华电郑州机械设计研究院有限公司,河南郑州450000
摘 要:电气自动化控制技术,在现代工业中比较常用,提供了高效的控制方法,实现了自动化的运行一些先进的技术被应用到电气自动化控制系统的设计中,推动了工业的进一步发展,在社会生产生活中具有广阔的发展前景和发展空间,探究电气自动化控制系统的设计和应用,不断融合新技术,有利于提高我国在电气自动化领域的科技水平。
关键词:电气自动化;控制系统;设计;应用
随着科学技术水平的显著发展和提高,电气自动化工程技术不断发展完善。电气自动化技术在现代社会电力供应方面发挥着重要作用,电气自动化控制系统的完善和发展代表经济现代化的程度,并呈现出智能化和一体化的发展趋势,在社会生产生活中具有广阔的发展前景和发展空间。探究电气自动化控制系统的设计和应用,不断融合新技术,有利于提高我国在电气自动化领域的科技水平。
1电气自动化控制系统概述
电气自动化控制系统是以计算机技术为基础,结合电子通讯技术便于集成和控制的电气系统,是电气工程与自动化的简称。电气自动化控制系统能够自动管理故障、自动绘图,其高级应用是配电自动化的补充,但两者在数据的采集上是不同的,电气自动化系统的高级应用主要作用于变电站的电气自动化控制工作。电气自动化系统能够有效地识别和检测各项故障和功能,并自动进行故障修复,保障系统的正常运行,尤其是对变电站的运行情况的分析和处理,有利于变电站检测和控制系统的完善,促进变电站二次连接的方便快捷,保障变电站的安全,提高供电质量。
2电气自动化控制系统的设计
2.1 电气自动化控制系统功能
1)自动控制功能。电力自动化控制系统的一大重要应用功能在于,设备故障时,能够利用开关将电路及时切断,防止出现安全事故。2)监视功能。在电气自动化控制系统中,无法通过肉眼看出自变量,所以需要通过传感器监视各种视听信号,以便实时掌握系统变化情况。3)保护功能。电气设备运行过程中,故障是难以避免的,因此电气自动化控制系统必须能够及时监测故障信号,并加以自动保护。
2.2设计总体思路
随着IEC61131的颁布,OPC技术的出现,Windows也逐渐成为标准工控平台,电气技术与计算机技术紧密结合。目前IEC61131是国际化标准,也是我国自动化控制系统厂商的主要选择和应用标准。随着计算机技术的快速发展,电气自动化控制系统的设计应于计算机技术相结合,形成与微型计算机相对应的自动化控制系统,实现电气系统控制的智能化和人性化。
2.3电气自动化控制系统组成
目前的电气自动化控制系统主要由电源供电回路、保护回路、信号回路、制动停车回路、自锁及闭锁回路等组成。为更好地理解控制系统的组成,以电源供电回路和制动停车回路进行具体说明,电源供电回路采用 AC380V 和 220V 等多种供电电源作为工作电源,受此电压的供电电源的驱动,控制系统得以顺利运行。制动停车回路指启动制动环节,让异常运行的电气设备停止运转,通常表现为倒拉反转制动、能耗制动灯。电气自动化控制系统的组成虽有不同,但制动系统的宗旨都是为监管设备的正常运行服务,快速发展的科技将推动控制系统的升级与更新。
2.4设计方式
2.4.1集中监控方式
集中监控方式是电气自动化控制系统较为简单的设计方法,主要是将系统的全部功能集中在单一处理器上进行综合处理,对控制站防护的要求不高但却能够实现便捷的维护工作。但集中监控方式具有明显的缺陷,实现全部设备的监控操作会增加目标对象的数量,造成主机压力过大,造成电缆、投资的大幅度增加,长距离的电缆在一定程度上会干扰系统的稳定性和可靠性,通过刀闸隔离实现闭锁和断路器连锁而使用的硬接线会由于辅助节点连接不到位发生无法正常操作设备的现象,只有通过二次接线才能实现集中监控的效果,但二次接线的过程复杂,维护工作量较大,在操作过程中会出现隐患,因此集中监控方式不具有实际性。
2.4.2远程监控方式
远程监控系统的设计要求现场总线的通讯速度不能太高,由此节省了大量电缆,节约安装费用与材料,具有较高的可靠性和灵活性。CAN总线、Lonworks总线等现场总线的设置不需要告诉通讯的支持,并且电厂电气部门常具有较大的通讯量,因此并不适用于整个电厂的电子自动化控制,而是适用于小系统的电气监测和控制系统。
2.4.3现场总线监控方式
电气自动化控制系统的应用成果主要有以太网(Ethernet)、现场总线等,现场总线监控方式具有较强的针对性,对于实际情况中不同的间隔起到不同的作用,因此应以间隔的实际情况进行系统的设计和应用。现场总线监控的应用还有利于节约隔离设备,减少I/O卡件、端子柜等资源的利用,而且是就地安装,有效的减少电缆的使用量,节省工作量和成本,除此以外各个装置是相互独立的,极大地提高了系统运行的稳定性和安全性。
3电气自动化控制系统的应用
3.1在工业领域的应用
在高水平的基础设施建设中,电气自动化系统控制发挥重要作用。例如在火力发电站中的应用,主要以机、炉协调控制系统(CCS)作为整个火电站的主要控制系统,运用炉膛安全保障系统(FSSS)实现炉膛压力、熄火和吹扫的有效保护,并运用汽机旁路控制系统(BPS)和汽机电液调节系统(EH)实现对汽机的控制和调节,充分利用互联网提高电气自动化系统运行和管理的水平,通过监视控制设备,以主接线图的运行状态和数据信息及时提供多数特殊数据的反馈,并利用测控装置统计电量,实现发电站自动效核、电动机状态修检等自动化,保障火电站的安全和经济效益的提高。
3.2在故障检修的应用
电气自动化的集中监控方式具有运行稳定、维护方便等特点,系统将各个功能集中于一个处理器进行优化处理,有针对性的设置现场总线的自动化程序,可以根据现场设备的具体情况进行调节和安装。系统装置的设计具有独立性,能够保障某一装置发生故障时不会影响整个系统的正常运行,并通过图像化的自动控制管理界面及时、准确的找出故障来源,进行检修和完善,节省人力、时间、财力等资源。
3.3在生活领域的应用
交通领域的发展离不开电气自动化控制系统的支持,例如地铁交通运输方式的运行,其构件及自动化的控制都是电子自动化系统应用的表现;日常生活中的电子产品也离不开自动化控制,POS机、电梯、自动麻将机等生活产品都是对电气自动化的有效应用。
结语
电气自动化技术在现代社会电力供应方面发挥着重要作用,保障配电安全,减少配电故障,减少电力能源的消耗,为人们的生产生活提供优质的电能。总之,要将计算机技术与自动化技术相结合,加大对自动化配电系统的研发,促进电气自动化控制系统的完善。
参考文献
[1]王铮.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[D].郑州大学,2011.
[2]唐一凡.计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计探索[J].电子测试,2014.
论文作者:许守亮
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/17
标签:控制系统论文; 电气自动化论文; 回路论文; 系统论文; 电气论文; 故障论文; 方式论文; 《电力设备管理》2017年第5期论文;