)備和線路正常運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。一般在控制系統(tǒng)中，如果包括兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的設(shè)備，只能實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)設(shè)備的自鎖功能。
2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
2.1 集中監(jiān)控方式
這種控制方式最大的有點(diǎn)就是操作起來(lái)簡(jiǎn)便，而且進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)方面也相對(duì)比較簡(jiǎn)單。不過(guò)這種控制方法必須把所有設(shè)備的所有功能都集中到一個(gè)處理器中，這就容易造成處理器任務(wù)過(guò)重，而且一旦處理器發(fā)生故障，那么將會(huì)直接影響整個(gè)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。而且設(shè)備中隔離道閘的操作特別容易受到輔助接點(diǎn)的影響，導(dǎo)致無(wú)法正常操作，這樣就會(huì)增加維修費(fèi)用，給企業(yè)帶來(lái)更多的生產(chǎn)成本。所以我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這種控制技術(shù)的了解，在使用的時(shí)候也需要進(jìn)行科學(xué)衡量才能夠保證生產(chǎn)順利。
2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式
這種控制技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，節(jié)約生產(chǎn)成本、可靠性能高、操作比較靈活等等，所以在系統(tǒng)控制方面能夠被廣泛使用。但是這種技術(shù)受到通訊速度的影響，所以在使用這種技術(shù)時(shí)，應(yīng)該確定操作設(shè)備能否滿足該技術(shù)通訊速度的要求，而且這種監(jiān)控方式只適合在小型設(shè)備中使用，不能夠用在大型電氣設(shè)備中，這也是我們應(yīng)該注意的問(wèn)題。
2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式
這種方式是當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中最為常用的控制技術(shù)，在實(shí)踐中的應(yīng)用效果十分好，取得了很多成功的經(jīng)驗(yàn)，為智能電氣設(shè)備的發(fā)展提供了重要借鑒。相比其他控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，這種方式的適用性更強(qiáng)，能夠根據(jù)不同的需要選擇最合適的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給生產(chǎn)帶來(lái)更多的便利。由于這種技術(shù)本身就存在監(jiān)控功能，所以不需要很多的使用設(shè)備，只要根據(jù)需要直接安裝相關(guān)的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，極大地減少電纜的使用數(shù)量，提高了生產(chǎn)效率。此外，這種控制方法中的設(shè)備都是獨(dú)立才做的，通過(guò)計(jì)算機(jī)把各個(gè)設(shè)備之間相互諒解，不僅能夠很靈活的進(jìn)行組合，還能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，而且其中任何一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障都不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。這種技術(shù)也是未來(lái)電氣技術(shù)發(fā)展的主要方向，我們應(yīng)該對(duì)此深入研究。
3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在各行各業(yè)中被廣泛應(yīng)用，特別是隨著OPC技術(shù)的誕生，進(jìn)一步促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)的結(jié)合。未來(lái)電氣技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合將更加緊密，這也是當(dāng)前以及未來(lái)電子商務(wù)的目標(biāo)。不論從電氣技術(shù)發(fā)展角度來(lái)說(shuō)，還是從計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)必然會(huì)隨著時(shí)代的進(jìn)步而進(jìn)步，同時(shí)能夠在不同領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，使生產(chǎn)率得到很大提升，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高我國(guó)電氣技術(shù)在國(guó)際上的地位。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，文章對(duì)當(dāng)前如何做好電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，旨在能夠促進(jìn)我國(guó)電氣技術(shù)的快速發(fā)展。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)進(jìn)行全面掌握，根據(jù)不同用途不同需要選擇合適的設(shè)計(jì)方案，保證整個(gè)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)額穩(wěn)定運(yùn)行，這對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的促進(jìn)作用。
摘 要：電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為各領(lǐng)域的發(fā)展提供了技術(shù)支持，激活了其前進(jìn)動(dòng)力。鑒于電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代化建設(shè)中的重要作用，本文就圍繞電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)展開探討，分別論述了遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的設(shè)計(jì)思路，并以電廠發(fā)電應(yīng)用為例，來(lái)就電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用作出說(shuō)明。意在為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)開展提供借鑒與支持。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用；分析
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷提升，電氣自動(dòng)化技術(shù)表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，在國(guó)防、交通、能源、化工、機(jī)床、港口、冶金等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用的集中體現(xiàn)，在提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益方面性能突出，且正在朝著信息化、開放、分散的方向發(fā)展。因此，就電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行探討就顯得十分必要，對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)化與進(jìn)一步發(fā)展具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
一般情況下，將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)分為以下三種設(shè)計(jì)形式：遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中監(jiān)控及現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控。其在具體設(shè)計(jì)中，根據(jù)特性，設(shè)計(jì)的思路也存在區(qū)別。
首先，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。在使用方面，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)表現(xiàn)出一定局限性，主要表現(xiàn)在以下方面：通常只對(duì)小型電氣系統(tǒng)適用，于全場(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中并不適宜。究其原因，是因?yàn)殡姎獠糠执嬖谙鄬?duì)較大的通訊量，而通?，F(xiàn)場(chǎng)總線通訊量則偏低，這就使得遠(yuǎn)程監(jiān)控難以滿足相關(guān)要求。此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性高、靈活性強(qiáng)、節(jié)約電纜、節(jié)省安裝費(fèi)等特性，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，在考慮其適用條件的同時(shí)，也應(yīng)將其優(yōu)勢(shì)統(tǒng)籌其中，從而達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的。
其次，集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最主要特點(diǎn)是在一個(gè)處理機(jī)中集中了系統(tǒng)各個(gè)功能，雖然實(shí)現(xiàn)了操作、處理、顯示的集中進(jìn)行，但卻使處理器背負(fù)繁重任務(wù)，大大影響其自身運(yùn)行速度。保證運(yùn)行可靠性是集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，但在日趨復(fù)雜、龐大的自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)下，單純依靠元器件的無(wú)限制提高，來(lái)提升系統(tǒng)可靠性，滿足新的需求幾乎是難以實(shí)現(xiàn)的。這就要求我們?cè)谕瓿稍骷煽啃院侠硖嵘耐瑫r(shí)，還應(yīng)把握系統(tǒng)設(shè)計(jì)，來(lái)從根本上保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，在集中監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)中，也應(yīng)綜合考慮其優(yōu)點(diǎn)，即運(yùn)維便利，對(duì)控制站防護(hù)的壓球不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較易實(shí)現(xiàn)。
最后，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有針對(duì)性，間隔不同其所發(fā)揮的功能亦存在差異，即要求依據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況和間隔具體功功能來(lái)設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)。相比于遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控在具備其優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，還大大減少了對(duì)端子柜、模擬量變送器及隔離設(shè)備的使用，且智能設(shè)備的安裝可就地進(jìn)行，減少了電纜使用數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約。同時(shí)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)保持其各裝置功能的獨(dú)立性，依靠網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行裝置間的靈活連接，從而促進(jìn)該監(jiān)控系統(tǒng)可靠性和工作效率的大幅度提升。可以說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)依靠合理的設(shè)計(jì)表現(xiàn)出諸多特性，是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)今后發(fā)展的大方向。
二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，涉及各個(gè)領(lǐng)域，本文以電廠發(fā)電應(yīng)用為例，來(lái)對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。
（一）數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)應(yīng)用
計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)為計(jì)算機(jī)，其組成通常包括輸入、輸出及處理三個(gè)部分。該系統(tǒng)在電廠中的應(yīng)用主要涵蓋了參數(shù)的輸入與顯示、報(bào)表打印、性能計(jì)算、計(jì)錄事故序列、異常報(bào)警等，即通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠電氣部分的有效控制。由于變壓器內(nèi)部組成成分不同，所以各個(gè)地方遇到故障時(shí)所產(chǎn)生的氣體含量的百分比也是不盡相同的，所以，在運(yùn)用色譜分析的方法時(shí)，我們可以對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析，根據(jù)氣體的含量，從而推斷出故障的發(fā)生位置。比如，在變壓器內(nèi)部，有的材料在反應(yīng)之后產(chǎn)生的一氧化碳這種氣體較多，假設(shè)這種地方遇到了故障，我們就可以采用色譜分析法，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)所檢驗(yàn)的氣體中一氧化碳的含量明顯增加，這時(shí)候，我們就可以推斷出是這個(gè)地方發(fā)生了故障。這種檢測(cè)方法跟以往相比，在效率上有著明顯的提高，因此，被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在常規(guī)情況下，運(yùn)用電氣試驗(yàn)的方法可以相當(dāng)準(zhǔn)確的判斷出變壓器內(nèi)部所存在的故障。但是，在某些情況下，例如變壓器內(nèi)部遇到局部放電，短路等故障時(shí)，運(yùn)用電氣試驗(yàn)法來(lái)檢測(cè)故障就顯得比較困難，這時(shí)，我們需要將電氣試驗(yàn)法和色譜分析法結(jié)合起來(lái)，以到達(dá)更加便捷的目的。例如，在變壓器遇到了局部放電的狀況，這時(shí)候，我們可以先用色譜分析法進(jìn)行氣體檢測(cè)，從而大致推斷出故障的位置以及故障的類型，然后，在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，我們可以有目的性的設(shè)計(jì)電氣試驗(yàn)的方案，然后就可以迅速的找到故障的類型。將這兩種方法相結(jié)合，跟以往的試驗(yàn)方法相比，顯得非常便捷，這種方法減少了相當(dāng)多的電氣試驗(yàn)，極大地提高了檢測(cè)變壓器故障的效率。
（二）汽機(jī)旁路系統(tǒng)應(yīng)用
汽機(jī)旁路系統(tǒng)的應(yīng)用是為回收工質(zhì)，保護(hù)再熱器，解決鍋爐最低負(fù)荷與汽輪機(jī)空載流量不一致情況為初衷的。該系統(tǒng)由高（低）壓旁路壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)與高（低）壓旁路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)共同組成，并安裝截止閥于各個(gè)旁路，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用就體現(xiàn)在對(duì)這些旁路閥門執(zhí)行器的控制上，依據(jù)系統(tǒng)的速度大小和運(yùn)行力矩來(lái)對(duì)閥門開度進(jìn)行確定，進(jìn)而在電液執(zhí)行器與電動(dòng)執(zhí)行器的選擇上作出衡量。
（三）電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用
液壓控制系統(tǒng)是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的前身，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電液轉(zhuǎn)換器、電氣元件及設(shè)備的可靠性穩(wěn)步增強(qiáng)，汽機(jī)配套設(shè)備同電調(diào)系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)較好協(xié)調(diào)，進(jìn)而發(fā)展成為電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)φ{(diào)節(jié)級(jí)后壓力、電功率、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制。該系統(tǒng)的應(yīng)用以盤車為開端，來(lái)控制汽輪發(fā)電機(jī)組，先后經(jīng)沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)、加符合等，直至完成正常的發(fā)電。電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要作用于電網(wǎng)系統(tǒng)一次跳頻，通過(guò)調(diào)度電網(wǎng)來(lái)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行改變。這樣的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用，不但為機(jī)組運(yùn)行的安全性提供了保障，還確保了機(jī)組的長(zhǎng)壽命、經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。
（四）協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)用
鍋爐、汽輪機(jī)為電廠中兩大關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)這兩項(xiàng)設(shè)備的控制方式同鍋爐蓄存能力的有效利用密切相關(guān)。通通常情況下，電廠內(nèi)會(huì)應(yīng)用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，來(lái)作為機(jī)、爐的主控制系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，來(lái)平衡輸入和輸出間的質(zhì)量與能量。
（五）機(jī)械參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用
隨著汽輪發(fā)電機(jī)組容量與相應(yīng)儀表數(shù)量的日益增長(zhǎng)，為避免事故的發(fā)生，需要在的汽機(jī)運(yùn)行與啟停中運(yùn)用大量?jī)x器儀表來(lái)對(duì)各項(xiàng)機(jī)械參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)控。而同時(shí)，此類參數(shù)也在持續(xù)的增多，膨脹量、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、偏心度、位移需屬于監(jiān)測(cè)量的范疇。而將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于汽輪發(fā)電機(jī)組當(dāng)中，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的準(zhǔn)確、及時(shí)記錄，同時(shí)對(duì)于機(jī)組連鎖保護(hù)系統(tǒng)亦能夠起到監(jiān)視保護(hù)作用，促進(jìn)了系統(tǒng)整體安全性的提升。
結(jié)語(yǔ)
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于各領(lǐng)域自動(dòng)化水平的整體提升發(fā)揮著十分重要的作用，參考上述內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用，從而使其發(fā)揮應(yīng)有的管理效用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的沉淀積累，我們有理由相信，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的前景十分廣闊。
摘要：本文分析了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同事介紹了提高控制設(shè)備可靠性的方法，供大家參考。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)
提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)能力以設(shè)計(jì)出高可靠性的設(shè)備是我們未來(lái)不斷研究和探索的方向，只有在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中提高重視，通過(guò)采用各種技術(shù)處理措施，在使用過(guò)程中做到按照流程操作、及時(shí)維護(hù)與保養(yǎng)，才能保證設(shè)備的可靠性，也才會(huì)有滿意的成果。
1 電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)和要求
1.1 電氣控制系統(tǒng)相對(duì)熱機(jī)設(shè)備而言控制信息采集量小、對(duì)象少，操作頻率低，但強(qiáng)調(diào)快速性、準(zhǔn)確性。
1.2 電氣設(shè)備保護(hù)自動(dòng)裝置要求可靠性高，動(dòng)作速度快；同時(shí)對(duì)抗干擾要求較高。
1.3 熱力系統(tǒng)控制處理信息量大，系統(tǒng)復(fù)雜，以過(guò)程控制為主；電氣控制系統(tǒng)（ECS）主要以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和順序控制為主，聯(lián)鎖保護(hù)較多。
1.4 自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是分布式、開放化和信息化。分布式的結(jié)構(gòu)是一種能確保網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)智能的模塊能夠獨(dú)立的工作的網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到系統(tǒng)危險(xiǎn)分散的概念；開放化則是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有與外界的借口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接；信息化則是使系統(tǒng)信息能夠進(jìn)行綜合處理能力，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。
2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想
2.1 集中監(jiān)控
控制站的防護(hù)要求低、運(yùn)行維護(hù)方便以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為容易是集中監(jiān)控方式最大的優(yōu)點(diǎn)，但這也給其帶來(lái)了弊端，那就是將控制系統(tǒng)中的各個(gè)主要功能都集中到一個(gè)處理器中進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，使處理器的工作任務(wù)量增加，阻礙了其運(yùn)行速度，影響工作的效率。當(dāng)電氣控制設(shè)備全部進(jìn)入到監(jiān)控狀態(tài)時(shí)，隨著被監(jiān)控對(duì)象數(shù)量的不斷增加導(dǎo)致的結(jié)果是主機(jī)冗余下降、企業(yè)投資增加、電纜數(shù)量增加且長(zhǎng)距離的電纜運(yùn)輸也將在一定程度上影響著控制系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性。因?yàn)殚L(zhǎng)距離的電纜查線不方便，也增加了維護(hù)量，還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性，因此在采用集中監(jiān)控方式時(shí)要對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行很好的處理。
2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控
隨著科技的發(fā)展，遠(yuǎn)程會(huì)議、遠(yuǎn)程視頻、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)逐漸成熟，而遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的運(yùn)用具有節(jié)約電纜、減少安裝費(fèi)用的支出、節(jié)約材料、提高了可靠性、組態(tài)較為靈活等優(yōu)勢(shì)，但是這種方式并不適合全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建，因?yàn)槠洮F(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度相對(duì)低于其他方式，而且電廠的電器通訊量巨大，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控方式通常情況下適用于小型的系統(tǒng)監(jiān)控，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)需要著重注意的地方。
2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控
當(dāng)前在變電站綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)中已經(jīng)普遍采用了以太網(wǎng)（Ethernet）、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且在多年的實(shí)踐摸索中也已經(jīng)積攢了豐富的經(jīng)驗(yàn)，加上當(dāng)今智能化研究的進(jìn)步以及智能化設(shè)備的迅速發(fā)展，都極大的推動(dòng)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展。尤其是現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式不但可以針對(duì)不同的間隔設(shè)定不同的功能，也可以根據(jù)具體的間隔情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)勢(shì)，可以大量的減少隔離設(shè)備、模擬量變送器等使用，并且針對(duì)于智能化設(shè)備可就地安裝，進(jìn)而節(jié)省了大量的材料費(fèi)以及安裝維護(hù)工作量，減少了企業(yè)的資本投入，也降低了企業(yè)成本，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)充分加以使用和發(fā)揮其作用的方式。
3 提高控制設(shè)備可靠性的措施
任何電氣控制設(shè)備設(shè)計(jì)的再精良也需要穩(wěn)定的可靠性作為支撐，因此要提高控制設(shè)備的可靠性，就需要從實(shí)際出發(fā)，對(duì)控制設(shè)備的特點(diǎn)，元器件的正確選擇與使用、散熱防護(hù)、氣候防護(hù)等方面進(jìn)行詳細(xì)的研究，進(jìn)而采用相應(yīng)的可提高其可靠性的設(shè)計(jì)方法，以設(shè)計(jì)出合格的產(chǎn)品，具體要求如下：
3.1 電子元器件的選用
元器件是設(shè)備的組成部分，其性能的穩(wěn)定性決定了設(shè)備整體的可靠性，因此在元器件的選擇上要根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件來(lái)選用合適的元器件。選擇時(shí)要對(duì)關(guān)鍵性的元器件進(jìn)行質(zhì)量的認(rèn)定與檢測(cè)；嚴(yán)格比對(duì)同類元器件的型號(hào)、規(guī)格、品種以及生產(chǎn)廠商等之間的優(yōu)缺點(diǎn)，以選擇在技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量的元器件。另外，在使用過(guò)程中要對(duì)元器件表現(xiàn)出來(lái)的相關(guān)性能與數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的統(tǒng)計(jì)與分析以作為今后選用的依據(jù)。
3.2 電子設(shè)備的環(huán)境保護(hù)
電子設(shè)備在使用過(guò)程中潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對(duì)電子設(shè)備影響很大，輕者降低設(shè)備的靈敏度，重者直接或間接的損壞電子設(shè)備。其中以潮濕因素的影響最大，尤其是在溫度低、濕度大的環(huán)境下，當(dāng)濕度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)就會(huì)造成設(shè)備內(nèi)的元器件以及印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象，使其性能降低，導(dǎo)致故障的發(fā)生；另外當(dāng)潮濕空氣侵襲電子設(shè)備時(shí)，元器件或材料表面會(huì)凝聚一層水膜，并由此滲透到內(nèi)部，進(jìn)而增加了絕緣材料的導(dǎo)電率，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增加引發(fā)電氣短路、漏電、擊穿等問(wèn)題，從而造成設(shè)備運(yùn)行故障。
3.3 嚴(yán)格把控設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)
控制設(shè)備設(shè)計(jì)開發(fā)階段是設(shè)備可靠性的關(guān)鍵階段，只有設(shè)計(jì)的合理與科學(xué)才有可能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，因此此階段，需要仔細(xì)研究設(shè)備、元器件、零部件的技術(shù)條件、技術(shù)環(huán)境，以分析出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而制定出合理的設(shè)計(jì)方案；其二，在全面掌握產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合、全面的構(gòu)思，設(shè)定出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設(shè)備的維修費(fèi)用和使用費(fèi)用。
3.4 控制設(shè)備的散熱防護(hù)
控制設(shè)備的散熱防護(hù)是影響設(shè)備運(yùn)行速度以及穩(wěn)定性的重要因素，溫度對(duì)設(shè)備可靠性的影響是不容小覷的，因?yàn)殡娮釉O(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)損耗一定功率，是以熱能的形式表現(xiàn)出來(lái)的，特點(diǎn)是一些功率較大的元器件在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱能更是相當(dāng)驚人，此時(shí)如果不進(jìn)行有效的降溫就有可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞。另外當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，也將使設(shè)備溫度升高。在實(shí)際工作中對(duì)于半導(dǎo)體分立器件要進(jìn)行一定的散熱處理，而功率低于 100 W 的一般不需要進(jìn)行散熱；對(duì)于功率較大的半導(dǎo)體分立器件應(yīng)加裝散熱器；對(duì)熱較為敏感的半導(dǎo)體分立器件在安裝時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影響。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化已成為一門自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的分支技術(shù)，其內(nèi)容正在不斷成熟和完善。電氣自動(dòng)化是我國(guó)電氣調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，文章對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及如何提高控制設(shè)備可靠性進(jìn)行了分析。
摘要：本文通過(guò)介紹電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，探討了目前發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，展望了未來(lái)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著設(shè)備智能化水平的不斷提高，使得對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀況的精確掌握成為可行，加上通訊技術(shù)的高速發(fā)展，而為大容量的數(shù)據(jù)傳輸提供了保證。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域里，Pc控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更廣泛的采用。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；數(shù)據(jù)傳輸；控制系
一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能
單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠內(nèi)用電源等電氣系統(tǒng)的控制全都納入到ECS監(jiān)控中來(lái)。其基本功能為：
①發(fā)變組出口斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作；
②發(fā)變組保護(hù)、廠內(nèi)高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制；
③發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退；
④開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)；
⑤高壓廠內(nèi)用電源監(jiān)視、操作、廠內(nèi)用電快速切換裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等；
⑥380V低壓廠內(nèi)用電電源監(jiān)視、操作、低壓設(shè)備自投裝置控制；
⑦高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作；
⑧柴油發(fā)電機(jī)組和保護(hù)電源控制與操作；
⑨直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。
二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念
1. 集中監(jiān)控方式的優(yōu)缺點(diǎn)
集中監(jiān)控方式是利用一套控制設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)）監(jiān)控整個(gè)電廠（或變電站）設(shè)備。集中監(jiān)控方式適用于控制對(duì)象比較少，控制區(qū)域分布不廣的系統(tǒng)。這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器中進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理的速度將受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降，電纜數(shù)量增加，投資加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。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，由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線方式下的二次接線復(fù)雜，查線也不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。
2. 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)缺點(diǎn)
遠(yuǎn)程監(jiān)控方式，又稱四遙（遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)）監(jiān)控方式，是國(guó)內(nèi)早期一種監(jiān)控方式，適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控偏僻地區(qū)的控制對(duì)象。四遙控制方式，不會(huì)像集中監(jiān)控方式那樣，某一設(shè)備出故障影響整個(gè)系統(tǒng)。由于采用四種不同的裝置組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，不易擴(kuò)展。
3. 分布式監(jiān)控方式
分布式監(jiān)控方式采取多套控制設(shè)備（計(jì)算機(jī)）按功能或按地理位置監(jiān)控電廠（變電站）的不同設(shè)備，這些控制設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或總線進(jìn)行通信。目前，已普遍應(yīng)用于變電站、發(fā)電站等自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。近些年，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這些都為分布式監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電站電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。分布式監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)/總線連接，網(wǎng)絡(luò)組合靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的部件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此，分布式監(jiān)控方式是今后發(fā)電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)普遍采用分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。從管理上分為上下兩層（甚至多層），上位機(jī)為管理協(xié)調(diào)層，負(fù)責(zé)越限報(bào)警（顯示器顯示報(bào)警、手機(jī)短信報(bào)警）、調(diào)度優(yōu)化計(jì)算、命令下達(dá)、遠(yuǎn)程通信等高級(jí)應(yīng)用軟件；下位機(jī)為執(zhí)行層，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)、執(zhí)行上位機(jī)下達(dá)的命令。對(duì)多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，更上層是國(guó)家調(diào)度中心，通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)查看電站數(shù)據(jù)，下達(dá)宏觀調(diào)度計(jì)劃。為了提高監(jiān)控設(shè)備的可靠性，往往上位機(jī)采取雙計(jì)算機(jī)，甚至多臺(tái)計(jì)算機(jī)，平時(shí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)承擔(dān)各自特定的任務(wù)，當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)故障后，其它計(jì)算機(jī)承擔(dān)其任務(wù)。這些上位機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)進(jìn)行通信，下位機(jī)層通過(guò)總線進(jìn)行通信，國(guó)調(diào)層通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)進(jìn)行通信。
我們可以利用電氣自動(dòng)化來(lái)改變現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，節(jié)約有效的資源，降低成本費(fèi)用，以此來(lái)獲得更好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。大力發(fā)展電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)，可以將我國(guó)的電氣化使用提高到一定的水平，縮短與世界大國(guó)的發(fā)展距離，實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。規(guī)范我國(guó)電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、規(guī)范化生產(chǎn)。
工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)就是現(xiàn)代分布式、開放式的信息化。分布式的結(jié)構(gòu)可以保證網(wǎng)絡(luò)中建立起獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)分散，促進(jìn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；開放化就是要將系統(tǒng)與外界聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)各方的網(wǎng)絡(luò)連接，提高信息的處理能力；而信息化就是實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。如今，我們已經(jīng)到了開創(chuàng)電氣自動(dòng)化的新時(shí)代了，實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，是我們對(duì)未來(lái)發(fā)展的展望。同時(shí)，將科學(xué)發(fā)展觀作為前進(jìn)的基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，根據(jù)每個(gè)地區(qū)的部門的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)以人為本的發(fā)展要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，總結(jié)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，改變傳統(tǒng)的發(fā)展觀念，尋找一條合適的發(fā)展道路。時(shí)刻落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的理念，把“科學(xué)發(fā)展觀”貫徹到改革開放和我國(guó)“電氣自動(dòng)化”進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、國(guó)際化和全球化的過(guò)程上來(lái)。