淺談PLC電氣自動化控制系統(tǒng)的設計研究

劉勇+霍俊浩

摘要：PLC電氣自動化控制系統(tǒng)的應用在降低企業(yè)成本、提升生產(chǎn)效率、提高對設備控制的精準度方面發(fā)揮了巨大作用，而在該系統(tǒng)的創(chuàng)建過程中，設計工作是一項重要內(nèi)容，從而使得對該方面的研究具有必要性。本文介紹了電氣自動化控制系統(tǒng)的組成模塊、對其進行設計的基本要求與設計要求，分析了電氣自動化控制系統(tǒng)的主要設計思想，并指出了一些在該設計過程中應注意的問題。

關鍵詞：電氣自動化；設計思想；控制系統(tǒng)

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0005-01

1 電氣自動化控制系統(tǒng)及其設計的相關概述

1.1 電氣自動化控制系統(tǒng)的組成模塊

簡單來說，電氣自動化控制系統(tǒng)是指以計算機技術為建立基礎、以實現(xiàn)對電力設備的管理控制為目的的系統(tǒng)，其組成模塊包括：增強電氣元件性能、提高操作便捷度的PLC控制模塊；對系統(tǒng)進行欠壓過壓保護的信號采集與調理模塊；對電氣設備實時運行狀態(tài)進行監(jiān)控的傳感器模塊；對數(shù)據(jù)信息進行整合和處理的中央控制系統(tǒng)。

1.2 其設計需滿足的基本要求

對電氣自動化控制系統(tǒng)的設計應滿足兩個基本要求：第一，應采用分布式設計方式，分布式開放結構可以使各組成模塊具備相對獨立性，從而使得監(jiān)測、控制等工作不會相互影響，進而保證系統(tǒng)運行的效率；第二，需具備兼容性與可擴展性，保證系統(tǒng)的兼容性是為了使系統(tǒng)相關配置具有高度靈活性，從而更好地服務于企業(yè)等用戶的個性化需求，而保證系統(tǒng)的可擴展性則是適應用戶在擴充系統(tǒng)規(guī)模和功能方面需求的必然要求[1]。

1.3 電氣自動化控制系統(tǒng)的設計要點

概括來說，電氣自動化控制系統(tǒng)主要有以下幾個設計要點：首先，應進行可靠性設計，這一設計能夠進一步保障變頻技術、微電子技術等電氣自動化控制技術的安全性，從而減少損失發(fā)生的可能性；其次，需進行節(jié)能化設計，從而適應當前發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟的趨勢；最后，需進行智能化設計，這對設置自動化參數(shù)、運用相關操作系統(tǒng)激活組成模塊提出了要求。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想

2.1 現(xiàn)場總線監(jiān)控

現(xiàn)場總線是在現(xiàn)場設備與系統(tǒng)間建立連接的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，基于現(xiàn)場總線技術的監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計的開放性、實用性、安全性增強，同時也能對各模塊的運行進行有效隔離、減少為保證系統(tǒng)可靠性所需投入的隔離設施的數(shù)量，從而降低了監(jiān)控成本與后續(xù)維護成本[2]。這一監(jiān)控方式體現(xiàn)了數(shù)字通信技術在自動化領域的應用，具有較好的科學性和創(chuàng)新性，將成為對電氣自動化控制系統(tǒng)進行監(jiān)控的主流方式。

2.2 集中監(jiān)控

該設計思想側重于對系統(tǒng)運行所涉及設備的全面監(jiān)控。其優(yōu)點在于該方式下對系統(tǒng)運行進行維護的便捷度較高、設計工作難度較低、對系統(tǒng)防控站的要求也有所降低，從而增強了監(jiān)控工作的可操作性。但同時，這種監(jiān)控方式大幅增加了處理器的工作量，使其對數(shù)據(jù)進行處理的速度受到影響。

2.3 同步開斷

該設計思想著眼于對電路開合的實時準確控制，從理論意義上來說，該技術能有效限制由開關操作引起的瞬態(tài)過電壓，從而大幅降低由操作過電壓所決定的電力設備絕緣強度，進而降低變壓器成本、增強電力自動化控制系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

2.4 遠程監(jiān)控

該設計思想的本質是技術監(jiān)控，其優(yōu)點在于能實現(xiàn)對材料的有效解決、降低能耗、減少安裝設置所花費的作用、具有較好的可擴展性。但同時，由于LON WORKS總線及CAN等監(jiān)控方式下，現(xiàn)場總線的通訊速度難以高效應對較大的電氣通訊量，因而在實際使用上，遠程監(jiān)控并未廣泛應用于電氣自動化控制系統(tǒng)，而往往成為對較小系統(tǒng)的監(jiān)控。

3 在電氣自動化控制系統(tǒng)設計過程中應注意的問題

3.1 應選用、設計合適的電子元件

電子元件是電氣自動化裝置的重要組成部分，能否設計、選用合適的電子元件對整個系統(tǒng)的性能具有較大影響，因而在設計過程中，需注意電子元件與系統(tǒng)的匹配度，此外還需檢測電子元件的持久性和耐用性，從而有力保證電氣自動化控制系統(tǒng)的正常運轉、降低生產(chǎn)成本。

3.2 需對散熱防護工作給予一定重視

較好的散熱防護工作在保障軟件發(fā)揮功能、預防系統(tǒng)癱瘓等方面具有積極意義，因而在設計過程中，應注意對這一環(huán)節(jié)的規(guī)劃，從而實現(xiàn)對電氣設備的有效防護、減少安全隱患、增加經(jīng)濟效益，具體技術路線見圖1。

4 結語

電氣自動化控制系統(tǒng)在提高電力行業(yè)生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮了巨大作用，在該系統(tǒng)的構建中，設計是一項具有關鍵意義的內(nèi)容，在設計過程中，應遵循科學適用的設計思想，并充分考慮各方面因素的影響，從而保障整個系統(tǒng)的正常運行，使其在生產(chǎn)中發(fā)揮應有作用。

參考文獻

[1]潘鵬鵬，方偉，韋星.電氣自動化控制系統(tǒng)的設計和應用[J].電子制作，2016，01：57+56.

[2]劉超.電氣自動化控制系統(tǒng)之設計思路探析[J].神州，2013，06：48.