浅谈电气自动化控制系统及设计

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电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计电气自动化控制系统是指运用电气技术和自动化技术,对生产、工艺过程或设备进行自动控制的系统。

它包括了传感器、执行器、控制器和通信网络等组成部分,通过测量、控制和调节不同的物理量,实现对工业生产过程的自动控制。

在电气自动化控制系统的设计过程中,首先要明确所要控制的对象和目标。

然后对系统的输入输出进行建模,确定需要测量和控制的物理量以及其相互关系。

接下来,根据系统的要求和性能指标,选择合适的传感器、执行器和控制器,并进行接线和安装。

同时,需要设计控制器的参数和逻辑,以及选择合适的控制算法和策略。

在系统的实施和调试过程中,需要进行系统的参数调整和故障排除,确保系统能够正常运行并达到设计效果。

在电气自动化控制系统的设计中,有一些常用的技术和方法。

首先是传感器技术,通过测量和感知物理量的变化,将其转换为可以被控制系统识别和处理的信号。

传感器的选择需要考虑到被测量物理量的特性、精度要求、环境条件和成本等因素。

其次是执行器技术,通过控制执行器的运动和力量,实现对被控对象的控制。

执行器的选择需要考虑到输出力量、运动速度、精度要求和可靠性等因素。

再次是控制器技术,控制器是实现控制算法和逻辑的关键部分。

控制器的选择需要考虑到控制算法的复杂度、控制要求和性能指标等因素。

最后是通信技术,将传感器、执行器和控制器连接起来,实现数据的传输和共享。

通信技术的选择需要考虑到通信速度、通信距离和可靠性等因素。

电气自动化控制系统的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑不同的因素和约束条件。

在设计过程中,需要进行系统的建模、参数选择和参数调整,并进行系统的测试和验证。

同时,还需要考虑到系统的可靠性、安全性和可维护性等因素,以及与其他设备和系统的集成和协同工作。

通过合理的设计和实施,可以提高生产过程的自动化程度,提高生产效率和质量,并降低生产成本和能耗。

总之,电气自动化控制系统的设计是一个综合性的工程,需要综合运用电气技术、自动化技术和通信技术等知识,合理选择和配置系统的各个组成部分,并进行系统的参数调整和系统级测试,确保系统能够正常运行并满足设计要求。

电气自动化控制系统的设计与优化

电气自动化控制系统的设计与优化

电气自动化控制系统的设计与优化电气自动化控制系统在工业生产中扮演着重要的角色,它通过采集、处理和控制电气信号,实现对生产过程的自动化控制。

本文将重点讨论电气自动化控制系统的设计与优化,从系统结构、性能指标、优化方法等方面进行探讨。

一、系统结构设计电气自动化控制系统的结构设计是保证其正常运行的基础。

在设计过程中,需要考虑以下几个方面:1. 系统模块划分:根据生产工艺和控制要求,将系统划分为不同的模块,如传感器模块、执行器模块、控制器模块等。

这样可以使系统的组织结构清晰,便于维护和升级。

2. 通信协议选择:根据不同模块之间的通信需求,选择合适的通信协议。

例如,对于远距离通信需要RS485协议,而对于近距离通信则可选择CAN总线协议。

3. 系统可靠性设计:为了确保系统的长期稳定运行,需要采取措施来提高系统的抗干扰能力和容错能力。

例如,在传感器和执行器之间添加冗余设计,使系统在部分组件故障时仍能正常工作。

二、性能指标优化电气自动化控制系统的性能指标对于生产效率和产品质量的提升至关重要。

以下是几个常见的性能指标及其优化方法:1. 响应时间:响应时间是指控制系统从接收到输入信号到输出响应完成的时间。

缩短响应时间可以提高系统的实时性和响应能力。

优化方法包括选择高速响应的传感器和执行器,采用确定性通信协议等。

2. 精度:精度是指控制系统输出值与期望值之间的偏差。

提高系统的控制精度可以减小生产过程中的误差和浪费。

优化方法包括选择高精度的传感器、使用滤波算法降低信号干扰等。

3. 可扩展性:可扩展性是指系统在面对未来扩展需求时的灵活性和适应能力。

优化方法包括采用模块化设计、使用开放的通信接口、预留足够的系统资源等。

三、优化方法在电气自动化控制系统的设计中,可以采用一些优化方法来提高系统的性能和效率:1. 系统仿真:通过建立模型和进行仿真,可以在系统设计阶段预先评估系统性能,并进行参数调整和优化。

2. 算法优化:控制算法是电气控制系统的核心。

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计1. 概述电气自动化控制系统是一种将电气技术与自动化技术相结合的系统,用于控制和监控各种工业过程和设备。

本文将详细介绍电气自动化控制系统的设计原则、组成部分、功能及其在工业领域的应用。

2. 设计原则电气自动化控制系统的设计需要遵循以下原则:2.1 可靠性:系统应具备高可靠性,能够在各种环境条件下稳定运行,确保生产过程的连续性和安全性。

2.2 灵活性:系统应具备良好的扩展性和适应性,能够满足不同工业过程的需求,并能够应对未来的技术发展和变化。

2.3 效率:系统应能够高效地控制和监控工业过程,提高生产效率和质量,并降低能源消耗和人力成本。

3. 组成部分电气自动化控制系统主要由以下组成部分构成:3.1 传感器和执行器:用于采集和执行控制信号,将物理量转换为电信号或执行机械动作。

3.2 控制器:负责处理传感器采集到的信号,并根据预设的逻辑和算法进行控制和决策,将控制信号发送给执行器。

3.3 人机界面:提供操作和监控界面,使操作人员能够方便地与系统进行交互,实时监控和控制工业过程。

3.4 通信网络:用于传输控制信号和监测数据,实现各个系统组件之间的信息交换和协调。

4. 功能电气自动化控制系统具备以下功能:4.1 监测和采集数据:通过传感器实时监测各种工艺参数,如温度、压力、流量等,并将数据采集到控制系统中。

4.2 控制和调节过程:根据设定的控制策略,控制器对工业过程进行调节和控制,以达到预期的工艺要求。

4.3 故障诊断与报警:系统能够自动诊断故障,并通过人机界面或其他方式向操作人员发出报警信号,提醒其采取相应的措施。

4.4 数据存储与分析:系统能够将采集到的数据进行存储和分析,为生产管理和决策提供依据。

4.5 远程监控与控制:通过通信网络,操作人员可以远程监控和控制工业过程,实现远程操作和管理。

5. 应用领域电气自动化控制系统广泛应用于各个工业领域,如:5.1 制造业:用于控制和监控生产线上的各种设备和工艺过程,提高生产效率和质量。

电气自动化控制系统及设计

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电气自动化控制系统及设计一、引言电气自动化控制系统是现代工业生产过程中的关键技术之一,它能够实现对工业生产过程的自动化控制和监测。

本文将详细介绍电气自动化控制系统的概念、设计原则、组成部分以及相关技术。

二、概念电气自动化控制系统是指利用电气设备和自动化技术对工业生产过程进行控制和监测的系统。

它通过传感器、执行器、控制器等设备,实现对生产过程中各种参数的测量、控制和调节,以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。

三、设计原则1. 可靠性:电气自动化控制系统的设计应具有高可靠性,能够保证生产过程的稳定运行,防止故障和事故的发生。

2. 灵活性:系统设计应具备一定的灵活性,能够适应不同的生产需求和工艺变化,方便进行调整和优化。

3. 安全性:系统设计应符合相关的安全标准和法规要求,确保生产过程中的人员和设备安全。

4. 高效性:系统设计应具备高效的控制和监测能力,能够实现快速响应和精确控制,提高生产效率和产品质量。

四、组成部分1. 传感器:用于将生产过程中的物理量转换为电信号,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等。

2. 执行器:根据控制信号执行相应的操作,如电动阀门、电机驱动装置等。

3. 控制器:负责接收传感器信号,进行数据处理和逻辑判断,生成相应的控制信号,如PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)等。

4. 人机界面:用于人机交互,显示生产过程的状态信息,接收操作指令,如触摸屏、计算机监控系统等。

5. 通信网络:用于实现控制系统内各个组件之间的数据传输和通信,如以太网、现场总线等。

五、相关技术1. 自动控制技术:包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等,用于实现对生产过程的自动控制和调节。

2. 传感技术:包括温度传感、压力传感、流量传感等,用于实时监测生产过程中的各种参数。

3. 通信技术:包括以太网、现场总线、无线通信等,用于实现控制系统内各个组件之间的数据传输和通信。

4. 数据处理技术:包括数据采集、数据存储、数据分析等,用于对生产过程中的数据进行处理和分析,提取有价值的信息。

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计一、引言电气自动化控制系统是一种集电气、电子、自动控制和信息技术于一体的系统,广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理等领域。

本文将详细介绍电气自动化控制系统的基本原理、设计流程以及相关技术要求。

二、基本原理1. 自动化控制原理电气自动化控制系统基于自动化控制原理,通过传感器获取被控对象的信息,经过信号处理和控制算法计算,再通过执行机构实现对被控对象的控制。

自动化控制系统的基本原理包括反馈原理、控制算法、信号处理等。

2. 电气控制原理电气控制原理是电气自动化控制系统的核心,主要包括电气元件、电气线路、电气设备的选型、布置和连接等。

在设计电气控制系统时,需要考虑电气设备的安全性、可靠性和经济性。

三、设计流程1. 系统需求分析在设计电气自动化控制系统之前,需要进行系统需求分析,明确系统的功能要求、性能要求和安全要求等。

同时,还需考虑系统的可扩展性和可维护性。

2. 系统设计系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计主要包括电气元件的选型、布置和连接等。

在选型时,需要考虑元件的功能、性能和可靠性。

在布置和连接时,需要遵循相关的电气安全规范和标准。

软件设计主要包括控制算法的设计和编程。

在设计控制算法时,需要根据系统的功能要求和性能要求,选择合适的控制策略和算法。

编程时,需要使用相应的编程语言和开发工具。

3. 系统集成与调试系统集成与调试是将硬件和软件进行整合,确保系统能够正常工作。

在集成过程中,需要进行硬件的连接和软件的加载。

在调试过程中,需要对系统进行功能测试、性能测试和安全测试等,确保系统能够满足设计要求。

4. 系统运行与维护系统运行与维护是电气自动化控制系统的最后一步。

在系统运行过程中,需要定期对系统进行检查和维护,确保系统的稳定性和可靠性。

同时,还需要记录系统的运行情况,为后续的故障排除和优化提供参考。

四、相关技术要求1. 电气安全技术要求电气自动化控制系统设计中,需要遵守相关的电气安全技术要求,包括电气设备的绝缘性能、接地保护、过载保护和漏电保护等。

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计1. 简介电气自动化控制系统是一种集成电气、计算机和通信技术于一体的系统,用于监测、控制和保护各种电气设备和工业过程。

本文将详细介绍电气自动化控制系统的设计要点和标准格式。

2. 设计要点2.1 系统结构设计电气自动化控制系统的结构设计是确保系统正常运行的关键。

一般包括传感器、执行器、控制器、通信网络和人机界面等五个主要组成部分。

在设计过程中,需要根据实际需求确定每个组成部分的数量、类型和连接方式,并确保它们之间的协调和互通。

2.2 电气元件选型电气元件的选型直接影响到系统的性能和可靠性。

在选型过程中,需要考虑元件的功能、规格、品牌、供应商和成本等因素。

同时,还需要根据系统的工作环境和要求选择适合的防护等级、温度范围和电气特性。

2.3 控制策略设计控制策略是指根据系统的工作过程和要求,确定系统的控制方式和算法。

常见的控制策略包括开环控制、闭环控制和模糊控制等。

在设计过程中,需要根据系统的特点和要求选择合适的控制策略,并进行参数调整和优化。

2.4 安全保护设计安全保护设计是确保系统在异常情况下能够及时停止工作并保护设备和人员安全的重要措施。

常见的安全保护设计包括过载保护、短路保护、漏电保护和火灾报警等。

在设计过程中,需要根据系统的特点和要求选择合适的安全保护装置,并进行可靠性分析和测试。

3. 标准格式3.1 封面电气自动化控制系统设计报告的封面应包括项目名称、报告名称、编制单位、编制日期和版本号等信息。

封面还可以包括项目负责人、设计人员和审核人员等相关信息。

3.2 目录电气自动化控制系统设计报告的目录应清晰地列出各章节和子章节的标题和页码,方便读者查阅。

3.3 引言引言部分应对报告的背景、目的、范围和主要内容进行简要说明,介绍电气自动化控制系统的重要性和应用领域。

3.4 系统概述系统概述部分应对电气自动化控制系统的结构、功能和性能进行详细描述,包括系统的主要组成部分、工作原理和技术指标等。

浅谈电气自动化控制系统的设计

浅谈电气自动化控制系统的设计摘要:电气自动控制系统是一种以计算机为基础,便于集成和灵活控制的系统。

在人们的生产生活中应用的越来越广泛。

电气自动化控制系统的设计和应用也被越来越多的人所重视。

正在被广泛的应用。

关键词:电气自动化控制系统设计应用1、电气控制对象的特点和要求(1)电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少,操作频率低,但强调快速性、准确性。

(2)电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快;同时对抗干扰要求较高。

(3)热力系统控制处理信息量大,系统复杂,以过程控制为主电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主,连锁保护较多。

2、常规ECS系统的实现水平目前,大多数电厂和DCS厂家所实现的ECS控制功能主要局限在以下几个方面:(1)监视部分发电机———变压器组系统,励磁系统,高、低压厂用电系统及备用电源系统,220V直流系统和UPS电源系统,电气公用系统,所控电气设备开关、闸刀的状态监视;中央信号及事故报警,事故记录及追忆功能。

(2)控制部分发电机——变压器组单元电气一次设备的控制、联锁,发电机程序起停,ASS的投切;厂用工作电源,高、低压厂变与高、低压备变之间的正常切换操作;电气接地系统管理;220kV断路器、隔离开关的控制。

应该说在传统的DCS 系统中对电气量的监视、控制非常有限,尤其是对电气专用智能设备信息的采集更是少之又少,致使这些设备各自为政,对运行人员来说,无法在操作员站的监视器上了解相关信息。

有时不得不采用大量的电流、电压变速器将部分模拟量采集进DCS系统;或者采用硬接线的方式接入DCS系统,使系统复杂、投资增加和资源浪费。

3、电气综合自动化系统的功能根据单元机组的p(6)380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。

(7)高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。

(8)柴油发电机组和保安电源控制和操作。

(9)直流系统和LPS系统的监视。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。

电气自动化中的控制系统设计

电气自动化中的控制系统设计在当今科技飞速发展的时代,电气自动化已经成为了工业生产、日常生活等诸多领域中不可或缺的一部分。

而控制系统作为电气自动化的核心,其设计的合理性、稳定性和高效性直接关系到整个自动化系统的运行效果。

一、电气自动化控制系统的概述电气自动化控制系统是指利用电气技术、电子技术、自动控制技术等手段,对生产过程或设备进行监测、控制和管理,以实现预期的功能和目标。

它通常由传感器、控制器、执行器和通信网络等部分组成。

传感器负责采集现场的各种物理量,如温度、压力、流量等,并将其转换为电信号。

控制器对这些电信号进行处理和分析,根据预设的控制策略生成控制指令。

执行器则根据控制指令执行相应的动作,如驱动电机、阀门等。

通信网络则用于实现各部分之间的数据传输和信息共享。

二、控制系统设计的目标和原则在进行电气自动化控制系统设计时,首先需要明确设计的目标。

一般来说,主要包括提高生产效率、保证产品质量、降低能源消耗、提高系统的可靠性和稳定性等。

为了实现这些目标,需要遵循以下原则:1、可靠性原则系统必须能够在各种恶劣的环境和工况下稳定运行,避免出现故障和错误。

这就要求在硬件选型、软件设计和系统集成等方面都要充分考虑可靠性因素。

2、先进性原则采用先进的技术和设备,以提高系统的性能和竞争力。

但同时也要注意技术的成熟度和适用性,避免过度追求新技术而导致系统的不稳定。

3、经济性原则在满足系统性能要求的前提下,尽量降低成本。

这包括硬件设备的采购成本、软件开发成本、系统维护成本等。

4、开放性原则系统应具有良好的开放性和兼容性,能够方便地与其他系统进行集成和通信。

5、易用性原则操作界面应简洁明了,易于操作和维护,减少操作人员的培训成本和工作强度。

三、控制系统的硬件设计1、传感器的选择根据被测量的物理量的类型、范围和精度要求,选择合适的传感器。

例如,对于温度测量,可以选择热电偶、热电阻或红外传感器等;对于压力测量,可以选择应变式压力传感器、电容式压力传感器等。

电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计引言概述电气自动化控制系统是现代工业生产中必不可少的一部分,它通过自动化设备和软件控制系统,实现对生产过程的监控、调节和优化,提高生产效率和产品质量。

本文将就电气自动化控制系统及设计进行详细介绍。

一、电气自动化控制系统的基本原理1.1 传感器和执行器:传感器用于采集生产过程中的各种参数,如温度、压力、流量等,执行器用于根据控制系统的指令实现对生产过程的调节。

1.2 控制器:控制器是电气自动化控制系统的核心部件,它接收传感器采集的数据,根据预设的控制算法进行处理,并输出控制信号给执行器。

1.3 人机界面:人机界面是控制系统与操作人员之间的桥梁,通过人机界面可以实现对控制系统的监控、设置和调整。

二、电气自动化控制系统的设计要点2.1 系统可靠性:在设计电气自动化控制系统时,需要考虑系统的可靠性,采用可靠的传感器和执行器,设计合理的冗余系统,以确保系统在故障时能够正常运行。

2.2 系统稳定性:稳定性是电气自动化控制系统设计的重要指标,需要合理选择控制算法和参数,避免系统出现振荡和不稳定现象。

2.3 系统可扩展性:随着生产过程的变化和发展,电气自动化控制系统需要具有一定的可扩展性,能够方便地进行系统升级和扩展。

三、电气自动化控制系统在工业生产中的应用3.1 生产线控制:电气自动化控制系统可以实现对生产线的自动化控制,提高生产效率和产品质量。

3.2 设备监控:通过电气自动化控制系统可以对设备进行实时监控,及时发现和处理设备故障,提高设备的可靠性和稳定性。

3.3 能源管理:电气自动化控制系统可以对能源的使用进行优化调节,降低能源消耗,提高能源利用效率。

四、电气自动化控制系统的发展趋势4.1 人工智能技朧:随着人工智能技术的发展,电气自动化控制系统将更加智能化,能够实现更复杂的控制任务。

4.2 互联网技术:互联网技术的应用将使电气自动化控制系统具有更强的连接性和实时性,实现远程监控和管理。

浅析电气自动化控制系统的设计与应用

浅析电气自动化控制系统的设计与应用电气自动化控制系统是现代工业生产中的重要组成部分,它能够实现工业生产过程中的自动化控制,提高生产效率,降低人工成本,保证产品质量。

本文将从电气自动化控制系统的概念、设计原则、应用场景和发展趋势等方面进行浅析,以期对读者有所启发和参考。

一、电气自动化控制系统概述电气自动化控制系统是通过电气设备和控制器实现对工业生产过程的自动化控制,包括传感器、执行器、控制器等组成的一套完整的系统。

其核心功能是实时监测生产过程中的各种参数,并实时调节控制设备,以达到生产过程的自动化控制,提高生产效率和降低成本。

电气自动化控制系统通常包括以下几个方面的功能:1. 数据采集:通过传感器对生产环境中的各种参数进行实时监测和采集,如温度、湿度、压力、流量等;2. 数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,以获取准确的生产过程参数和状态信息;3. 控制决策:根据数据处理的结果,进行控制决策,确定控制策略;4. 控制执行:通过执行器对生产设备进行实时控制,以实现自动化控制。

1. 可靠性原则:控制系统的设计应该保证其稳定可靠,能够在各种环境和工作条件下正常运行;2. 灵活性原则:控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同的生产工艺和工艺参数的变化;3. 经济性原则:控制系统的设计应在满足生产过程要求的前提下,尽可能减少成本;4. 安全性原则:控制系统应具备一定的安全防护功能,保障人员和设备的安全;5. 先进性原则:控制系统应具备先进的技术手段和控制策略,能够适应工业生产技术的发展和改进。

电气自动化控制系统在工业生产中有着广泛的应用场景,涉及到化工、电力、石油、冶金、轻工、机械等各个行业。

其具体应用包括但不限于以下几个方面:1. 生产过程控制:对生产过程中的各种参数进行实时监测和控制,保证生产过程的稳定和高效;2. 设备控制:对各类生产设备进行自动化控制,包括输送设备、搅拌设备、生产线设备等;3. 环境监测与控制:对生产环境中的温度、湿度、气体浓度等参数进行监测和控制,保证生产环境的安全和稳定;4. 能源管理:对生产过程中的能源消耗进行监测和管理,提高能源利用率,降低能源消耗成本。

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浅谈电气自动化控制系统及设计
作者:叶伟俏
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第21期
【摘要】本文首先分析了电气控制对象的特点和要求,并对常规电气控制系统的实现水平和功能进行了论述,最终对电气自动化控制系统的设计思路及其发展趋势进行了探讨。

【关键词】电气自动化;控制;设计
1电气控制对象的特点和要求
与热工控制量相比,电气控制量对控制要求和过程有着自己独特的特点,这些特点主要表现在:(1)电气控制系统的控制目标较单一,控制信息流较少,但其对控制响应的要求较高,要实现精确控制;(2)电气设备的自动保护装置应具有较高的可靠性,能在设备面临危险时快速启动,并且具有较强的抗干扰能力;(3)电气控制系统(ECS)不需要像热工系统一样处理大量信息,但它对数据提取和顺序的掌握要求较高,尤其是在应用于连锁保护等方面时。

根据电气控制对象的特点可知,ECS应具有较高的可靠性,除了常规的启、停控制外,对于突发状况也应能进行快速、精确的显示并给出可行的处理方法,从而使系统故障得到及时妥善的处理,以避免整个系统发生瘫痪,确保整个电气系统始终都能处于科学、合理的控制之下。

2常规ECS系统的实现水平
以发电厂为例,目前绝大多多数电厂的ECS控制功能主要局限在以下两个个方面:(1)监视部分。

主要表现为对发电机——变压器组系统、励磁系统、厂用电系统、220V直流系统、UPS电源系统、电气公用系统以及所控开关、闸刀等状态信息的采集;对异常状态的报警和记录。

(2)控制部分。

主要表现为对发电机——变压器组单元电气一次设备的控制、联锁,发电机程序起停,ASS 的投切;电气接地系统管理;厂用工作电源,高、低压厂变及其备变之间的切换;对220kV断路器、隔离开关的控制。

在传统的分布式电气控制系统中,对电气量的监视和控制非常有限,尤其对新型智能设备的数据采集能力较弱,导致运行人员无法及时有效地掌握这些设备的运行状态,造成控制决策缺乏依据,整个系统的运行效益没能得到充分发挥。

一些时候,为了及时获得必要信息,只有采用硬接线的方式来将模拟量采集进电气控制系统,但这无疑会增大系统的投资成本,并进一步提高系统的复杂度。

3电气自动化控制系统的功能
同样以发电厂为例,将发电机——变压器组和厂用电源等电气系统的控制都统一纳入ECS 监控。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置,由于相关设备及其控制模式都已经发展地非常成熟,将其全部纳入电气自动化控制系统中可能会带来高昂的改造成本,建议电厂根据自身实际需求进行部分改造。

但为了实现对自动装置信息的采集,可将主保护和其他安全自动装置采用硬接线的方式纳入到电气控制系统当中,从而实现对自动装置运行状态的监控,并对事故诊断提供依据。

4电气自动化控制系统的设计思路
1.集中监控方式
所谓集中监控方式就是将电气自动化控制系统的所有控制功能集中在一个中央控制站来执行,优点是系统结构简单、维护方便,缺点是所有控制功能集中在一个处理器上完成,中央控制站的处理任务重,处理效率受到影响,而且对中央控制站的运行安全性和可靠性要求较高。

集中监控方式一旦中央控制站发生灾难,会造成整个电气自动化控制系统的瘫痪,给企业的生产运行带来严重后果。

除此之外,集中监控还不利于系统扩容,随着控制对象的增多,中央控制站主机的冗余会下降,电缆数量增加,当这超过集中控制站的控制上限时,就必须对集中控制站进行重新设计,事实上即使布置新的处理器也依然存在控制上限,系统扩容到一定程度后总会重复面临这一问题,并且随着控制对象的增多,控制效率呈现下降趋势。

2.远程监控方式
与集中监控方式相比,远程监控方式节省了大量的安装费用和电缆等材料,系统的组网方式明显更具灵活性。

但电气自动化控制系统对通讯带宽的要求通常都比较高,而远程监控的通讯速度却都较低,所以一般不适应于大型自动化控制系统的构建,例如基于全厂的电气自动化控制系统。

3.现场总线监控方式
目前,现场总线技术已经在电气自动化控制领域内得到了广泛应用,以就近安装智能化监控设备的现场总线监控方式兼具集中监控和远程监控的优点,是最有应用前景的一种电气自动化控制方式。

由于智能化监控设备的就地安装,使得系统的设计更加灵活,可以根据不同间隔的功能进行不同设计。

这种方式可以减少大量的隔离设备、I/O卡件、端子柜等,并且因为就近安装的缘故,还节约了大量的控制电缆,其安装维护工作也变地更加简单和有针对性。

现场总线监控方式的实质是将监控功能分配到系统的各个监控装置中去,各个监控装置相对独立,使整个系统的可靠性大大提高,尤其是对控制对象发生变化后的控制响应能力得到了大大加强。

现场总线监控模式增强了控制效率,对通信带宽的要求有所降低,但却牺牲了一部分基于全局视角的控制性能,如何处理好局部控制最优和全局控制最优之间的关系,是这种监控方式所需要面对的一个问题。

5电气自动化控制系统的发展趋势
从当前电气系统的自动化发展水平来看,未来电气自动化控制系统的发展趋势是走向智能化、远程化、图形化和分布化。

1.电气系统与智能物联网相互融合
物联网是通过RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术、无线传感器技术以及定位技术等对客观物体进行表示并利用网络进行数据交换,并不断扩充、延展、完善而逐步形成的。

电气自动化控制系统首先依赖于先进的数据采集与传输技术,基于此,智能物联网作为“智能信息感知末梢”,可成为提高电气自动化控制系统数据采集和传输能力的重要手段。

近年来,市场对于提高企业生产服务质量的需求也在不断提升,而物联网技术可以实现对企业生产各环节工作状态的监测、生产过程的管理、生产状态信息的采集等功能,这就使得电气系统与物联网的结合具有极其重要的现实意义。

2.远程监控管理
随着网络技术的发展,远程监控是电气自动化控制系统发展的趋势,可以预见,电气系统的很多工作网点将逐渐放弃传统的人工控制模式,越来越多的管理工作都需要远程管理来实现,系统运行人员不需要亲临现场,就可以通过远程监控系统对主要电气设备的工作状态进行监控,这对实现减员增效、提高电气系统的运行管控水平和效率具有重要意义。

此外,各种远动终端设备向着更为智能化、网络化和小型化的方向发展也使得电气系统终端整体功能上具有远程化的特征。

3.图形化展示
随着电气系统自动化程度的逐渐提高,电气自动化控制系统也呈现出高效性特点,这使得未来的电气自动化控制系统在信息数据处理上会逐渐摒弃了传统的处理方式而采用图形化处理,以满足系统运行人员需求的方式提供给系统用户,直接对运行管理人员的操作进行结果的反馈和展示,并具备友好的人机交互接口。

4.分布智能模式
分布智能模式指的是,在不需要通信系统和主站系统参与的情况下,现场的智能监控模块就具有一定的控制功能和对故障进行自动判定隔离的能力。

6结束语
电气自动化控制系统对推进企业生产管理的自动化、现代化具有重要作用,在国家经济和工业发展中占据着越来越重要的地位。

因此,应加大对电气自动化控制系统的研究,并采用科
学的设计思路,以真正发挥电气自动化控制系统在企业生产和管理中的巨大作用,推动我国电气自动化不断向前发展。

参考文献
[1] 熊先政.浅谈电气自动化控制系统[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2012,29(3):235
[2] 赵杨,丁宝峰,杜翠女,等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J]. 硅谷,2011,(3):93-94。

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