電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用要點(diǎn)
時(shí)間:2022-09-14 09:10:25
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摘要:本文以電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為切入點(diǎn),進(jìn)一步分析基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要點(diǎn),希望以此全面優(yōu)化及完善電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;控制系統(tǒng)設(shè)計(jì);智能技術(shù);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)電氣行業(yè)也隨之發(fā)展起來。在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。通過系統(tǒng)的應(yīng)用,并融合智能技術(shù),可使電氣自動(dòng)化控制運(yùn)行效率及質(zhì)量提升,進(jìn)而使相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)的效益成果得到有效保證[1]。當(dāng)然,從電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及完善角度考慮,也需重視智能技術(shù)在其中的合理科學(xué)應(yīng)用。由此可見,本文圍繞“基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”進(jìn)行分析研究?jī)r(jià)值具備顯著的價(jià)值作用。
1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法分析
基于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間,涉及的方法包括:集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方法、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)方法??偨Y(jié)起來,主要方法包括:
1.1集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方法
處于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,集中監(jiān)控設(shè)計(jì)具備諸多的優(yōu)勢(shì),包括:(1)在檢查維修方面非常便利;(2)系統(tǒng)防護(hù)要求偏低;(3)設(shè)計(jì)方法內(nèi)容簡(jiǎn)單等。與此同時(shí),集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方法也存在一些不足之處,即:系統(tǒng)接線方式比較復(fù)雜,所以在查線方面比較困難,進(jìn)而影響維護(hù)及操作效率。而通過集中監(jiān)控設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用,需確保系統(tǒng)集中需求得到充分有效地滿足。所以,對(duì)于系統(tǒng)中的相關(guān)功能,需集成在中央處理器當(dāng)中,從而使監(jiān)控對(duì)象能夠得到有效減少,進(jìn)而全面提升系統(tǒng)信息處理的速度[2]。需認(rèn)識(shí)到的是,基于電氣設(shè)備數(shù)量不斷增加的條件下,電纜數(shù)量會(huì)表現(xiàn)出協(xié)同增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),使得成本提升,進(jìn)而易導(dǎo)致控制系統(tǒng)的可靠性降低。由此可見,在采取集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方法過程中,需確保接線技術(shù)質(zhì)量,使刀閘隔離與斷路器的聯(lián)合操作得到有效實(shí)現(xiàn),進(jìn)而提升設(shè)計(jì)質(zhì)量效果。
1.2遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法
遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,能夠使網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作功能有效實(shí)現(xiàn)。對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法而言,可以讓電纜、安裝成本得到有效控制,且該設(shè)計(jì)方法的可靠性及靈活性高。從現(xiàn)狀層面分析,因現(xiàn)場(chǎng)總線通訊速度很難滿足國(guó)內(nèi)不斷增長(zhǎng)的電氣通訊錄需求,進(jìn)而會(huì)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控方法的應(yīng)用普及產(chǎn)生較大程度的影響[3]。由此可見,在應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法期間,需確保各類條件允許。
1.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)方法
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)來說,基于國(guó)內(nèi)變電站中應(yīng)用非常廣泛,基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析崔彪(河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系河北省石家莊市050000)能夠讓電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到充分有效的技術(shù)支持。與此同時(shí),對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng),其構(gòu)成主要分為總線控制器、主控制器、現(xiàn)場(chǎng)IO從站三大部分,還包括現(xiàn)場(chǎng)儀表、設(shè)備等。在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線的基礎(chǔ)上,對(duì)各類作用不同的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)有效連接,可以使一個(gè)整體的控制系統(tǒng)得到有效行程[4]。當(dāng)中,若其中單獨(dú)的設(shè)備出現(xiàn)問題,系統(tǒng)做出相應(yīng)的反映,能夠使別的設(shè)備避免受到影響,還能夠避免系統(tǒng)癱瘓,進(jìn)而使整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性得到有效保證。此外,和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法比較,現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)更為突出,可使輔助設(shè)備及相關(guān)器件的數(shù)量減少,針對(duì)性強(qiáng),能夠在電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中展現(xiàn)出非常重要的價(jià)值功效。
2基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
如前所述,對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種方法均有了一定程度的了解。而從電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及完善角度考慮,還有必要重視智能技術(shù)在其中的合理科學(xué)應(yīng)用??偨Y(jié)起來,基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)具體如下:
2.1在控制層功能設(shè)計(jì)的應(yīng)用要點(diǎn)
基于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)當(dāng)中,主要分為三個(gè)功能層,即:控制層、通信層、間隔層。其中,在控制層功能設(shè)計(jì)中,通過智能技術(shù)的應(yīng)用,主要設(shè)計(jì)的要點(diǎn)包括:(1)數(shù)據(jù)采集及處理功能。利用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、控制單元采集等方法,完成相關(guān)信息的采集;同時(shí),檢測(cè)事件信息、故障信息、信號(hào)及超限信息等,然后做出準(zhǔn)確、科學(xué)的預(yù)處理;此外,針對(duì)數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息,比如模擬量信息、數(shù)字量信息、脈沖量信息等,使實(shí)時(shí)更新操作得到有效完成[5]。(2)監(jiān)視功能。主要對(duì)電氣設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,在智能技術(shù)的支持下,通過圖像方式顯現(xiàn),然后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。對(duì)顯示的圖像數(shù)據(jù),可實(shí)現(xiàn)每秒實(shí)時(shí)更新,相關(guān)操作工作人員利用鼠標(biāo)設(shè)備能夠?qū)ΡO(jiān)視圖像進(jìn)行隨時(shí)調(diào)用。而對(duì)于用戶,則經(jīng)工程師工作站,可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的編輯、調(diào)取,并進(jìn)行相應(yīng)操作。此外,基于監(jiān)視功能模塊,可發(fā)揮文本輸出功能,并可通過矢量漢字字庫的使用,展現(xiàn)動(dòng)態(tài)棒型圖、動(dòng)態(tài)曲線等圖標(biāo)編輯功能,在生成與編輯相關(guān)表格的基礎(chǔ)上,進(jìn)而使數(shù)據(jù)計(jì)算、模擬顯示、打印輸出等操作效率得到有效提升[6]。(3)控制功能。其控制功能主要體現(xiàn)在兩大方面:其一為控制室控制;其二為手動(dòng)控制;同時(shí),控制室控制與手動(dòng)控制之間可以實(shí)現(xiàn)互相切換。對(duì)于操作工作人員來說,可通過控制室控制功能的應(yīng)用,輸入相關(guān)指令,進(jìn)而使斷路器、隔離開關(guān)等進(jìn)行合分閘操作得到有效實(shí)現(xiàn)。同時(shí),還可實(shí)現(xiàn)電源切換操作,使正常/異常的摘要:本文以電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為切入點(diǎn),進(jìn)一步分析基于智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要點(diǎn),希望以此執(zhí)行結(jié)果報(bào)告有效生成,進(jìn)一步在顯示端呈現(xiàn)。此外,如果系統(tǒng)控制層運(yùn)行停止,可利用配電柜操作設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)對(duì)廠用電源的有效控制。(4)接口功能。在繼電保護(hù)裝置、機(jī)組故障錄波裝置、直流系統(tǒng)當(dāng)中,均具備接口功能,同時(shí)還包括AVR、UPS、DCS以及SIS等相關(guān)接口功能,主要以串口、TCP/IP協(xié)議等通信接口方式為主。此外,還包括了LCD液晶顯示器、鍵盤、打印機(jī)等人機(jī)接口;相關(guān)操作工作人員可經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)用操作及運(yùn)行管理,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理,從而達(dá)到控制系統(tǒng)的作用[7]。(5)報(bào)警功能。配置的音響報(bào)警裝置,進(jìn)行各告警等級(jí)的設(shè)置,不同等級(jí)的報(bào)警聲音不同,在數(shù)據(jù)異常的狀況下,通過監(jiān)視圖像能夠?qū)?bào)警顏色顯示出來,然后閃爍,并將報(bào)警聲音發(fā)出來,對(duì)操作技術(shù)人員起到警醒的作用。相關(guān)操作技術(shù)人員將報(bào)警問題解決之后,作出確認(rèn)操作,使數(shù)據(jù)顯示恢復(fù)正常。
2.2在通信層功能設(shè)計(jì)的應(yīng)用要點(diǎn)
在通信層功能設(shè)計(jì)中,需明確通信子站為智能前端設(shè)備,主要功能包括:其一,數(shù)據(jù)采集功能;其二,通信功能,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單元設(shè)備的監(jiān)視及管理。與此同時(shí),利用若干通信接口,比如互聯(lián)網(wǎng)通信接口、Profibus通信接口等,保證通信子站可以與別的智能前端設(shè)備間實(shí)現(xiàn)高效的通信交流。處于通信子站當(dāng)中,通過冗余配置模式的應(yīng)用,各個(gè)智能前端的網(wǎng)絡(luò)選用冗余配置網(wǎng)絡(luò),且通信子站處于正常運(yùn)行的情況下,能夠基于現(xiàn)場(chǎng)前端設(shè)備中針對(duì)所需信息進(jìn)行高效查詢。如果前端設(shè)備故障問題發(fā)生,或出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作,通過通信子站,能夠第一時(shí)間對(duì)站控層傳輸故障信息數(shù)據(jù)或保護(hù)動(dòng)作信息,進(jìn)一步做出合理科學(xué)的決策。除此之外,基于配電裝置智能前端設(shè)備當(dāng)中,將智能儀表安裝在框架開關(guān)當(dāng)中,然后在電動(dòng)機(jī)回路中采取馬達(dá)控制器,以此為通信層各大功能的發(fā)揮提供有效設(shè)備支持。
2.3在間隔層功能設(shè)計(jì)的應(yīng)用要點(diǎn)
將智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的間隔層功能設(shè)計(jì)當(dāng)中,需把控的要點(diǎn)包括:(1)機(jī)組功能與公用系統(tǒng)測(cè)控裝置功能?;谙到y(tǒng)當(dāng)中,對(duì)于相關(guān)信息,包括發(fā)變組信息、啟備變開關(guān)量信息、模擬量信息以及電度量信息等,均可以對(duì)各自配置的測(cè)控裝置進(jìn)行采集;其中,1臺(tái)發(fā)變組均配置1臺(tái)測(cè)控裝置,每2臺(tái)公用系統(tǒng)均配置1臺(tái)測(cè)控裝置,測(cè)控對(duì)象較多,涉及:其一啟備變220kV斷路器;其二,隔離開關(guān);其三,接地刀閘等[8]。(2)綜合測(cè)控保護(hù)裝置。在電廠電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中,6kV綜合測(cè)控保護(hù)裝置屬于非常重要的構(gòu)成部分,在嚴(yán)格控制此裝置的基礎(chǔ)上,能夠使電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及安全性得到充分有效的保證。與此同時(shí),在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)上,能夠使不同的保護(hù)動(dòng)作得到有效實(shí)現(xiàn)。通常,其保護(hù)方法主要有三種:其一,為真空開關(guān)回路保護(hù);其二,為F-C回路保護(hù);其三為差動(dòng)保護(hù)。一方面,以其中的真空開關(guān)保護(hù)為例,在短路保護(hù)(正序速斷保護(hù))中,發(fā)出跳閘的瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù);在不平衡保護(hù)(負(fù)序過流)中,發(fā)出跳閘的延時(shí)動(dòng)作保護(hù);在接地保護(hù)中,發(fā)出動(dòng)作信號(hào)或切換至跳閘保護(hù);在低壓側(cè)反時(shí)限零序過流保護(hù)中,發(fā)出跳閘的延時(shí)動(dòng)作保護(hù);在溫度的跳閘中,發(fā)出跳閘的延時(shí)動(dòng)作保護(hù);此外,還包括溫度報(bào)警、裝置故障報(bào)警等保護(hù)動(dòng)作。另一方面,在F-C回路保護(hù)當(dāng)中,對(duì)于過電流保護(hù),發(fā)出跳閘的延時(shí)動(dòng)作保護(hù);對(duì)于接地保護(hù),發(fā)出動(dòng)作信號(hào)或切換至跳閘保護(hù);對(duì)于斷相保護(hù),發(fā)出跳閘動(dòng)作保護(hù);對(duì)于低壓側(cè)反時(shí)限零序過流,發(fā)出跳閘延時(shí)動(dòng)作保護(hù);對(duì)于熔斷器三相熔斷保護(hù),發(fā)出跳閘的保護(hù)動(dòng)作;對(duì)于溫度的跳閘,發(fā)出跳閘的延時(shí)動(dòng)作,此外還包括溫度報(bào)警、裝置故障報(bào)警等保護(hù)動(dòng)作。此外,在差動(dòng)保護(hù)當(dāng)中,主要有比例制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)和CT斷線保護(hù),且主要發(fā)出跳閘的保護(hù)動(dòng)作[9]。(3)智能采集單元功能。在6kV綜合測(cè)控保護(hù)裝置的智能采集單元當(dāng)中,采用的芯片性能較好,同時(shí)可確保系統(tǒng)在運(yùn)行期間的穩(wěn)定性及安全性,進(jìn)一步使智能采集的功能有效展現(xiàn)出來。
3結(jié)語
綜上所述,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),對(duì)電氣自動(dòng)化控制可靠性及安全性的提升有著非常重要的支撐作用。需掌握電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)方法,包括集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方法、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方法、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)方法等,并結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際情況,合理科學(xué)地選用這些方法。此外,還有要重視智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,通過智能技術(shù)的應(yīng)用,使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的控制層、通信層、間隔層三大功能充分展現(xiàn)出來,進(jìn)而促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與安全性的全面提升。
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作者:崔彪 單位:河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系