摘要:电气自动化控制系统的设计过程中,必须要充分把握各个设计要点,使系统整体的稳定性获得保障,同时满足实际生产需求,才能保证电气自动化控制系统功能的充分发挥。随着科学技术的不断发展,电气自动化控制系统也将日益完善,必将为促进我国社会和经济的持续发展起到重要的推动作用。
关键词:电气自动化;控制系统;设计
1 电气自动化系统设计中的原则及要求
电气自动化系统的设计必须要符合一定条件,并达到一定的要求,具体体现在以下几点当中:
1.1对于设计方面的要求
电气自动化控制系统对设计的要求,具体体现在,其设计的主要参考依据和参照基础主要是机械以及工艺等对电气控制系统的详细要求。因此,在设计过程中,为了能够更加全面、详细、准确地将这些要求直观、清楚的呈现以及表达出来,工作人员就必须要做好元件状态表的检测工作,并严格、认真完成原件动作节拍表以及工作循环图。与此同时,对于设计过程中的一些具有一定技术性要求的情况,应明确详细的技术指标,如调速要求一般要给出相应的调速技术指标;其他如启动、制动、转向、照明以及保护等的一些要求,则应充分提供给相应的生产依据。
1.2对于控制方式的要求
就目前的情况来看,绝大多数的电气自动化企业,在进行其控制系统设计时,其生产机械往往采取的是机电结合控制的方式来实现的。这样的方式对机械的与电气的关系考验较大,往往需要工作人员认真从制造成本、工艺要求、结构复杂性以及使用维护的方便等方面进行充分考虑。
1.3对于设计成本的要求
电气自动化控制系统设计关于成本方面的要求具体体现在:系统设计在保证基本满足控制要求的基础之上,尽量将其成本和难度降低。
电气自动化控制系统的主要设计原则:在电气自动化控制系统设计过程中,一定要具备正确性、安全性以及美观性等原则。所谓的正确性,指的是工作人员必须要对所使用的电气元件等进行认真、详细的分析,保证其安装的正确性;工作人员设计时必须按照标准操作规范进行操作,确保系统的可靠性及安全性;在前两个原则的基础之上,最好能够满足系统设计的美观性。
2 电气自动化控制系统的设计策略
2.1 数据采集模块的设计
监控系统中分别体现不同的功能,现场控制层主要负责数据采集、相关控制参数的设置等内容。我们以数据采集模块设计为例简要分析其设计要点:数据采集模块的设计主要分为模拟量数据采集、数字量数据采集和电能量数据采集三个部分。在交流电路中模拟量数据采集某个周期内交流电压信号、电流信号的瞬时值,并将模拟值通过A/D转换,后经过运算处理,得到被测电压的有效参数;数字量数据的采集,其中主要包括断路器运行状态、隔离开关状态、继电器保护信号等数字量的采集;电能量数据的采集包括有功电能与无功电能数据。数据采集模块中的模拟量数据、数字量和电能量数据需要通过数据传输模块处理、传输至采集系统,数据采集系统对相关数据进行实时记录,并将数据信号传输至上层系统,上层系统接收系统,发出控制命令,并将该信号转换为其他模块可识别的信号,从而实现各个模块之间的相互通讯。
2.2 数据传输模块的设计
电气自动化控制系统运行中的数据传输模块基于多通道数据传输模式实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数据传输模块的主要功能是对类型、性质、传输目的地等参数不同的数据信息进行处理,并完成对接收数据的分析,将分析后数据发送至电气自动化控制系统应用平台上。需注意的一点是:为提高整个电气自动化控制系统中数据传输系统的运行效率,就需要在确保数据传输稳定与可靠的前提条件下,合理降低并控制数据传输的网络环境要求。具体思路是:在需要传输的数据经过通信模块后直接进入数据分析系统当中,在数据分析系统当中依据数据属性、类比进行分类打包,然后经过各类数据所对应的专用通道进行数据传输,其优势是能够确保各个通道以及不同类型数据传输的独立性与完整性。
2.3 集中监控方式设计
集中监控这个方式的最大的优点是控制站的运行保养方便、防护要求低和简便的系统设计方法。不过这也给集中监控带来了缺陷,即这样把控制系统种的每个重要的功能都放到一个处理器里面去操作,大大增加了处理器的工作任务量,降低了系统的运行速度,不利于工作效率。在监控所有的电气控制设备时,每次增加监控对象时主机冗余下降,还需要企业增加投资,增加电缆的数量而且电缆运输距离的加长也会影响控制系统的稳定性和可靠性。电缆距离的加长,使电缆查线任务加大,因此增大维护量,还存在着由于接线复杂,造成在查线或者传动过程中的操作失误的可能。所以,在使用集中监控方式前,要认真处理好以上的问题。
2.4 电气控制系统自动化设计远程监控模式分析
伴随科技的发展,远程视频、远程监控和远程会议等技术已经渐渐成熟,远程监控方式的优势在于节省电缆、安装费用少、节省材料、提高可靠性、组态比较灵活。不过这种监控方式不能在全场的电气自动化系统构建中使用,主要是现场总线的传输速度比其他的方式要低,而且的电气通讯量过于多,所以远程监控方式一般情况下只适用玉小型的监控系统,在设计电子自动化控制系统的要重要考虑的地方。
2.5 电气控制系统自动化设计现场总线监控设计
现代的变电站综合自动化系统中,已经普遍在应用互联网以及现场总线等计算机网络技术,应用现代化的计算机技术以后,给变电站带来了根本性的变化,一方面不仅为自身的工作积累了丰富的工作经验,大大提高了工作效率,另一方面为不仅证实了网络控制系统用于发电气设备的可行性,而且大大推进了智能化电气设备的发展。现场总线监控方式帮助系统设计大大提高了工作的细化程度和工作效率,节省了工作时间。此种方式除了具有远程监控的功能外,还可以对系统进行设备隔离,提高系统整体自动化程度,对电气系统整体技术提升具有十分重要的意义。电气设备设计过程中需要对卡件、端子柜、隔离设备、模拟量变送器等进行分析,智能设备设计过程中需要按照就地安装的基本原则,通过监控系统进行综合通信连接,从而能够节省大量的控制时间,整个系统设计过程中节约了很多投资,同时系统的整体维护量也下降了,从而节约了系统的成本。通过对不同装置进行网络连接,可以达到网络灵活组网的根本目标,保证整个系统的可靠性大大提高。电气控制系统自动化处理过程中可以按照集成方式不同选择不同的平台,实现不同的集成模式。随着网络技术、计算机技术、控制技术和显示技术的发展,电气设备控制系统可以通过计算机网络进行互联,达到自动化控制的根本目标。电气系统各个元件之间信息共享和联动控制,可以提高整个系统的管理效率。同时也提高了整个系统应对突发事件的整体控制能力,从而能够达到节能和节省人力的目标。电气控制系统自动化控制过程中可以对功能进行进一步完善,能够更好地提高系统的工作效率,因此需要在系统可靠、技术成熟、投资合理、管理高效的情况下,进行综合性集成,提高整个系统的设计水平,同时也能保证系统可靠性,对系统自动化水平提高具有重要意义。
3 结语
总之,电气控制系统自动化设计过程中需要根据网络技术发展状况,按照电气系统设计的基本原则开展有效的工作,提高系统的综合管理水平,为电气系统完成相应功能奠定重要基础,能够更好地提高电气系统的自动化水平,促使电气系统功能更加完善。
参考文献:
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[2]潘鹏鹏,方伟,韦星.电气自动化控制系统的设计和应用[J].电子制作.2016(01).
论文作者:白方东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签:控制系统论文; 系统论文; 电气论文; 电气自动化论文; 数据论文; 数据传输论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第35期论文;