摘要:电气自动化控制系统是基于计算机技术和电子通讯技术的综合控制管理系统,保证设备能安全稳定地运行,尽可能减少机械设备的运行维护次数,节约维护成本。 文章主要就电气自动化控制系统设计特点、方式,以及计算机应用下的电气自动化控制系统设计进行了简要的介绍。
关键词:电气自动化;控制系统;设计
一、电气自动化控制系统设计
(一)电气自动化控制系统设计特点
相较于以往的热机机械设备而言,电气自动化系统具备着信息量不大、操作频率不高、控制对象也较少,并且效率高、精度高等优点。为此,自动装置的牢靠特性、高抗干扰和反应敏锐能力对于电气设备而言还是极其关键和重要的。另外,其有效管理措施的要求也可以通过电气自动化的控制系统具备批量连锁防护的功能特点来满足。
(二)电气自动化控制系统设计方式
(1)集中监控方式
集中监控方式具备着其自身运行维护较为方便的特点,另外,在防护要求较低的前提下,该系统的设计业不复杂。然而,任何一个集中监控都需要满足集中的需求,所以,为了使监控对象减少、处理速度增加,就必须保证能够将各大功能都聚集到一个处理器里进行处理。
(2)远程监控方式
就远程监控方式而言,指的是在双方都接入Internet或者计算机网络异地拨号的前提下,将需要被控制的计算机连通起来的一种措施。该方式不但能够使得被控计算机的桌面环境显示到自己电脑桌面上,还能够达到远程操控的目的。
(3)现场总线监控方式
现场总线监控方式除了具有远程监控方式的所有优点,还具有针对性高、节省辅助设备和器件的有点。由于不同设备的设计安装和作用是不尽相同的,要想把它们都连接起来的话就只能通过互联网这一途径,这样一来,即使其中某一设备装置出现问题都能保证不会对点网中其他部分造成影响,更不会导致整个系统出错进而崩溃的不良情况,大大增强了系统运行的安全性和可靠性。总之,对现场总线监控方式的研究和应用是十分重要的,随着科学技术的不断进步,现场总线监控方式必然会在所有涉及电气自动化控制领域中充分发挥其作用,促进电厂基于计算机技术的电气自动化控制系统继续完善并发展。
二、基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析
(一)FCS控制系统设计
在基于计算机技术的电气自动化控制系统中,FCS系统在传输信号时通常采用一对多的形式,即双向传输方式,由于该传输方式使用高精确性的数字,所以信号传输时具有较强可靠性,能使电气设备一直处于被监控状态。针对FCS控制系统中缺乏统一通讯协议、通讯传输速度慢、可连接设备较少、无法和智能仪表有效结合等问题,在设计FCS控制系统时可在布置总线过程中与其他系统相互配合,为FCS控制系统提供各项辅助功能。
(二)电气负荷自动化控制系统设计
电气负荷自动化控制系统主要用于确保电网运行安全稳定,其根本目标是实现对电气负荷的管理和监控。事实上,随着社会经济的不断发展,以传统的限电方式来实现对电气负荷的管理和控制已无法满足人们对电力日益增长的使用需求,长此下去必然会造成电力供应的不平衡。因此,传统的电力负荷管理必然会朝着自动化控制方向发展,并逐渐成为电气控制系统的重要部分。
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目前,许多电气部门都拥有专属的电气控制系统,能在新型电气自动化控制系统中使用负荷系统,真正实现了负荷控制向负荷管理与控制的转变,使电气负荷控制系统与配电系统实现自动化管理统一,有效实现电力系统的信息资源共享。
(三)电气自动化通讯系统设计
作为电气自动化控制系统的重要组成部分,电气自动化通讯系统是保证信息资源传输迅速、准确的关键。事实上,电气自动化控制系统具有大量终端节点,所以其通讯方式极其复杂,电力部门当前常见的通讯方式是结合有线和无线的传输方式实现通讯,在选择通讯方式时必须全面考虑用电户的实际情况,合理选择最佳通讯方式。
(1) 有线通讯方式
电话线和专线是有线通讯方式的主要形式,其中电话线方式成本较低,但相对地,其可靠性和通讯安全性也较低,虽然电话线连接便捷但时效性较低,由此可见,电话线通讯方式适用于对实时性要求较低的配电终端。与电话线相比,专线通讯方式的可靠性、安全性和时效性都较高,可适用于对实时性要求较高的配电终端,但其成本较高。
(2) 无线通讯方式
无线通讯方式的主要形式是普通电台通讯和高速智能传电方式。普通电台通讯多用于对电气负荷的管理和控制,成本低却可靠性差,不适用于可靠性要求较高的配电终端。对比而言,高速智能传电通讯方式具有传输速率高、准确性好的特点,能自由选择路由功能,同时可将电网运行状况自动上报的功能,安全可靠,可用于对可靠性要求高的配电终端,但其成本比普通电台通讯高。
(四)电气自动化控制系统的分布式控制设计
电气自动化控制系统是利用串行电线将中央处理器、智能仪器、网络技术、变频器和低压断路器等有机连接起来组成的,并利用中央处理器对各电气设备的信息加以提炼加工,进一步收集这些数据。电气自动化控制系统采用分布式控制方式,能将数据分成分支的框架,便于各类智能化设备通过自动化系统和通讯总线有机连接起来,全面提高电气自动化控制台的运行效率。
(五)电气自动化控制系统的集中监控设计
电气自动化控制系统的集中监控原理是将电气自动化控制系统的信息数据集中到同一中央处理器中,由于系统收集和处理信息庞大,必然会使得系统运行的速度减慢。当电气自动化系统在检测控制运行状况时,涉及的操作较多,导致电缆数量增多、占据主机空间增大,造成信号传输的距离变大,影响传输效率。因此,在设计集中监控的电气自动化控制系统时,必须全面考虑到集中监控安全性、准确性和便捷性的提高,完善集中监控设计。
(六)电气自动化控制系统的远程监控设计
电气自动化控制系统具有安全性高、可靠性高、灵活性高的特点,对电气自动化控制系统进行远程监控不仅能有效节约成本,节省电缆安装费用,还能降低电缆使用率,减少电缆维护次数。但电气自动化控制系统在进行远程监控时,由于对大型系统进行监控时难以建立全过程管理的电气自动化控制系统,导致远程监控的通讯速度无法满足实际需求。因此,必须采取有效措施改善远程监控的通讯速度,全面提高电气自动化控制系统的运行安全性。
结语:言之,尽管电气自动化技术的兴起时间并不是很长,但是其与人们日常的生活及现代工业发展都有着千丝万缕的联系,为此,它的发展速度是极快的,并且现如今该技术内容也已经较为普及、完善和成熟了。由于电气自动化技术覆盖了农业、工业、国防等众多领域,所以它也直接关系着我国国民经济的发展。为此,目前我们的首要任务是全面了解和掌握电气自动化控制系统设计的相关内容,以便使得该技术能够得到更进一步的提高和发展。
参考文献:
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论文作者:杨诺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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