論電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用研究

鞏雪穎

山東萊鋼永鋒鋼鐵有限公司 山東德州 251100

1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化技術(shù)有其自身特點(diǎn)。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)有兩個(gè)最為典型的特點(diǎn)、一是電氣自動(dòng)化控制的技術(shù)涵蓋面非常廣；二是該技術(shù)對電子技術(shù)的依賴程度很高，所謂技術(shù)涵蓋面廣主要指的是電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是多種技術(shù)相融合的產(chǎn)物。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的涉及范圍比較廣，另外一個(gè)原因是該技術(shù)本身技術(shù)含量非常高。實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)需要多種軟硬件技術(shù)協(xié)調(diào)配合，所謂對電子技術(shù)的依賴程度比較高。主要是因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)是電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的核心技術(shù)。實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化關(guān)鍵是依靠電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)通過是通過發(fā)出信號。通過專門的信號處理運(yùn)算的控制器來實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制，電子技術(shù)的發(fā)展直接影響著整個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能，因而我們要提高電氣自動(dòng)化控制的水平，就必須要注重電子技術(shù)的更新。

2 電氣自動(dòng)化控制的功能分析

依照單元機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)，將廠用電源同變壓器組都?xì)w入到ECS監(jiān)控中，主要實(shí)現(xiàn)的功能有以下八個(gè)方面：

（1）實(shí)現(xiàn)LPS系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的監(jiān)視；

（2）能夠有效控制發(fā)電機(jī)組；

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)對變壓器組的控制和保護(hù)；

（4）能夠?qū)崿F(xiàn)對柴油發(fā)電機(jī)組的控制和保護(hù)；

（5）實(shí)現(xiàn)對高壓變壓器開關(guān)的控制；

（6）實(shí)現(xiàn)對低壓廠用電源的控制；

（7）實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制方式的自動(dòng)切換；

（8）實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)控制以及自動(dòng)化控制的并網(wǎng)。

3 電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

3.1 建筑工程中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，我國的建筑電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：失壓線圈、熔斷器、熱繼電器以及穩(wěn)壓組件，在建筑電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系較為緊密，由于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，其中一些系統(tǒng)需要手動(dòng)去設(shè)置調(diào)節(jié)。此外，在對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置時(shí)要做好手動(dòng)調(diào)節(jié)與自動(dòng)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)換工作，為了保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的完善性，應(yīng)使啟動(dòng)裝置與制動(dòng)裝置在系統(tǒng)中共存。此外，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中還要設(shè)置制動(dòng)停車回路，這樣能有效保證設(shè)備運(yùn)行的安全。

3.2 電力系統(tǒng)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

（1）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要組成部分，由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備等，其主要是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的，下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站終端設(shè)備（如測量控制等裝置）等構(gòu)成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的主要功能是：電力生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行安全分析、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力負(fù)荷預(yù)測、自動(dòng)發(fā)電控制（省級電網(wǎng)以上）、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度（省級電網(wǎng)以上）并適應(yīng)電力市場運(yùn)營的需求等。

（2）變電站自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作，提高工作效率，擴(kuò)大對變電站的監(jiān)控功能，提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動(dòng)化的內(nèi)容就是對站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制，其特點(diǎn)是全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備；二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化，盡量采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)熒幕化：運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。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)。

（3）發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)（DCS）。發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）一般采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由過程控制單元（PCU）、運(yùn)行員工作站（0S）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）組成。過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/0模件組成。MCU模件通過冗余的I/0總線與智能FO模件通訊。PCU直接面向生產(chǎn)過程，接受現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈沖量等信號，經(jīng)運(yùn)算處理后進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示和打印以及輸出信號直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測、控制和聯(lián)鎖保護(hù)等功能。

運(yùn)行員工作站（0S）和工程師工作站（ES）提供了人機(jī)界面。運(yùn)行員工作站接收PCU發(fā)來的信息和向PCU發(fā)出指令，為運(yùn)行操作人員提供監(jiān)視和控制機(jī)組運(yùn)行的手段，工程師工作站為維護(hù)工程師提供系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置和修改、系統(tǒng)診斷和維護(hù)等手段。

3.3 電子自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況分析

全球電子信息技術(shù)快速發(fā)展，我國的計(jì)算機(jī)也得以大力推廣，普及程度較高，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，在電力系統(tǒng)的很多環(huán)節(jié)都存在，例如電力運(yùn)輸、配電過程等。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展帶給電力系統(tǒng)的推動(dòng)作用非常明顯，主要從以下四個(gè)方面來分析：

（1）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前我國的電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度不斷加強(qiáng)，在功能上不但能夠提供海量的數(shù)據(jù)用于實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還能夠使得多項(xiàng)操作或是工作同時(shí)展開，有助于新裝置的測試和試驗(yàn)，由此可以看出，計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算給電力系統(tǒng)試驗(yàn)提供的有利條件非常重要。而對于電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控則是較為容易控制。

（2）電氣自動(dòng)化的智能技術(shù)。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷提升，電力系統(tǒng)的控制技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，在操作以及監(jiān)控等方面都取得了長足的進(jìn)步。比如某處的電網(wǎng)出現(xiàn)故障以后，監(jiān)控能夠?qū)崟r(shí)地傳遞數(shù)據(jù)，電力部門則在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修復(fù)，最大程度上降低危險(xiǎn)性。而電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)能夠避免人工操作，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)傳輸數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)，通過自動(dòng)化技術(shù)排查與解決技術(shù)。

4 結(jié)語

隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發(fā)展，電氣自動(dòng)化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆?，技術(shù)更新將不斷加快，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷完善。