發(fā)布時(shí)間：2022-07-20 11:25:14
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效提高行業(yè)領(lǐng)域整體的自動(dòng)化水平，特別是行業(yè)的運(yùn)行管理水平。并且電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以大大節(jié)省企業(yè)的成本，提高設(shè)備、生產(chǎn)線等的可靠性。當(dāng)前的電氣化自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域嶄露頭角并發(fā)揮重要作用.
一、電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀
首先，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)信息化。信息技術(shù)在縱向和橫向上向電氣自動(dòng)化進(jìn)行滲透，縱向上，信息技術(shù)從管理層面對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行滲透，利用信息技術(shù)可以有效存取財(cái)務(wù)等管理數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)信息并確保信息的全面、完整和準(zhǔn)確；橫向上，信息技術(shù)對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行滲透，微電子等技術(shù)的應(yīng)用使控制系統(tǒng)、PLC等設(shè)備界線從定義明確逐漸變得模糊，而軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力等的作用日益凸顯，網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。
其次，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)使用、維護(hù)與檢修簡(jiǎn)易化。WindowsNT等已經(jīng)成為實(shí)施電氣自動(dòng)化控制平臺(tái)、規(guī)范以及語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)，基于Windows的人機(jī)界面成為了電氣自動(dòng)化的主流， 并且基于Windows的控制系統(tǒng)有著靈活、易于集成等優(yōu)勢(shì)，也得到了廣泛的應(yīng)用。采用Windows操作平臺(tái)使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的使用、維護(hù)和檢修更加簡(jiǎn)單、方便。
最后，實(shí)現(xiàn)分布式控制應(yīng)用。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)串行電纜連接中央控制室、PLC、現(xiàn)場(chǎng)，將工業(yè)計(jì)算機(jī)、PLC的CPU、遠(yuǎn)程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達(dá)啟動(dòng)器等連接，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息收集到中央控制器。分布式控制應(yīng)用通過(guò)數(shù)字式分支結(jié)構(gòu)的串行連接自動(dòng)化系統(tǒng)與相關(guān)智能設(shè)備的雙向傳輸通訊總線，將PLC、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與相應(yīng)的I/O設(shè)備連接起來(lái)，使輸入輸出模塊發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)檢查和執(zhí)行的作用。
二、電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)和要求
電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運(yùn)行過(guò)程中有著很多不同點(diǎn)，電氣的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：
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；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；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。因此，機(jī)組的電氣系統(tǒng)納入DCS控制，要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性。除了能實(shí)現(xiàn)正常起停和運(yùn)行操作外，尤其要求能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)顯示異常運(yùn)行和事故狀態(tài)下的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并提供相應(yīng)的操作指導(dǎo)和應(yīng)急處理措施，保證電氣系統(tǒng)自動(dòng)控制在最安全合理的工況下工作。
三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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.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，所以這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于大型電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。
3.現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式
目前，現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等技術(shù)的普遍應(yīng)用和相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，智能化電氣設(shè)備得到了較快的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到電氣系統(tǒng)中,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/O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。
綜上所述，隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開(kāi)放化的趨勢(shì)發(fā)展，電氣自動(dòng)化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆?，技術(shù)更新將不斷加快，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷完善。
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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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)。
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(kāi)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(kāi)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(kāi)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，而通常現(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。現(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?？梢哉f(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(kāi)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(kāi)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：隨著國(guó)家的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各行各業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中發(fā)揮著愈加重要的作用。本文闡述了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并結(jié)合當(dāng)前電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞： 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用
前沿
由于社會(huì)的不段進(jìn)步，人們生活質(zhì)量的不段提高，也使得電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ钪胁欢蔚谋粡V泛使用，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不僅給人們帶來(lái)了方便，并且也使人們的生活質(zhì)量有了明顯的提高，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)我們可以更加準(zhǔn)確、有效、科學(xué)的對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行合理控制，另外，還可以實(shí)現(xiàn)大容量信息數(shù)據(jù)的快捷、準(zhǔn)確傳輸。顯而易見(jiàn)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我們生活中所發(fā)揮的作用非常巨大，并且日益加大。
1、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是多種多樣的，且每一種方法都有各自的優(yōu)勢(shì)，目前，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要一下三種：遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控。
1.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控
這種監(jiān)控方式能夠節(jié)約電線、光纜中電量使用、減少了安裝費(fèi)用，且這種設(shè)計(jì)方式能夠增加系統(tǒng)的靈活性和可靠性。但是，這種方式也存在一定的缺點(diǎn)，在選擇使用時(shí)，它只適合于小的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)控，并且不適合構(gòu)建全場(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，由于現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度不高，而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電氣部分通訊量不較大，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控達(dá)不到這種要求。
1.2 集中監(jiān)控
這種監(jiān)控方式的運(yùn)行和維護(hù)和其他監(jiān)控方式相比都比較簡(jiǎn)單，且這種監(jiān)控方式對(duì)控制站系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求較低，而且不需要專門的防護(hù)要求。但是，這種監(jiān)控方式也有一定的缺點(diǎn)。由于這種監(jiān)控方式是將系統(tǒng)的所有功能都集中到一個(gè)處理器上，那么勢(shì)必導(dǎo)致處理器承擔(dān)真繁重的任務(wù)，使得處理器處理速度下降，而影響機(jī)器的整體運(yùn)行速度。此外，這種監(jiān)控方式要對(duì)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，會(huì)導(dǎo)致主機(jī)存儲(chǔ)空間不足、電纜數(shù)目會(huì)隨之增加，這些都無(wú)形中增加了投資的成本，干擾并影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。而且，在這種控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)短路的聯(lián)鎖喝隔離刀閘的鎖閉都是使用硬接線方式。因此，在系統(tǒng)需要進(jìn)行鎖閉或聯(lián)鎖的時(shí)候，輔助接點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)閉合不到位的現(xiàn)象，這就會(huì)造成一些設(shè)備無(wú)法繼續(xù)正常運(yùn)作，干擾并影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控
在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系技術(shù)被廣泛使用，使得智能化、自動(dòng)化設(shè)備也得到了很大的發(fā)展，這些技術(shù)都促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式也有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它不但能夠?qū)﹄姎饪刂葡到y(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，還能夠在不同的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)揮不同的功能。此外，這種監(jiān)控方式還可以減少眾多隔離設(shè)備和模擬量變送器等，且這種監(jiān)控方式中，每一部分裝置的功能都是相互獨(dú)立的，有效的避免了由于一個(gè)裝置故障而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。
2、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)能夠有效提高行業(yè)領(lǐng)域整體的自動(dòng)化水平，特別是行業(yè)的運(yùn)行管理水平。并且電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以大大節(jié)省企業(yè)的成本，提高設(shè)備、生產(chǎn)線等的可靠性。當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域嶄露頭角并發(fā)揮重要作用，未來(lái)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)也必將有長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
2.1 監(jiān)控方式集中化
綜合電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控室較簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方法，對(duì)控制站防護(hù)的要求一般不高卻可以實(shí)現(xiàn)極方便的維護(hù)。其特點(diǎn)是把全部的系統(tǒng)功能集中在單一處理器上再進(jìn)行綜合處理。自然，其缺點(diǎn)十分明顯，全部的設(shè)備投入監(jiān)控操作，必然出現(xiàn)因目標(biāo)對(duì)象的增加而增加主機(jī)壓力，使電纜投資大幅度增加，而超出最佳距離的電纜也會(huì)在一定程度上干擾系統(tǒng)可靠性。并且，通過(guò)刀閘隔離實(shí)現(xiàn)閉鎖和斷路器聯(lián)鎖而采用的硬接線時(shí)常因節(jié)點(diǎn)連接不到位尤其是輔助接點(diǎn)部分，從而使結(jié)果并不理想甚至設(shè)備無(wú)法正常操作。要達(dá)到效果理想的目的必須通過(guò)二次接線實(shí)現(xiàn)，而查線復(fù)雜、維護(hù)較大，也可能帶來(lái)一些不必要的錯(cuò)誤操作，這樣的方法實(shí)際上并不是理想的。
2.2遠(yuǎn)程及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的同時(shí)實(shí)現(xiàn)
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)要求現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度不能太高，但這樣的方式對(duì)電纜和安裝費(fèi)用的消耗很少，且可靠性、靈活性并存的特殊性，只使用在較小的部分。而與之相反的全場(chǎng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)造，則使用現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控方式，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的只能化也有了一定的基礎(chǔ)并逐漸實(shí)現(xiàn)和發(fā)展?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的通訊總線是由串行連接的智能設(shè)備及自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這根串行電纜可以有效的鏈接起中央控制室的PC、監(jiān)控軟件、PLC以及CPU，并且，連接遠(yuǎn)程的變頻器、儀表及馬達(dá)啟動(dòng)器和低壓斷路器等設(shè)備。如此，大量的信息被中央控制器采集上來(lái)，達(dá)到良好的效果。這相對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)總線的形式更有針對(duì)性目標(biāo)。不同區(qū)域具備不同功能，并且具備遠(yuǎn)程監(jiān)控的全部?jī)?yōu)點(diǎn)還補(bǔ)充了那部分不足。不僅降低耗費(fèi)還使各功能裝置相對(duì)獨(dú)立、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接和其靈活性組態(tài)，并同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性使系統(tǒng)不會(huì)因單一裝置出現(xiàn)故障或連接問(wèn)題而影響整體系統(tǒng)的運(yùn)作甚至癱瘓。
3、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已逐步滲入到各行各業(yè)中，具體應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：
3.1 交通領(lǐng)域的應(yīng)用。
隨著國(guó)家的進(jìn)步以及社會(huì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸已成為一項(xiàng)必不可少的元素，交通行業(yè)的飛速發(fā)展離不開(kāi)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的支持。例如，對(duì)地鐵而言，從其內(nèi)部構(gòu)成的大、小元器件到自動(dòng)化控制開(kāi)關(guān)，每一處都體現(xiàn)著自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用。
3.2 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。
隨著我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)呈現(xiàn)出了空前的高漲，得到了一定的發(fā)展，工業(yè)是其中發(fā)展較為迅速、成果較為豐富的行業(yè)質(zhì)疑。如今，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新以及生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高的要求不斷提成，工業(yè)領(lǐng)域已逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化使得以較少的人力在較短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成多重任務(wù)變得可能，而且，由于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，減少了工人在操作過(guò)程中的危險(xiǎn)系數(shù)，并且在數(shù)量控制方面也更為精準(zhǔn)。
3.3 服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
服務(wù)行業(yè)雖不直接參與生產(chǎn)活動(dòng)，但是由于人們對(duì)物質(zhì)生活水平的要求不斷提升，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也逐步廣泛并且在應(yīng)用要求方面也越發(fā)嚴(yán)格。其中，以電子產(chǎn)品為例，現(xiàn)代社會(huì)中，人們?cè)絹?lái)越習(xí)慣于非現(xiàn)金結(jié)賬，在POS機(jī)的應(yīng)用中就體現(xiàn)著自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，此外，電梯、電玩機(jī)、自動(dòng)麻將機(jī)等也都是自動(dòng)化控制系統(tǒng)在服務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用成果。
4、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
實(shí)際上，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是分散、開(kāi)放并具備信息化特征的。分散的結(jié)果能保證網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)模塊只能的獨(dú)立從而分散系統(tǒng)危害實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠；開(kāi)放性的系統(tǒng)結(jié)果則是通過(guò)外部接口實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接；信息化則使所有的信息得到綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)科技與管理的結(jié)合、一體化，真正做到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的不斷提升。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中，我國(guó)企業(yè)還需保證穩(wěn)定的健康發(fā)展，認(rèn)識(shí)不足并不斷的通過(guò)高新科技的學(xué)習(xí)鞏固基礎(chǔ)能力，發(fā)揮創(chuàng)新精神，才能開(kāi)創(chuàng)出和諧的發(fā)展局面，為工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)做貢獻(xiàn)。
5、結(jié)束語(yǔ)
社會(huì)的不段進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量不斷提高，使得電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛使用，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅給人們帶來(lái)了方便，并且也是人們的生活質(zhì)量有了明顯的提高，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)我們可以更加準(zhǔn)確、有效、科學(xué)的對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行合理的控制，另外，還可以實(shí)現(xiàn)大容量信息數(shù)據(jù)的快捷、準(zhǔn)確傳輸。顯而易見(jiàn)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我們生活中所發(fā)揮的作用非常巨大，并且日益增加。
摘 要：隨著技術(shù)水平的不斷提高，當(dāng)下電氣自動(dòng)化裝置的構(gòu)思，使得未來(lái)這種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)逐步增大。智能化的應(yīng)用，說(shuō)明了這種控制系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向。智能化的提升，使設(shè)備的穩(wěn)定性能夠得到控制，并提高準(zhǔn)確度，通訊技術(shù)也給大面積的數(shù)據(jù)控制提供了平臺(tái)，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，基于Pc的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的采納。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，PLC處于自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。
1.電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)和要求
電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運(yùn)行過(guò)程中有著很多不同點(diǎn)，電氣的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：
（1）電氣控制系統(tǒng)相對(duì)熱機(jī)設(shè)備而言對(duì)信息的掌握不大，目標(biāo)少，操控次數(shù)少，不過(guò)，速度更快，準(zhǔn)確度也更高。
（2）電氣設(shè)備保護(hù)自動(dòng)裝置對(duì)穩(wěn)定性要求更高，更快速，并且，有一定抗干擾的能力。
（3）熱力系統(tǒng)需要大容量來(lái)滿足處理信息的需要，并且內(nèi)部情況復(fù)雜，過(guò)程掌握十分嚴(yán)格，對(duì)于電控系統(tǒng)（ECS），強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)提取和順序的掌握作為主要方面，有助于實(shí)現(xiàn)連鎖保護(hù)。
因此，機(jī)組的電氣系統(tǒng)納入DCS控制，要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性。除了能夠進(jìn)行一般的啟動(dòng)和停止，對(duì)于異常問(wèn)題的顯現(xiàn)和控制的數(shù)據(jù)也要精確顯示。并給出可行的操作意見(jiàn)，以及意外控制辦法，使電氣系統(tǒng)控制處于科學(xué)、有效、合理的情況之中。
2.常規(guī)ECS系統(tǒng)功能有待提高
目前，大多數(shù)電廠和DCS廠家所實(shí)現(xiàn)的ECS控制功能主要局限在以下幾個(gè)方面：
（1）監(jiān)視部分
發(fā)電機(jī)――變壓器組系統(tǒng)，勵(lì)磁系統(tǒng)，高、低壓廠用電系統(tǒng)及備用電源系統(tǒng)，220V直流系統(tǒng)和UPS電源系統(tǒng)，電氣公用系統(tǒng)，所控電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)、閘刀的狀態(tài)監(jiān)視；中央信號(hào)及事故報(bào)警，事故記錄及追憶功能。
（2）控制部分
發(fā)電機(jī)――變壓器組單元電氣一次設(shè)備的控制、聯(lián)鎖，發(fā)電機(jī)程序起停，ASS的投切；廠用工作電源，高、低壓廠變與高、低壓備變之間的正常切換操作；電氣接地系統(tǒng)管理；220kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制。
應(yīng)該說(shuō)在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中對(duì)電氣量的監(jiān)視、控制非常有限，特別對(duì)于電氣專門的智能裝置來(lái)說(shuō)，信息的提取量就更加少，使得設(shè)備之間配合不好，對(duì)于運(yùn)行工作人員，很難在監(jiān)視器上得到這樣的信息。某些時(shí)候，只有采用充足的電流和電壓，將其變速，將部分模擬量采集進(jìn)DCS系統(tǒng)；或者采用硬接線的方式接入DCS系統(tǒng)，使系統(tǒng)復(fù)雜、投資增加和資源浪費(fèi)。
這幾年，電氣設(shè)備向著小型，功能增多，內(nèi)容數(shù)據(jù)不斷增大的情況發(fā)展。電氣專用設(shè)備制造廠家，如國(guó)電南瑞、國(guó)電南自、北京四方、許繼電氣、東大金智等廠家，紛紛推出了雙CPU（或三CPU）、智能型、帶現(xiàn)場(chǎng)總線接口的高可靠性能的產(chǎn)品。加之這些廠家也推出了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，使ECS功能擴(kuò)展，讓電氣進(jìn)行綜合，并且，要確保電氣系統(tǒng)，其運(yùn)行不相互干擾，在硬接線的數(shù)量降到最低，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是全都利用通訊手段作為連接辦法。
3.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：
（1）發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及操作。
（2）發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(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）220kV/500kV開(kāi)關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。
（5）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。
（6）380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。
（7）高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作（2臺(tái)機(jī)共用）。
（8）柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。
（9）直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視
因?yàn)?，設(shè)備可以看做較為完善，并且，如果都要在DCS里完成工作還不大可能，并且花費(fèi)較大，所以能夠保留，不過(guò)，它們和DCS連接，使用硬接線作為控制裝置，使用通訊裝置來(lái)傳導(dǎo)自動(dòng)裝置，并能夠利用DCS實(shí)現(xiàn)事故重現(xiàn)。
4.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（1）集中監(jiān)控方式
這一監(jiān)控辦法的特征是容易維護(hù)，對(duì)于控制站，防護(hù)等級(jí)需求的不高，系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。但是因?yàn)榧惺剑倪\(yùn)行辦法是把所有的功能綜合到一個(gè)處理器，完成處理工作，因此，對(duì)于處理器來(lái)說(shuō)承受了巨大的工作壓力，因?yàn)殡姎庠O(shè)備都是在監(jiān)控內(nèi)進(jìn)行的，如果監(jiān)控目標(biāo)不斷出現(xiàn)，就會(huì)導(dǎo)致主機(jī)冗余降低，而電纜隨之變多，需要的花費(fèi)增大，距離較長(zhǎng)的電纜，如果產(chǎn)生了干擾情況也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。并且，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，因?yàn)橛糜诜指舻堕l的在接點(diǎn)位置上暴露出缺陷。使得設(shè)備運(yùn)作異常困難，這樣的接線很難完成二次接線，線和線的連接比較復(fù)雜，而設(shè)備的操作難以實(shí)現(xiàn)，使維護(hù)工作雪上加霜，并且，存在因?yàn)椴榫€以及運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)榫€的多而復(fù)雜產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作的可能。
（2）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，并且，有了豐富的動(dòng)作指令，對(duì)于有智能性質(zhì)的電氣設(shè)備，其發(fā)展也是十分明顯的，這些因素使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和發(fā)電廠之間的關(guān)系作出了鋪墊?？偩€監(jiān)控讓設(shè)計(jì)的目標(biāo)更明確，針對(duì)間隔的差異，在功能上也有不一樣的顯現(xiàn)，因此，可以作為間隔的狀況開(kāi)展設(shè)計(jì)。使用這樣的監(jiān)控辦法，包含了所有遠(yuǎn)程監(jiān)控辦法的優(yōu)勢(shì)，并且能夠降低隔離設(shè)備的總數(shù)，也包括隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，對(duì)于智能設(shè)備，應(yīng)當(dāng)立馬進(jìn)行裝配，如果使用通信線和監(jiān)控系統(tǒng)之間連接起來(lái)，就能省掉許多的控制電纜，使投資節(jié)省。
此外，裝置與裝置間的功能互不干擾，裝置和裝置的關(guān)聯(lián)是由網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的，網(wǎng)絡(luò)組織比較輕松，使得系統(tǒng)更可靠，更穩(wěn)定，每一個(gè)裝置如果發(fā)生錯(cuò)誤也僅牽連到元件，而不會(huì)整體停滯，所以，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控能夠作為以后發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的最好方法。
5.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，這給計(jì)算機(jī)帶來(lái)新的應(yīng)用目標(biāo)，電氣技術(shù)融合性更好，發(fā)揮巨大的潛力。這已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)國(guó)際化的時(shí)代，并且，在各種控制系統(tǒng)中，使用變得更加廣泛，被更多的商家所看重和應(yīng)用。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)化方面，前景非常廣闊，企業(yè)的管理者使用一般的瀏覽器，就能完成儲(chǔ)存以及提取企業(yè)在人員，財(cái)務(wù)方面的資料。也能夠?qū)⒛壳暗纳a(chǎn)流程作為監(jiān)控目標(biāo)，幾乎能夠馬上明確最準(zhǔn)確而全面的信息。 虛擬技術(shù)以及視頻技術(shù)作為先進(jìn)的手段，會(huì)給以后的自動(dòng)化商品，例如人機(jī)界面以及維修系統(tǒng)帶來(lái)最明顯的影響。使用對(duì)應(yīng)性較強(qiáng)的軟件，對(duì)通訊效果以及組合環(huán)境的需求更加明顯，軟件的功能不斷加大，并且從某一單純的設(shè)備轉(zhuǎn)移，向集成方向轉(zhuǎn)化。
總的來(lái)說(shuō)，這種控制系統(tǒng)給大家?guī)?lái)新的前景，也使得其出現(xiàn)了新的發(fā)展需要，為了實(shí)現(xiàn)越來(lái)越復(fù)雜的需要，就必須考慮電氣自動(dòng)化的發(fā)展特征，為此行業(yè)挑選適當(dāng)?shù)娜瞬艁?lái)促進(jìn)發(fā)展，相關(guān)行業(yè)因此有了更廣闊的就業(yè)前景。但是，應(yīng)當(dāng)注意，其科技性要求較高，因此專業(yè)性也有所提升，在裝置的配合內(nèi)容里，要把自動(dòng)化和智能化作為工作的前提。推動(dòng)設(shè)備與國(guó)際水平相媲美。并創(chuàng)造屬于本行業(yè)的行業(yè)先鋒。
