淺談電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

魏艷波

（河北優(yōu)利科電氣有限公司，河北 石家莊050091）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了科技日新月異的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展一定階段的必然產(chǎn)物。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活活動(dòng)中的應(yīng)用大大地提高了電氣設(shè)備的智能化水平，降低了人員操作電氣設(shè)備的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；目前隨著通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也給電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中大容量信息數(shù)據(jù)的傳輸，真正意義上實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集成化和智能化。對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用。

1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能概述

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)中的各個(gè)組成元素都存在著關(guān)聯(lián)和影響；目前，單元機(jī)組是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)作中較為常用的組塊，單元機(jī)組能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備發(fā)電機(jī)某變壓器組、電源等的控制集中由ESC 實(shí)施監(jiān)控， 確保電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行； 具體功能分解：形成220kV 或500kV 的發(fā)電組斷路器，有斷路器隔斷開(kāi)關(guān)控制操作；對(duì)發(fā)電組、勵(lì)磁變壓器及廠高變的保護(hù)程序進(jìn)行控制；進(jìn)而形成勵(lì)磁、滅磁操作和切換增減磁的發(fā)電機(jī)重要?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng)；變組斷路器出口形成開(kāi)關(guān)自動(dòng)化控制并能允許人工操作；高壓5kV 廠用電源的操作、廠用電壓快速切換裝置、監(jiān)視及低壓自投控制裝置；380V 的低壓廠用電源自投裝置控制；兩臺(tái)機(jī)共用一臺(tái)變壓器的操作控制程序；保安電源及柴油機(jī)組操作控制程序；監(jiān)視直流系統(tǒng)及LPS 系統(tǒng)。 基于電力自動(dòng)控制系統(tǒng)中的發(fā)變組安全保護(hù)裝置需要DCS 技術(shù)支持， 但目前DCS 技術(shù)還尚未成熟， 相信隨著國(guó)家對(duì)科研的不斷重視，DCS 技術(shù)必將會(huì)成功地融入到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能性。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 集中化監(jiān)控的應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)其控制系統(tǒng)實(shí)施集中監(jiān)控是最為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法。這種電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計(jì)不要對(duì)控制站提出更高的控制要求并且能較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)組成部分的監(jiān)控和維護(hù)；所謂的集中化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)監(jiān)控方式就是將控制系統(tǒng)的各個(gè)分項(xiàng)系統(tǒng)集中由一臺(tái)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理后實(shí)施監(jiān)控；然而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集中化監(jiān)控會(huì)隨著控制對(duì)象的增加，會(huì)給主機(jī)增加壓力，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；更會(huì)因?yàn)楸O(jiān)控對(duì)象的增加，需要配備監(jiān)控體系必須的配套設(shè)施，增加了成本投入；另外監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)因?yàn)橐驗(yàn)殡娎|敷設(shè)距離過(guò)遠(yuǎn)，而對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行造成一定的影響。 在該監(jiān)控方式在具體應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在通過(guò)閘刀隔離實(shí)現(xiàn)閉鎖和斷路器連鎖而使用硬接線，因硬接線接點(diǎn)連接不牢固或連接位置不準(zhǔn)確影響設(shè)備的有效運(yùn)行。所以為了提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)備的有效運(yùn)行需要在接線的過(guò)程中采取必要的緊固措施。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的集中控制改為單元控制，避免監(jiān)控的系統(tǒng)過(guò)多，給主機(jī)造成壓力，一旦主機(jī)出現(xiàn)死機(jī)，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)癱瘓。

2.2 遠(yuǎn)程及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控應(yīng)用

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常應(yīng)用于小范圍的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建具有使用電纜量較少，安裝費(fèi)用低等特點(diǎn)，并且該系統(tǒng)在運(yùn)行中可靠性強(qiáng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)各個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行選擇性控制，靈活性較好；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控是借助現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)構(gòu)建全場(chǎng)的監(jiān)控方式，尤其是隨著網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)水平得到極大的提高，目前已被廣泛低應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化監(jiān)控。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控通訊總線由智能設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成，二者之間由串行電纜連接，電纜一端連接中央控制室的監(jiān)控軟件、PLC、PC、CPU、遠(yuǎn)程變頻器等，另外一端連接智能設(shè)備的電機(jī)啟動(dòng)器和低壓斷路器等?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中由中央處理器對(duì)采集到了數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)做出相應(yīng)的指令， 維持整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控相比遠(yuǎn)程監(jiān)控其最大的有點(diǎn)在于監(jiān)控目標(biāo)針對(duì)性強(qiáng)，能對(duì)不同的監(jiān)控區(qū)域發(fā)揮出不同的監(jiān)控功能。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建成本投入較遠(yuǎn)程投入較少，系統(tǒng)功能裝置相對(duì)獨(dú)立，能夠同網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)靈活組態(tài)，可高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，不會(huì)因?yàn)樾畔?shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中失真對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)造成影響。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一化

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一化能夠?qū)ψ詣?dòng)化項(xiàng)目周期中的設(shè)計(jì)、實(shí)施和測(cè)試、調(diào)試和開(kāi)機(jī)、運(yùn)行及維護(hù)等各個(gè)階段和環(huán)節(jié)提供技術(shù)和理論支持。 可有效降低設(shè)計(jì)所需費(fèi)用開(kāi)支和減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需時(shí)間，經(jīng)濟(jì)性和效率性比較高；另外，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一化還能夠?qū)崿F(xiàn)用戶開(kāi)發(fā)平臺(tái)獨(dú)立于最終的運(yùn)行平臺(tái)；可根用戶需求和項(xiàng)目特點(diǎn)將統(tǒng)一的系統(tǒng)運(yùn)行代碼下載到控制系統(tǒng)中， 如硬件PLC、 基于Windows NT 軟件PLC、嵌入式NT 系統(tǒng)、基于WindowsCE 的控制系統(tǒng)中。

3.2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化對(duì)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展有著積極的影響。通用化的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可確?，F(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及企業(yè)各個(gè)管理部門之間的數(shù)據(jù)信息有效輸入和輸出，實(shí)現(xiàn)資源共享。企業(yè)技術(shù)人員或者管理層可通過(guò)Intranet 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 在進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，無(wú)論選擇與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線還是與上級(jí)計(jì)算機(jī)或辦公系統(tǒng)通訊的以太網(wǎng)，所選擇的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須能夠保證從辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制級(jí)直至元件級(jí)的整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊。

［1］周艷惠.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010（2）.

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［5］章少韻.關(guān)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的分析探討[J].中國(guó)科技，2011(12).

［6］李元.淺談電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2011（2）.