論述電氣自動(dòng)化工程中的控制系統(tǒng)

摘 要：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)引領(lǐng)著現(xiàn)代化工業(yè)的前進(jìn)方向，建立在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)上的電氣自動(dòng)化工程對于社會和企業(yè)的傘面發(fā)展都起到了不可估量的作用。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠幫助企業(yè)最大程度地減少勞動(dòng)力成本和強(qiáng)度，提高檢測的精確度，增強(qiáng)傳輸信息的有效性和實(shí)時(shí)性，確保了企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利展開。另一方面，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)大大地減少了安全事故的發(fā)生。保障生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；現(xiàn)狀；

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-07-00-02

一、工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）Windows 正成為事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺：在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，基于PC的人機(jī)界面已經(jīng)成為主流，基于PC的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的用戶所采納。在控制層采用 Windows 作為操作系統(tǒng)平臺的好處就是其易于使用和維護(hù)以及與辦公平臺簡單的集成。（二）現(xiàn)場總線和分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用：現(xiàn)場總線是一種串行的連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。它通過一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計(jì)算機(jī)、監(jiān)視/控制軟件和PLC的CPU與位于現(xiàn)場的遠(yuǎn)程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達(dá)啟動(dòng)器、低壓斷路器等連接起來，并將這些現(xiàn)場設(shè)備的大量信息采集到中央控制器上來。（三）IT技術(shù)與電氣工業(yè)自動(dòng)化：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。正是市場的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT 平臺的融合，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。信息技術(shù)對工業(yè)世界的滲透來自于兩個(gè)獨(dú)立的方向：一是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對當(dāng)前生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取；另一方面，信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中信息技術(shù)已滲透到產(chǎn)品所。有的層面，不僅包括傳感器和執(zhí)行器，而且包括控制器和儀表。

二、自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的配置應(yīng)用

（一）遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)：智能化遠(yuǎn)程控制、集中控制以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)控制方式是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)配置的應(yīng)用主體。智能化遠(yuǎn)程控制利用硬接線電纜將采集柜和現(xiàn)場的信號進(jìn)行連接，并利用光纖、雙絞線等將 DCS主機(jī)和采集柜進(jìn)行連接，這種方式將電纜材料極大的節(jié)省了，簡化了安裝環(huán)節(jié)，降低了操作成本，有效降低了控制面積，將整體系統(tǒng)的可靠性和智能型提升了一個(gè)較高的層次，實(shí)現(xiàn)了自檢、數(shù)據(jù)處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現(xiàn)場的電氣饋線設(shè)置設(shè)備的接口，然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統(tǒng)的通道，實(shí)施對發(fā)電全場的監(jiān)控。其具有良好的維護(hù)運(yùn)行效果，較為快速的對應(yīng)速度，針對監(jiān)控站實(shí)施的防護(hù)水平適中，DCS的系統(tǒng)成本造價(jià)也相對合理等特點(diǎn)。（二）集中式監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用：集中式監(jiān)控技術(shù)在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)比較容易、操作比較簡單且日常維護(hù)方便都比較容易等特點(diǎn)。在電氣工程中能夠更加容易的滿足工程的需要，不需要投入太多其他設(shè)備，大幅度減少成本支出。集中式就是在一個(gè)系統(tǒng)中對全部項(xiàng)目運(yùn)行進(jìn)行處理。由于之間的單獨(dú)散亂的監(jiān)控需要用到多個(gè)處理器，需要的電纜數(shù)量也比較多，這就造成成本投資的增加，加上多種電纜攪合在一起，會造成系統(tǒng)引入安全性和可靠性低現(xiàn)象。同時(shí)，電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線，而這種硬接線由于其質(zhì)地比較硬在連接時(shí)其緊密度比較弱，因此，常出現(xiàn)連接點(diǎn)連接失靈的問題，直接影響整個(gè)電氣工程的所有設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)無法運(yùn)行，短時(shí)間的暫停運(yùn)行直接造成整體的極大損失。因此，通過選擇集中式監(jiān)控技術(shù)，實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控，不但使電氣工程處于一種有序運(yùn)行的模式，還減少工程的投入。（三）現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用：現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)是當(dāng)前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項(xiàng)技術(shù)。它的主要工作原理是根據(jù)電氣工程實(shí)際的不同間隔采取相對應(yīng)的措施，其監(jiān)控具有較好的針對性?，F(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)能夠適量的減少隔離設(shè)備以及端子柜等的使用，能夠減少電氣工程的大量設(shè)備成本投入[2]。加上這種技術(shù)擁有遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)，所有電氣工程設(shè)備均是采取現(xiàn)場安裝，選擇最直接最省電纜的方式，并且是以通訊方式來連接監(jiān)控設(shè)備完成全部監(jiān)控過程，這種模式能夠大量節(jié)約成本資金，增加電氣工程的效益。同時(shí)，由于設(shè)備之間主要是通過通訊網(wǎng)絡(luò)信號設(shè)備相互連接，其獨(dú)立性和靈活性相對比較強(qiáng)，一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障不會波及全部設(shè)備，提整個(gè)電氣工程的安全性和可靠性。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)之一，其功能的強(qiáng)大性能夠確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能是調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)，此外，電力系統(tǒng)的市場運(yùn)營和決策也是不可忽略的環(huán)節(jié)。（二）變電站自動(dòng)化：變電站自動(dòng)化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行都能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行維護(hù)的成本，實(shí)現(xiàn)輸電過程的高質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)效益。（三）配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)：長期以來，配電網(wǎng)只能夠采取手工操作的控制方法，隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸能夠運(yùn)用獨(dú)立的孤島自動(dòng)化技術(shù)，但是對電能的分配方面還是存在不足之處，因此，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對于電能的分配和監(jiān)控十分重要。配電網(wǎng)自動(dòng)化主要包括饋線自動(dòng)化和自動(dòng)制圖、設(shè)備管理、信息分析和配電網(wǎng)分析自動(dòng)化，它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數(shù)據(jù)庫資料支持，通過信息技術(shù)的帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，確保了對電能的充分利用。

四、結(jié)語

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)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，電氣自動(dòng)化控制系 統(tǒng)也必將有長足的進(jìn)步和發(fā)展，為企業(yè)和國民創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)、社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫琥.科學(xué)發(fā)展觀旗幟下的工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展[J].硅2009.1

[2]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].民營科技，2011（1）：20