電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計

馮麥曉 劉云鳳

摘 要：在不斷探索科技，追求更高技術(shù)的腳步下，計算機(jī)技術(shù)不斷更新完善，穩(wěn)步提高，同時推動了其他產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)步。自動化就是在社會飛速發(fā)展下的產(chǎn)物，本文將從幾個相關(guān)角度簡單談?wù)撾姎庾詣踊刂葡到y(tǒng)的設(shè)計，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;系統(tǒng)設(shè)計;控制系統(tǒng)

引言：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的工業(yè)化水平不斷提高，電氣自動化控制系統(tǒng)逐漸走入人們的視野中。電氣自動化是不斷進(jìn)步更新計算機(jī)技術(shù)和長久以來堅持創(chuàng)新的自動化技術(shù)綜合得來的目標(biāo)產(chǎn)物。通過宏觀調(diào)控配電系統(tǒng)，精確把握電能計量、供電量等參數(shù)，提高了保證了對電氣需求的長久穩(wěn)定供應(yīng)。電氣自控化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行不僅落實我國可持續(xù)發(fā)展的方針，還能保障電能輸送和使用的安全、高效、可靠。

1 簡單理解概念描述

電氣自動化控制系統(tǒng)是結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)以及電子通訊技術(shù)，對電氣輸送等過程檢測、監(jiān)控，實現(xiàn)了對故障的自我監(jiān)測和自動化管理。電氣自動化控制系統(tǒng)保證了變電站的安全平穩(wěn)運(yùn)行，不僅減少無用功的損耗，還促進(jìn)供電質(zhì)量的提高，為我國居民和企業(yè)用電提供高效、穩(wěn)定的供電服務(wù)，滿足人們的生活、生產(chǎn)需求。

電氣自動化控制系統(tǒng)的自動化管理主要體現(xiàn)在對故障的自動識別動能、針對故障和其他設(shè)備的自動隔離功能和將故障設(shè)備修復(fù)的自動恢復(fù)功能。通過對饋線狀態(tài)量的采集，分析正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，判斷是否有故障出現(xiàn)，并及時進(jìn)行人工調(diào)控，實現(xiàn)隔離和恢復(fù)。

電氣的自動化管理可以實現(xiàn)以上操作脫離人工進(jìn)行。通過系統(tǒng)的自動檢測功能發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的設(shè)備，并運(yùn)用程序?qū)⑵渌O(shè)備與該故障設(shè)備隔離，最后通過系統(tǒng)中自我恢復(fù)功能將故障修復(fù)。電氣自動化控制系統(tǒng)和對故障的自動化管理兩者看似相同實則目的不同，數(shù)據(jù)采集也存有差別，一個是針對配電的自動化技術(shù)補(bǔ)充，另一個是針對設(shè)備的自動化管理。

電氣自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的電氣控制和檢測，還可以漸漸取代變電站的二次常規(guī)設(shè)備，對變電站進(jìn)行全面分析和檢測，協(xié)調(diào)各設(shè)備間的分工合作，實現(xiàn)各個機(jī)械設(shè)備之間的信息交流，加強(qiáng)各機(jī)械設(shè)備間的信息連接。最大程度減少能源損耗，保護(hù)機(jī)械安全使用，維持機(jī)械設(shè)備使用期限。不僅節(jié)省不必要的成本支出，還可以提高工作效率，保證工作質(zhì)量。

2 討論相關(guān)設(shè)計思路

想要對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，可以從這幾個方向考慮：分別為：討論集中監(jiān)控方式的優(yōu)缺點、衡量使用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的利弊、簡單設(shè)想分布式監(jiān)控的使用、分類討論通訊方式的情況、對比電氣負(fù)荷自動化控制的傳統(tǒng)方式和現(xiàn)在以及電氣自動化控制系統(tǒng)的FCS系統(tǒng)。

2.1 從集中監(jiān)控方式角度入手設(shè)計

電氣自動化控制系統(tǒng)的集中監(jiān)控方式的優(yōu)點是在防護(hù)要求降低時，系統(tǒng)的設(shè)計同時也會變得較為簡單。缺點也十分明顯，首先，需要將系統(tǒng)的各類需求集中在一個中央處理器中，這導(dǎo)致中央處理器的運(yùn)行速度減慢。因此當(dāng)電氣需求增加，設(shè)備隨著增加，電纜數(shù)量、成本都會增加。其次是當(dāng)集中監(jiān)控的電氣自動控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控時，面對比較多的操作數(shù)量，主機(jī)空間會隨著電纜數(shù)量的增加而減少，信號傳輸距離增長，極大可能會出現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)可靠性下降的情況。不僅如此，設(shè)備所使用的都是硬接線，很有可能存在查線困難、維修繁瑣等問題，因此在進(jìn)行系統(tǒng)接線時，必須非常小心。

2.2 從遠(yuǎn)程監(jiān)控方式角度入手設(shè)計

電氣自動化控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方式顧名思義就是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過互聯(lián)網(wǎng)把被監(jiān)測、控制的計算機(jī)桌面顯示到自己的電腦桌面上，實現(xiàn)對該計算機(jī)的遠(yuǎn)程操作。這種方式的優(yōu)點是可以減少對電纜的依賴，安裝簡單，組裝靈活，節(jié)省材料、成本的同時可以保障安全性和可靠性。缺點是對通訊速度有很高的依賴性，根據(jù)目前通訊的科技來看，該情況面對大型系統(tǒng)監(jiān)控時會因為通訊速度的不匹配，難以實現(xiàn)對電器需求的大量供應(yīng)。

2.3 從分布式監(jiān)控角度入手設(shè)計

電氣自動化控制系統(tǒng)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)是通過串行電線將中央處理器、變頻器等電氣設(shè)備有機(jī)連接起來，利用中央處理器對各設(shè)備的信息數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工提煉收集。這樣的方式可以將數(shù)據(jù)分支處理，便于連接其他各類智能化設(shè)備，有利于全面提高電氣自動化設(shè)備的工作效率。

2.4 針對控制系統(tǒng)中的通訊的相關(guān)內(nèi)容

電氣自動化控制系統(tǒng)具有大量終端節(jié)點，其通訊方式不僅需要保證信息傳輸?shù)乃俣冗€需要保證內(nèi)容的準(zhǔn)確，因此其通訊方式比較復(fù)雜。簡單來講，電氣自動化控制系統(tǒng)的通訊方式分為有線通訊和無線通訊。

有線通訊分為專線和電話線，其中電話線成本低，連接敏捷，但是可靠性、安全性很差，時效性很低，因此常被使用于對實時性要求不高的配電終端。專線與電話線優(yōu)缺點相反，使用在實時性要求較高的配電終端。

無線通訊方式主要有兩種，一種是高速智能傳電臺，適用于要求高可靠性的配電終端。主要特點是傳輸效率高，有優(yōu)秀的安全性，靈活性。缺點也很明顯就是成本相對較高。相對的，普通電臺通訊成本低、可靠性低，不適用要求可靠性的配電終端。因為需要綜合通訊方式的特點，最大可能利用各通訊方式的優(yōu)點，目前采取的是綜合使用通訊方式達(dá)到通訊技術(shù)的最佳使用效果。

2.5 針對電氣負(fù)荷的相關(guān)設(shè)計

電氣自動化控制系統(tǒng)中的電氣負(fù)荷管理、控制技術(shù)從傳統(tǒng)技術(shù)更新到現(xiàn)在，實現(xiàn)了新的使用負(fù)荷系統(tǒng)資源，從對負(fù)荷的控制能力更新到對電氣負(fù)荷的管理能力，實現(xiàn)負(fù)荷控制系統(tǒng)和電氣自動化控制系統(tǒng)的資源信息共享和同一調(diào)配。

2.6 電氣自動化控制系統(tǒng)的FCS系統(tǒng)。

FCS系統(tǒng)的優(yōu)缺點明顯，優(yōu)點在于信號采用雙向傳輸，所用數(shù)據(jù)精確度高，可靠性強(qiáng)，可以通過自由的設(shè)備關(guān)聯(lián)實現(xiàn)通信、監(jiān)控等功能。缺點在于缺少通訊協(xié)議、通訊速度慢、成本高等。從宏觀經(jīng)濟(jì)角度看，無法給企業(yè)創(chuàng)造整體利潤空間。

3 結(jié)束語

電氣自動化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)減少能源的損耗，加強(qiáng)電能使用的安全性，提高供電質(zhì)量和效率，落實我國可持續(xù)發(fā)展策略。本文簡單介紹電氣自動化控制系統(tǒng)的概念并在設(shè)計系統(tǒng)思路方面淺談幾種方式的優(yōu)缺點，意在探索電氣自動化控制系統(tǒng)的下一步更新思路，僅供參考。

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1 思高特自動化設(shè)備（青島）有限公司，山東膠州266032

2?軟控股份有限公司，山東青島?266042