淺談電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)

王震 張銀

摘 要：隨著人民生活水平的提高，對電力的需求也在不斷增加?；鹆Πl(fā)電廠的效率直接關(guān)系到供電的好壞。因此，必須積極應(yīng)用電氣自動化儀表和自動控制技術(shù)，保證電廠的工作效率。

關(guān)鍵詞：電氣自動化儀表;自動化控制技術(shù);應(yīng)用

進入新時期后，計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日趨成熟，且在諸多領(lǐng)域得到了深入應(yīng)用，逐漸催生出了電氣自動化儀表與自動化控制。本項技術(shù)具有較大的優(yōu)勢，將其應(yīng)用于火力發(fā)電廠中，可以促使火力發(fā)電廠的運行效率得到提升，運行安全得到保障。

1 電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)的功能

1.1 智能控制

電氣自動化儀表和自動控制技術(shù)的關(guān)鍵功能之一是智能控制，它主要依靠傳感器。在電氣自動化儀表領(lǐng)域，傳感器是一個非常重要的代表。其產(chǎn)品種類繁多，包括溫度傳感器、濕度傳感器等，能夠?qū)崟r采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)和信息，幫助系統(tǒng)做出科學的決策。傳感器通過識別和處理信號來收集信息，而紅外發(fā)光二極管是這一功能的基礎(chǔ)。通過自動控制技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)過程的智能化，不需要專門的人員就能高效地完成。

1.2 自動保護

電氣自動化儀表的運用，能夠順利實現(xiàn)控制系統(tǒng)的分閘、合閘功能。一旦有故障出現(xiàn)于電氣自動化儀表運行過程中，自動化控制系統(tǒng)能夠自動控制操作相應(yīng)儀表，促使自動控制功能得到順利實現(xiàn)?，F(xiàn)階段，出現(xiàn)了類型多樣且復雜程度較高的電氣自動化儀表，因此就需要不斷革新自動化控制技術(shù)。要充分融合其他的現(xiàn)代技術(shù)，這樣監(jiān)測、控制效果方可以得到更好的發(fā)揮。

1.3 測量功能

眾所周知，電氣自動化設(shè)備涵蓋了較多種類的信號，如電壓、電流等，能夠?qū)⒃O(shè)備某一方面的運行狀態(tài)給有效體現(xiàn)出來。為了實時掌握設(shè)備運行狀況，就需要實時收集儀表運行狀態(tài)。而基于電氣自動化控制技術(shù)的支持，能夠由電腦控制系統(tǒng)來收集信號和呈現(xiàn)狀態(tài)，這樣微機自動化控制得到了充分實現(xiàn)。

2 電氣自動化儀表和自動化控制系統(tǒng)的組成

2.1 PLC控制模塊

本模塊是自動化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，涵蓋了較多的元件，且每一個元件的屏蔽系統(tǒng)都是獨立的，能夠有效屏蔽掉電磁輻射。為了提升元件質(zhì)量，需要遵循質(zhì)量評價標準嚴格控制元件生產(chǎn)過程的每一個環(huán)節(jié)。此外，PLC控制模塊只有較小的體積和質(zhì)量，這樣安裝難度大大降低，能夠?qū)⒖刂葡到y(tǒng)給快速構(gòu)建起來。

2.2 通訊模塊

通訊模塊不僅能夠有效收集、存儲電氣自動化儀表信息，還可以向計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及時傳輸這些信息。為了能夠增強信息、資源傳輸?shù)乃俾逝c安全性，本模塊將計算機通用技術(shù)與TCP/IP協(xié)議運用過來，這樣既能夠穩(wěn)定傳輸，也可以避免有錯誤等問題出現(xiàn)于信息傳輸當中。進入新時期后，我國光纖技術(shù)日趨成熟，促進了信息傳輸?shù)陌l(fā)展。通過光纖技術(shù)的應(yīng)用，能夠在更大的范圍內(nèi)以更快的速度傳播與共享信息。

2.3 中央控制模塊

中央系統(tǒng)目前得到了較大程度的普及，且在運行實踐中，也逐步完善了中央系統(tǒng)的各項功能。中央系統(tǒng)具有較多的接入口，為了更加便捷的操作各個任務(wù)，需要對設(shè)備準確連接。此外，微機能夠?qū)崿F(xiàn)24小時持續(xù)監(jiān)控，一旦有故障問題出現(xiàn)，能夠?qū)⒕瘓笮畔⒓皶r發(fā)送給相關(guān)人員，且可以依據(jù)相應(yīng)程序自主處理簡單的故障。

3 火電廠電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用方案

3.1 火電廠電氣自動化系統(tǒng)組成

為了充分滿足火電廠電氣自動化運行需求，需要將多個組成系統(tǒng)運用過來，如SIS系統(tǒng)、ECS系統(tǒng)等等。不同系統(tǒng)發(fā)揮著差異化的職能，互相配合，促使火電廠電氣自動化控制效果得到提升。其中，DCS系統(tǒng)的主要職能是實時環(huán)控鍋爐、蒸汽機的運行狀況。SIS系統(tǒng)則可以快速處理相關(guān)信息，有效監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時分析、處理各種故障問題，判斷系統(tǒng)設(shè)備發(fā)電能力等。ESC系統(tǒng)將電氣監(jiān)控、用電自動化功能發(fā)揮出來，可以自動化管理火電廠各種設(shè)備。

3.2 火電廠電氣自動化系統(tǒng)構(gòu)建方案

首先，一體化監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建方案。傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)能夠有效管理鍋爐與蒸汽機，但不具備完善的電氣控制功能，主要借助于繼電保護來實現(xiàn)電氣控制。且其無法實時捕獲事件、電波等電氣信息，這樣深層次的功能難以實現(xiàn)。實踐表明，通過FECS技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)場總線通信技術(shù)得到了實現(xiàn)，這樣在電纜方面就不需要較高的投資成本。能夠直接連接一次設(shè)備與電氣控制系統(tǒng)，用地資源得到節(jié)約。此外，其他裝置也能夠接入到系統(tǒng)接口之中，這樣可以協(xié)同管理系統(tǒng)，更加有效的控制、管理發(fā)電機、鍋爐、電氣等多樣化的設(shè)備。

其次，監(jiān)控系統(tǒng)物理配置分散性增強。傳統(tǒng)火電電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)的體型規(guī)模較大，需要較大的占地面積和電纜用量，顯著增加了建設(shè)費用。而經(jīng)過科學創(chuàng)新與研究，目前開始逐步分散電力監(jiān)控系統(tǒng)的物理配置，通過小設(shè)備間的劃分，可以有效控制附近的控制對象。此外，能夠在開關(guān)柜中安裝電廠電氣監(jiān)控裝置，這樣分層控制需求得到了充分實現(xiàn)。

最后，監(jiān)控系統(tǒng)功能配置集中性增強。傳統(tǒng)電氣控制裝置只有單一的功能，且一旦有故障出現(xiàn)于單個設(shè)備，將會影響到其他的控制器，進而不利于系統(tǒng)的正常運行。目前，經(jīng)過深入創(chuàng)新，監(jiān)控系統(tǒng)裝置集中控制功能逐步得到實現(xiàn)。通過功能集成監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，可以有效綜合多樣化的功能。

4 結(jié)語

綜上所述，電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)具有豐富的功能和較大的優(yōu)勢，控制、監(jiān)控、管理的自動化得到充分實現(xiàn)。因此，目前在火電廠運行中也開始廣泛應(yīng)用自動化控制技術(shù)。在未來發(fā)展中，需要進一步深化技術(shù)研究，不斷完善自動化控制技術(shù)的功能，為電廠運行效率的提升貢獻更大力量。

參考文獻：

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