電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)

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1、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)　　摘要：本文介紹電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，討論了目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想（以發(fā)電廠為例子），展望了將來電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。設(shè)各智能化水平的提高使得對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術(shù)的發(fā)展則為大容量的數(shù)據(jù)傳輸提供了平臺(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)；發(fā)展趨勢(shì)中圖分類號(hào)：F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1.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

2、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開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。7（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

3、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，它們和DCS連接，使用硬接線作為控制裝置，使用通訊裝置來傳導(dǎo)自動(dòng)裝置，并能夠利用DCS實(shí)現(xiàn)事故重現(xiàn)。2.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀2.1電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范是WindowsNT和IE。在電氣自動(dòng)化工程的發(fā)展領(lǐng)域，人機(jī)界面已經(jīng)成為了一種發(fā)展方向，因?yàn)樗軌蜢`活地控制并且容易集成，這些特性使其被越來越多的用戶接受。同時(shí)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)語言使其維護(hù)更加容易進(jìn)行?？刂苹芈肥菫榱吮ＷC主回路線路運(yùn)

4、行的穩(wěn)定與安全，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電子組件的組合的電氣設(shè)備之一。這種設(shè)備要有以下功能：7（1）自動(dòng)控制功能。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備出了故障時(shí)，需要開關(guān)自動(dòng)切斷電路以保障安全，使得具有自動(dòng)控制功能的電氣操作設(shè)備成為必要設(shè)備。（2）保護(hù)功能。電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)時(shí)常發(fā)生不可預(yù)知的故障，電壓或電流以及功率等會(huì)超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度，這就需要一套能夠檢測(cè)這些故障信號(hào)并對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)處理的保護(hù)設(shè)備。（3）監(jiān)視功能。對(duì)于控制系統(tǒng)中最重要的自變量電是肉眼看不見的，一臺(tái)機(jī)器設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，這就需要借助傳感器

5、的各項(xiàng)功能，設(shè)置各種視聽信號(hào)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)變化做出監(jiān)控。（4）測(cè)量功能。視聽信號(hào)只能定性地表明各設(shè)備的工作狀態(tài)，具體的電氣設(shè)備的工作情況還需專業(yè)設(shè)備測(cè)量出線路的各種參數(shù)（如電壓、電流、功率和頻率的大小等）。2.2電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的信息集成化。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中運(yùn)用的信息技術(shù)主要體現(xiàn)在如下方面：一是管理層面上縱深方向的延伸，企業(yè)中的管理部門在對(duì)企業(yè)中的財(cái)務(wù)核算、人力資源等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)存取時(shí)需要用特定的瀏覽器，同時(shí)也能夠有效的監(jiān)督控制生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)畫面。并且能夠及時(shí)獲取關(guān)于企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的第一手資料。另一方面是信息技術(shù)會(huì)在電氣自動(dòng)化設(shè)

6、施、機(jī)器與系統(tǒng)中進(jìn)行橫向比較。2.3電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)。DCS7是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上演變而來的。隨著對(duì)此系統(tǒng)的應(yīng)用，其缺點(diǎn)也漸漸顯現(xiàn)出來。因其屬于模擬數(shù)字的混合體系，它采用的是模擬的傳統(tǒng)型儀表，不僅可靠性低，而且維修很困難，并且價(jià)格昂貴。所以，必須進(jìn)行電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新。2.4集中監(jiān)控的方式進(jìn)行的控制系統(tǒng)。集中控制方式的系統(tǒng)是把所有功能放入一個(gè)處理器中，因此其處理速度比較慢，而要把所有設(shè)備掌握在監(jiān)控之中，監(jiān)控對(duì)象的數(shù)量就過多，占用大量主機(jī)空間，同時(shí)要求電纜數(shù)量也增大，這就提高了投資費(fèi)用。又集中監(jiān)控的隔離刀閘中的閉鎖與聯(lián)鎖使用

7、的都是硬接線，反復(fù)接線很繁雜，這樣就增大了維護(hù)工作的難度。使整個(gè)系統(tǒng)很難積極進(jìn)行。3.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則和設(shè)計(jì)思想3.1設(shè)計(jì)原則3.1.1最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制的要求。生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求是電氣設(shè)計(jì)的依據(jù)，這些要求常常以工作循環(huán)圖、執(zhí)行原件動(dòng)作節(jié)拍表、檢測(cè)元件狀態(tài)表等形式提供，對(duì)于有調(diào)速要求的場(chǎng)合，還應(yīng)給出調(diào)速技術(shù)指標(biāo)。其他如啟動(dòng)，轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、照明、保護(hù)等要求，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要充分考慮。3.1.2在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)。73.1.3妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系。很多生產(chǎn)機(jī)械是采用機(jī)電結(jié)合控

8、制方式來實(shí)現(xiàn)控制要求的，要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、使用維護(hù)方便等方面協(xié)調(diào)處理好二者的關(guān)系。3.1.