淺談對電氣自動化控制系統的思考

曾宗權

（梧州市東能電力安裝有限公司，廣西 梧州 543002）

1 電氣控制對象的特點和要求

（1）電氣控制系統相對熱機設備而言控制信息采集量小、對象少，操作頻率低，但強調快速性、準確性。

（2）電氣設備保護自動裝置要求可靠性高，動作速度快；同時對抗干擾要求較高。

（3）熱力系統控制處理信息量大，系統復雜，以過程控制為主；電氣控制系統（ECS）主要以數據采集系統和順序控制為主，聯鎖保護較多。

2 電氣自動化控制系統的設計思想

2.1 集中監控

控制站的防護要求低、運行維護方便以及系統設計較為容易是集中監控方式最大的優點，但這也給其帶來了弊端，那就是將控制系統中的各個主要功能都集中到一個處理器中進行運轉，使處理器的工作任務量增加，阻礙了其運行速度，影響工作的效率。當電氣控制設備全部進入到監控狀態時，隨著被監控對象數量的不斷增加導致的結果是主機冗余下降、企業投資增加、電纜數量增加且長距離的電纜運輸也將在一定程度上影響著控制系統的可靠性以及穩定性。因為長距離的電纜查線不方便，也增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性，因此在采用集中監控方式時要對上述問題進行很好的處理。

2.2 遠程監控

隨著科技的發展，遠程會議、遠程視頻、遠程監控等技術逐漸成熟，而遠程監控方式的運用具有節約電纜、減少安裝費用的支出、節約材料、提高了可靠性、組態較為靈活等優勢，但是這種方式并不適合全廠的電氣自動化系統的構建，因為其現場總線的通訊速度相對低于其他方式，而且電廠的電器通訊量巨大，因此遠程監控方式通常情況下適用于小型的系統監控，這是我們在設計電子自動化控制系統時需要著重注意的地方。

2.3 現場總線監控

當前在變電站綜合自動化控制系統中已經普遍采用了以太網（Ethernet）、現場總線等計算機網絡技術，而且在多年的實踐摸索中也已經積攢了豐富的經驗，加上當今智能化研究的進步以及智能化設備的迅速發展，都極大的推動了電氣自動化控制系統的發展。尤其是現場總線監控方式不但可以針對不同的間隔設定不同的功能，也可以根據具體的間隔情況進行合理設計，其還具有遠程監控方式的全部優勢，可以大量的減少隔離設備、模擬量變送器等使用，并且針對于智能化設備可就地安裝，進而節省了大量的材料費以及安裝維護工作量，減少了企業的資本投入，也降低了企業成本，這是我們在設計充分加以使用和發揮其作用的方式。

3 提高控制設備可靠性的措施

任何電氣控制設備設計的再精良也需要穩定的可靠性作為支撐，因此要提高控制設備的可靠性，就需要從實際出發，對控制設備的特點，元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等方面進行詳細的研究，進而采用相應的可提高其可靠性的設計方法，以設計出合格的產品，具體要求如下：

3.1 電子元器件的選用

元器件是設備的組成部分，其性能的穩定性決定了設備整體的可靠性，因此在元器件的選擇上要根據電路性能的要求和工作環境的條件來選用合適的元器件。選擇時要對關鍵性的元器件進行質量的認定與檢測；嚴格比對同類元器件的型號、規格、品種以及生產廠商等之間的優缺點，以選擇在技術條件、技術性能、質量等級等均應滿足設備工作和環境的要求，并留有足夠的余量的元器件。另外，在使用過程中要對元器件表現出來的相關性能與數據進行及時的統計與分析以作為今后選用的依據。

3.2 電子設備的環境保護

電子設備在使用過程中潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大，輕者降低設備的靈敏度，重者直接或間接的損壞電子設備。其中以潮濕因素的影響最大，尤其是在溫度低、濕度大的環境下，當濕度達到飽和狀態時就會造成設備內的元器件以及印制電路板上產色和凝露現象，使其性能降低，導致故障的發生；另外當潮濕空氣侵襲電子設備時，元器件或材料表面會凝聚一層水膜，并由此滲透到內部，進而增加了絕緣材料的導電率，體積電阻率降低，介質損耗增加引發電氣短路、漏電、擊穿等問題，從而造成設備運行故障。

3.3 嚴格把控設備的設計開發

控制設備設計開發階段是設備可靠性的關鍵階段，只有設計的合理與科學才有可能生產出合格的產品，因此此階段，需要仔細研究設備、元器件、零部件的技術條件、技術環境，以分析出產品的設計參數，進而制定出合理的設計方案；其二，在全面掌握產量設定產品結構形式和產品類型的基礎上，進行綜合、全面的構思，設定出產品的結構。使產品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設備的維修費用和使用費用。

3.4 控制設備的散熱防護

控制設備的散熱防護是影響設備運行速度以及穩定性的重要因素，溫度對設備可靠性的影響是不容小覷的，因為電子設備在運行時會損耗一定功率，是以熱能的形式表現出來的，特點是一些功率較大的元器件在運行中產生的熱能更是相當驚人，此時如果不進行有效的降溫就有可能導致設備的損壞。另外當外界環境溫度較高時，設備工作時產生的熱能難以散發出去，也將使設備溫度升高。在實際工作中對于半導體分立器件要進行一定的散熱處理，而功率低于100 W的一般不需要進行散熱；對于功率較大的半導體分立器件應加裝散熱器；對熱較為敏感的半導體分立器件在安裝時應盡量遠離耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影響。

4 結束語

綜上所述，提高電氣自動化控制設備的設計能力以設計出高可靠性的設備是我們未來不斷研究和探索的方向，只有在設計環節中提高重視，通過采用各種技術處理措施，在使用過程中做到按照流程操作、及時維護與保養，才能保證設備的可靠性，也才會有滿意的成果。

[1]苗磊.淺談電氣自動化控制設備可靠性測試方法[J].黑龍江科技信息，2009（17）.

[2]張偉林，宋修臣.淺談電氣自動化控制設備可靠性測試的方法[J].中小企業管理與科技，2009（21）.

[3]史國生.電氣控制與可編程控制器技術[M].北京：化學工業出版社，2010.

[4]任彥碩，趙一丁，張家生.自動控制系統[M].北京：北京郵電大學出版社，2006.