電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢分析

楊永照

江門市新會成人中等專業(yè)學校，廣東江門 529000

0 引言

隨著電器自動化控制技術的持續(xù)發(fā)展，電器設備及系統(tǒng)的控制逐步開始由專業(yè)化的控制系統(tǒng)進行控制。在科技發(fā)展、社會進步的形勢下，電器自動化控制系統(tǒng)在生活中的應用更加廣泛。充分了解系統(tǒng)功能，探討當前的系統(tǒng)應用需求，分析電氣自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，對促進電氣自動化控制系統(tǒng)應用的持續(xù)深入對提高社會發(fā)展、人民生活水平的提高都有重要意義?；诖?，對電氣自動化控制系統(tǒng)的功能、設計思路進行科學分析，同時根據(jù)控制對象的具體需要，通過改進和創(chuàng)新的方式提高電氣自動控制系統(tǒng)的應用范圍，對實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)功能的最大化，增加行業(yè)生產(chǎn)效率及利益等具有重要作用。

1 電氣自動化控制對象特點及其功能需求

1） 對于熱力設備而言，電氣自動化控制系統(tǒng)在信息采集時具有對象少、信息量少、操作頻率較低的特點，但是要求信息采集與傳遞準確、快速；

2） 電氣設備的自動保護裝置需要確保自動裝置的高可靠性，且要求動作迅速，同時要具有較強的抗干擾能力；

3） 電氣自動化控制系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及順序控制為主，聯(lián)鎖保護相對較多。對整個控制系統(tǒng)的可靠性要求較高，不但要實現(xiàn)正常的啟停與運行操作，還需要能夠實現(xiàn)運行狀態(tài)以及檢測等的實時顯示，并將故障數(shù)據(jù)與狀態(tài)上傳至相關平臺，能夠為故障問題提供應急管理措施和方法，確保電氣自動化系統(tǒng)處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的應用

2.1 計算機處理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集

通過計算機系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能包括參數(shù)的輸入、顯示、計算、異常告警、事故序列記錄以及歷史數(shù)據(jù)的存儲等。

2.2 機電液系統(tǒng)控制

由于機電液系統(tǒng)自身具有對應的控制機構，例如液壓控制系統(tǒng)的伺服機構、機械系統(tǒng)中的機械傳動機構等。電氣控制系統(tǒng)的應用主要是提高控制設備、控制元件以及對應轉換設備的可靠度，確保整個系統(tǒng)實現(xiàn)轉速、功率、壓力等回路的控制。以汽輪發(fā)電機扣工資系統(tǒng)為例，控制系統(tǒng)從汽輪發(fā)電機組的盤車開始進行控整體正常運行?？刂葡到y(tǒng)通過對電網(wǎng)進行一次調頻，接受電網(wǎng)調度來改變汽輪機組的負荷狀態(tài)。不但使得機組安全運行，同時還撥正了機組運行負荷作用下延長機組壽命的目的，使得整個機組的運行處于最佳的經(jīng)濟狀態(tài)。

2.3 設備旁路系統(tǒng)的控制

電氣控制對象設備的旁路系統(tǒng)主要包括高、低壓旁路壓力/溫度調節(jié)設備、液壓油路閥門設備以及機械系統(tǒng)中的動作機構等。通過控制系統(tǒng)的相關應用技術，對執(zhí)行機構運作過程中職的轉矩、速度以及壓力等需求，對系統(tǒng)的相關參數(shù)進行控制，保證各類系統(tǒng)的正常運行。

2.4 系統(tǒng)監(jiān)視設備控制的應用

采用電氣控制系統(tǒng)的設備通常是大型設備，其啟動和停機過程都需要在對應的儀表對其機械工作狀況進行監(jiān)視，避免運轉過程中出現(xiàn)事故。同樣以汽輪機機組電氣控制系統(tǒng)為例，必須針對汽輪機的機械運轉參數(shù)開發(fā)對應的監(jiān)視保護儀表。例如，對汽輪機的轉速、軸向位移、軸振動、軸承蓋振動、氣缸的熱膨脹等相關參數(shù)進行監(jiān)視。同時建立起對應的聯(lián)鎖保護機構，確保設備處于最佳運行狀態(tài)。

2.5 設備協(xié)調控制系統(tǒng)

系統(tǒng)設備的協(xié)調控制系統(tǒng)對于保證系統(tǒng)運行的平衡性與穩(wěn)定性具有重要意義。其主要任務在于控制整個被控對象機組的輸入、輸出之間保持能量、質量等控制參數(shù)的平衡。消除機組運行過程中的干擾因素，滿足設備運行的功能需求。

3 電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢問題

近幾年以來，隨著我國電氣自動化控制系統(tǒng)的長足發(fā)展，尤其是自動控制、專用集成電路等方面的顯著發(fā)展，使得國內很多大型設備都采用了電氣自動化控制系統(tǒng)進行控制。作為一種重要的控制方式，電氣自動化系統(tǒng)在大型設備的運行過程中承擔著設備運轉過程中的參數(shù)監(jiān)控、控制調節(jié)、系統(tǒng)告警以及其他運算功能。電氣控制系統(tǒng)從最初的輔助系統(tǒng)操作逐步發(fā)展到了獨立的設備控制，實現(xiàn)了對各種類型設備的啟停、過程控制，成為了大型設備必不可少的一項控制技術。

電氣控制系統(tǒng)的協(xié)調控制系統(tǒng)主要任務是對設備的各項參數(shù)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，消除設備運行過程中存在的各種干擾因素，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)運行。隨著電氣控制系統(tǒng)集成化程度的不斷提高，通過系統(tǒng)的檢測參數(shù)完成對整個設備的調節(jié)控制，并結合子系統(tǒng)進行實際的多項控制協(xié)調成為了電氣控制系統(tǒng)的一個發(fā)展分支。另外，在控制系統(tǒng)的配置過程中，采用雙機冗余配置的方式能夠對設備的正常運行形成可靠保證。

雖然當前電氣自動化控制技術在我國的國民生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用，其基本能夠滿足設備的應用功能需求。但是，在控制技術的應用及發(fā)展過程中依然需要對設備進行改革和創(chuàng)新，促進設備的整體發(fā)展。近些年來，隨著信息、數(shù)字技術，IEC61131 技術、OPC 技術以及Windows 平臺的日趨成熟，基于這些技術的電氣自動化控制系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新為控制設備的功能需求奠定了很好的技術基礎。從這個角度來看，將來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展將以計算機信息技術為核心進行。；另外，IEC6113l 已成發(fā)展成為了一個國際化的標準體系，正在被各地的控制系統(tǒng)場所接受；Internet、以太網(wǎng)、PC 客戶機/服務器體系結構已經(jīng)引發(fā)了電氣自動化控制技術的變革，促進了自動化、IT 平臺的不斷融合。

4 結論

在計算機信息化技術不斷發(fā)展以及信息技術應用程度持續(xù)加深的背景下，基于計算機網(wǎng)絡的電氣自動化控制系統(tǒng)必將得到新的發(fā)展與應用，尤其是在系統(tǒng)遠程監(jiān)控技術方面將成為未來的重點發(fā)展方向。

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