淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

魏艷波

（河北優(yōu)利科電氣有限公司，河北 石家莊050091）

社會經(jīng)濟的發(fā)展推動了科技日新月異的進步，電氣自動化控制系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展一定階段的必然產(chǎn)物。電氣自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活活動中的應(yīng)用大大地提高了電氣設(shè)備的智能化水平，降低了人員操作電氣設(shè)備的勞動強度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；目前隨著通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也給電氣自動化控制系統(tǒng)提供了重要的技術(shù)支持，實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)運行中大容量信息數(shù)據(jù)的傳輸，真正意義上實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)的集成化和智能化。對社會經(jīng)濟的發(fā)展有著極大的推動作用。

1 電氣自動化控制系統(tǒng)功能概述

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)中的各個組成元素都存在著關(guān)聯(lián)和影響；目前，單元機組是電氣自動化控制系統(tǒng)運作中較為常用的組塊，單元機組能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備發(fā)電機某變壓器組、電源等的控制集中由ESC 實施監(jiān)控， 確保電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行； 具體功能分解：形成220kV 或500kV 的發(fā)電組斷路器，有斷路器隔斷開關(guān)控制操作；對發(fā)電組、勵磁變壓器及廠高變的保護程序進行控制；進而形成勵磁、滅磁操作和切換增減磁的發(fā)電機重要勵磁系統(tǒng)；變組斷路器出口形成開關(guān)自動化控制并能允許人工操作；高壓5kV 廠用電源的操作、廠用電壓快速切換裝置、監(jiān)視及低壓自投控制裝置；380V 的低壓廠用電源自投裝置控制；兩臺機共用一臺變壓器的操作控制程序；保安電源及柴油機組操作控制程序；監(jiān)視直流系統(tǒng)及LPS 系統(tǒng)。 基于電力自動控制系統(tǒng)中的發(fā)變組安全保護裝置需要DCS 技術(shù)支持， 但目前DCS 技術(shù)還尚未成熟， 相信隨著國家對科研的不斷重視，DCS 技術(shù)必將會成功地融入到電氣自動化控制系統(tǒng)中，進一步提高電氣自動化控制系統(tǒng)的功能性。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 集中化監(jiān)控的應(yīng)用

在電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中，對其控制系統(tǒng)實施集中監(jiān)控是最為簡單的設(shè)計方法。這種電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計不要對控制站提出更高的控制要求并且能較好地實現(xiàn)對各個系統(tǒng)組成部分的監(jiān)控和維護；所謂的集中化電氣自動化控制系統(tǒng)監(jiān)控方式就是將控制系統(tǒng)的各個分項系統(tǒng)集中由一臺處理器進行數(shù)據(jù)分析處理后實施監(jiān)控；然而電氣自動化控制系統(tǒng)的集中化監(jiān)控會隨著控制對象的增加，會給主機增加壓力，超負荷運轉(zhuǎn)；更會因為監(jiān)控對象的增加，需要配備監(jiān)控體系必須的配套設(shè)施，增加了成本投入；另外監(jiān)控系統(tǒng)也會因為因為電纜敷設(shè)距離過遠，而對監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性運行造成一定的影響。 在該監(jiān)控方式在具體應(yīng)用中，經(jīng)常會出現(xiàn)在通過閘刀隔離實現(xiàn)閉鎖和斷路器連鎖而使用硬接線，因硬接線接點連接不牢固或連接位置不準(zhǔn)確影響設(shè)備的有效運行。所以為了提高電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)備的有效運行需要在接線的過程中采取必要的緊固措施。同時對系統(tǒng)的集中控制改為單元控制，避免監(jiān)控的系統(tǒng)過多，給主機造成壓力，一旦主機出現(xiàn)死機，整個監(jiān)控系統(tǒng)將會癱瘓。

2.2 遠程及現(xiàn)場監(jiān)控應(yīng)用

遠程監(jiān)控系統(tǒng)通常應(yīng)用于小范圍的電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建具有使用電纜量較少，安裝費用低等特點，并且該系統(tǒng)在運行中可靠性強，通過計算機對各個電氣自動化控制系統(tǒng)進行選擇性控制，靈活性較好；現(xiàn)場監(jiān)控是借助現(xiàn)場總線等技術(shù)構(gòu)建全場的監(jiān)控方式，尤其是隨著網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)水平得到極大的提高，目前已被廣泛低應(yīng)用到電氣自動化控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)的智能化監(jiān)控。 現(xiàn)場監(jiān)控通訊總線由智能設(shè)備和自動化控制系統(tǒng)組成，二者之間由串行電纜連接，電纜一端連接中央控制室的監(jiān)控軟件、PLC、PC、CPU、遠程變頻器等，另外一端連接智能設(shè)備的電機啟動器和低壓斷路器等?，F(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中由中央處理器對采集到了數(shù)據(jù)信息進行分析處理，進而對整個電氣自動化控制系統(tǒng)做出相應(yīng)的指令， 維持整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。現(xiàn)場監(jiān)控相比遠程監(jiān)控其最大的有點在于監(jiān)控目標(biāo)針對性強，能對不同的監(jiān)控區(qū)域發(fā)揮出不同的監(jiān)控功能。同時現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建成本投入較遠程投入較少，系統(tǒng)功能裝置相對獨立，能夠同網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)靈活組態(tài)，可高了系統(tǒng)運行的可靠性，信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，不會因為信息數(shù)據(jù)在傳輸過程中失真對監(jiān)控系統(tǒng)造成影響。

3 電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 電氣自動化控制系統(tǒng)平臺統(tǒng)一化

電氣自動化系統(tǒng)平臺統(tǒng)一化能夠?qū)ψ詣踊椖恐芷谥械脑O(shè)計、實施和測試、調(diào)試和開機、運行及維護等各個階段和環(huán)節(jié)提供技術(shù)和理論支持。 可有效降低設(shè)計所需費用開支和減少系統(tǒng)設(shè)計所需時間，經(jīng)濟性和效率性比較高；另外，電氣自動化控制系統(tǒng)平臺統(tǒng)一化還能夠?qū)崿F(xiàn)用戶開發(fā)平臺獨立于最終的運行平臺；可根用戶需求和項目特點將統(tǒng)一的系統(tǒng)運行代碼下載到控制系統(tǒng)中， 如硬件PLC、 基于Windows NT 軟件PLC、嵌入式NT 系統(tǒng)、基于WindowsCE 的控制系統(tǒng)中。

3.2 電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化

電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化對實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展有著積極的影響。通用化的電氣自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可確?，F(xiàn)場控制設(shè)備、計算機監(jiān)控系統(tǒng)以及企業(yè)各個管理部門之間的數(shù)據(jù)信息有效輸入和輸出，實現(xiàn)資源共享。企業(yè)技術(shù)人員或者管理層可通過Intranet 對現(xiàn)場電氣自動化設(shè)備進行實時監(jiān)控。 在進行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，無論選擇與現(xiàn)場設(shè)備通訊的現(xiàn)場總線還是與上級計算機或辦公系統(tǒng)通訊的以太網(wǎng)，所選擇的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須能夠保證從辦公自動化環(huán)境到控制級直至元件級的整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊。

［1］周艷惠.電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010（2）.

［2］游池清.淺談電氣自動化控制系統(tǒng)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息,2009（23）.

［3］李紅文.我國廠用工業(yè)電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技，2010，24.

［4］張振華.創(chuàng)新. 電氣自動化深化改革的靈魂[J].科技與生活，2010，14.

［5］章少韻.關(guān)于電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計的分析探討[J].中國科技，2011(12).

［6］李元.淺談電氣自動化控制系統(tǒng)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2011（2）.