电气自动化控制系统及设计陈素娥

电气自动化控制系统及设计陈素娥

陈素娥

陈素娥

杭州元晟建筑设备租赁有限公司浙江杭州310000

摘要：最些年，我国与电气自动化控制系统有关的技术发展速度越来越快。在具体的工作中，技术人员应该严格地按照计算机网络技术的发展状况，对电气自动化控制系统进行设计，从而保证电气自动化控制系统的综合管理水平得到有效地提高，同时减少系统后期的维护量。电气自动化控制系统设计必须做到足够的专业化，并且将集中监控与分散控制进行有效结合，从而更加完善电气系统的功能。

关键词：电气自动化；控制系统；设计

1电气自动化控制系统内涵释义

1.1电气自动化控制系统简介

快速发展的科学技术带动着电气行业的不断进步，为更好地监管电力设备，电气自动化控制系统应运而生。电气自动化控制系统建立在计算机的基础之上，计算机根据管道温度，电流与电压的大小进行监控，在发生危险时及时启动控制装置，防止电气设备故障造成更大危害。简单来说，电气自动化控制系统就是依托计算机运行程序而形成的一种自动控制与监管的系统。

1.2电气自动化控制系统功能简介

目前电气自动化控制系统通过SEC监控电气设备的运行状况，形成了一个输送信息的平台，此种电气自动化控制系统具有保护发变组和控制励磁变压器两大功能。控制系统有以下5方面的基本功能。1）发电机的励磁系统是控制系统的重要组成部分，灭磁和启励作为自动化控制的基本功能之一，监控着电气设备的平稳运行。2）电气自动化控制系统通过改变控制模式，从而产生增磁与减磁的不同功能，甚至能进行PSS的投退活动，确保电气设备的稳定。3）电气自动化控制系统通过对38OV的电源进行监控，防止因电压突变产生的电流过大，烧毁设备的问题。4）在两台设备同时受电气自动化控制系统管理的情况下，控制系统对启变压器进行管控，保证两台设备的稳定运行。5）电气自动化控制系统能同时监控柴油发电机和保安电源，从而确保系统运行的稳定。

1.3电气自动化控制系统特点简介

相对于热价设备，电气自动化控制系统的控制信息对象较少、采集量小，同时，其操作频率低，但是具有较高的准确性与快速性。电气自动化控制系统设计的电气设备的保护自动装置具有较高的可靠性和较快的动作速度，同时要求较高的抗干扰。

1.4电气自动化控制系统的组成

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AC38OV和22OV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电气自动化控制系统的研发设计类型

2.1集成监控式

从此种研发模式来看，其最为显著的特点便在于技术架构成本相对较低，对于控制站的配置要求相对较低，因而使得此种系统极易创设成功。不过考虑到此种监控方式乃是依托同一个处理器实现对系统内部不同模块的集成化处理，因而一旦不同模块同步发出请求，则易于造成处理器出现拥堵的问题。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，可能影响系统的可靠性。同时，此类线路进行连接过程中，因二次接线的情况较为复杂，因而会在线路出现问题时，给维修人员的线路排查与维修工作带来一定的不便和困难。

2.2远程监控式

远程控制系统可以分为远程信息管理层、网络层和设备层。远程信息管理层主要应用在数据集成方面，是支持电气设备管控一体化的基础，能够实现电气设备的生产与管理自动化的有机集合。采用管控一体化系统能够实现对电气设备的调度，同时，发出相关的安全生产的操作指令，有效地应对设备故障相关的突发事件。网络层中采用的是光纤工业以太网的结构，这种结构能够实现同时接入不同协议数据，也就是各个子系统的数据。数据的传输平台使用的是以太网与现场总线传输的链路，从而保证了数据的网络化传输。与设备层相连接的是被控电气设备，其功能主要是保证对本地单元设备运行的控制，实现对电气设备的基本保护，实时检测控制状态。除此之外，通过远程信息管理层的中央调度室和局域网来实现数据的双向传输，从而实现远程集控与本地控制的有机结合。

2.3现场总线监控方式

随着经济社会的发展、科学技术的进步，现场总线以及以太网等计算机网络技术已经在变电站综合自动化系统中得以较为广泛的应用，而且已经积累了较为丰富的运行经验，同时智能化电气设备也取得了一定的发展，这些都给在发电厂电气系统中网络控制系统的应用奠定了重要的基础。在电气自动化控制系统中，现场总线监控方式的应用可以使得系统设计的针对性更强，由于不同的间隔，其所具备的功能也有所不同，因此能够依照间距的具体情况来展开具体的设计。现场总线监控方式不但具备远程监控方式所具备的一切优点，同时还能够大大减少模拟量变送器、I/O卡件、端子柜以及隔离设备等，智能设备就地安装并且通过通信线和监控系统实现连接，能够省下许多的控制电缆，大大减小了安装维护的工作量以及投入资金，进而使得所需成本得以有效降低。除此之外，各装置的功能较为独立，装置间单单经由网络来予以连接，网络的组态较为灵活，这就使得整个系统具有较高的可靠性，每个装置的故障都只会对其相应的元件造成影响，而不会使得系统发生瘫痪问题。所以，在未来的发电厂计算机监控系统中，现场总线监控方式必然会得到较为广泛的应用。

3电气自动化控制系统的发展趋势

随着经济社会的发展、信息技术的进步以及网络技术的进一步发展，计算机在未来电气工程发展中的作用日益突出。当前IEC61131已经变成了重要的国际化标准，广泛地被各大电气自动化控制系统厂商所采纳。与此同时，Internet技术、以太网以及服务器体系结构等引发了电气自动化的一场场革命。由于市场需求的不断增大使得自动化与IT平台不断融合，电子商务也不断普及，这又促使这一融合不断加快。在当前信息时代，多媒体技术以及Internet技术在自动化领域中具有非常广泛的应用前景。电气企业的管理人员可以通过标准化的浏览器来存取企业中重要的管理数据，而且也可监控现在生产过程中的动态画面，从而及时地了解准确而全面的生产信息。除此之外，视频处理技术以及虚拟现实技术的应用将对将来的电气自动化产品，比如说设备维护系统以及人机界面的设计产生非常重要的影响。这就使得相应的通讯能力、软件结构以及组态环境的重要性日益突出，电气自动化控制系统中软件的重要性也逐渐提高。电气自动化控制系统将从过去单一的设备逐渐朝着集成的系统方向转变。

4结语

电气自动化控制系统的设计过程是一个比较复杂的过程，需要权衡该系统的灵活性、成本、可用工具等多方面的因素，从而保证电气自动化控制系统的实际运行效果。本文对以工业以太网为基础的电气控制自动化系统设计的例子进行了分析，该系统的运行具有较高的可靠性，同时，实时性比较强，并且实现了本地操作与远程监控的有效结合。因此，电气自动化控制系统在工业控制领域具有十分广阔的发展前景。

参考文献：

[1]电力自动化技术在电力工程中的应用研究[J].石海青.中国高新技术企业.2016（02）

[2]浅谈配电网自动化中的故障处理模式[J].朱晓明.中国新技术新产品.2016（02）

[3]电气自动化控制系统的设计与应用[J].韩晓.山东工业技术.2015（01）