時間:2022-12-20 02:30:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣自動控制系統,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】電氣自動控制 性能 分類 功能
電氣控制體系通常能分為控制對象和控制器兩個組成部分,被控制的過程與生產設備是控制對象,自動化的儀表及設備是控制器。現階段隨著電動化產生能力的逐步增強,自動控制體系的功能也更加重要,是企業電氣系統順利運行的關鍵性支持體系。
1電氣自動控制體系的性能與分類
1.1性能要求
企業電氣自動控制體系具有的性能,通常能夠總結成兩方面。第一方面是跟隨輸入,就是當系統所具有的輸入參量出現變化后,自動控制系統所具有的輸出參量也要隨之變化。例如弧焊機器人焊縫控制和跟蹤焊接軌跡的系統,其控制器輸出要根據輸入軌跡的變化而產生變化。但也會特殊的例子,例如部分控制系統進行數據輸入過程中,沒有因為時間推移而出現變化,所以輸出參量也不需要在不同時間出現變化。無論輸出參量有沒有伴隨時間而產生變化,其都能夠滿足輸入的基本原則。第二方面是性能上需要系統具有抗干擾性,電氣自動控制工作過程中,很多外界因素會影響和干擾其正常工作,造成系統輸入出現明顯偏差。因此為了確保控制系統可以順利、正確的輸出數據,就要進一步提高其抗干擾的能力。
1.2具體分類
企業電氣自動控制如果根據控制系統結構進行分類,應該分為復合式、閉環式、開環式控制系統;如果根據系統任務進行分類,應該分為程度控制、隨動控制、調節等系統;如果根據系統數學模型進行分類,應該分為非線性和線性控制系統,以涵蓋非時變和時變系統;根據系統信息予以分類,應該分為離散性和系統性控制體系。另外,還應該按照系統的智能化程度、規模、變量等予以分類。
2電氣自動控制體系表現出的功能
運用IE和Windows NT為電氣自動控制的規范語言。在此領域中,因為人機界面可以實現靈活控制與集成,逐步成為發展趨勢,受到各界的喜歡。自動控制系統能夠自動化操作電氣設備及生產過程,進而減少人工作業的困難程度,充分增強設備的運行質量。其功能主要體現在以下幾個方面。(1)控制功能。當機器設備損壞時,電氣自動控制體系可以自行將電路切斷,以確保系統不被破壞。這是大部分電氣設備中應用自動控制體系的主要因素。電氣自動化控制中安裝的控制回路可以保障機器線路的高效、安全運行,體現出控制作用。(2)監控功能。現在企業電氣自動控制體系具有側重點不同的監控功能。這是因為電是設備控制系統中明顯的自變量,而電是難以用肉眼看見的,機器設備難以在外表上看出其是否斷電。因此需要運用具有特殊功能的傳感器,對不同信號予以設置,選擇傳感器實施轉化,進而監控系統出現的變化。當自動控制體系發現系統出現異常時,就會報警引起工作人員重視,進而建立人機一體化的模式。(3)保護功能。企業電氣機械設備在運行時會出現難以預料的問題,其功率、電流和電壓等環節會高于線路和設備設定的限度及范圍,自動控制系統可以對信號故障進行檢測并自動處理線路及設備問題,屬于保護性機器設備。(4)智能化功能。企業發展因為自動控制設備所具有的智能化而開拓新方向。現在,企業在運用太網系統過程中,獲得大量經驗,智能化設備也得到飛躍發展。因為智能化技術的可靠性、穩定性及安全性特別好,它可以不需要人工操作,只使用計算機就可以實現較滿意的控制效果。(5)測量功能。可以對電氣線路上的不同參數進行測量,工作者可以收到的電子信號只能顯示出機器的表向工作狀態,要進一步測定機器設備的功率、電流、電壓,就必須要使用科技含量高的電氣設備。自動控制系統就設計有自動測量上述數據的功能,為企業控制電氣設備提供方便。
3電氣自動控制體系的未來發展
(1)控制技術逐步提高。電氣自動化系統的應用和普及是以不斷發展的科學技術為前提的,隨著飛快進步的科學技術,自動控制系統也逐步提高其創新性,尤其是現在市場開放、競爭激烈的情況下,企業為了增強自己的競爭力,不斷提高創新能力,重視研發和引進自動控制系統的知識產權,同時推動此系統各項技術的完善與創新。(2)向著標準化、統一化方向發展。電氣自動控制體系的標準化和統一化是隨著系統廣泛應用而不斷提高的,其能夠降低維護系統的周期,也可以全面保障系統的高效率、高質量運行。此外統一化和標準化還能夠以客戶需求為基礎,提高系統的服務能力,讓各個企業間實現數據交換和傳輸,達到信息共享的目的。(3)向著專業化方向發展。自動控制系統在應用、安裝及設計中都離不開專業人才,要重視人才的教育和培訓。在此環節中,體現出自動控制系統必須向著專業化的方向發展。現在部分企業在運用自動控制系統過程中,深刻的認識到專業技術和專業人才的重要性,更加積極的培訓和引進人才,并進一步提高了系統專業化程度。(4)向著安全化方向發展。在現在經濟環境中,工業化是促進經濟發展的關鍵性因素,隨著電氣自動化程度的逐步增強以及系統的逐步完善,自動化控制系統也逐步提高其安全性,體現出安全化的發展趨勢,這也是電氣自動化工程深入發展的關鍵性前提與保障。
4結語
經濟發展的同時,我國文化、社會、經濟的各個方面都獲得了空前的發展,并取得很大成就。隨著工業化水平的逐步提高,電氣自動化在不同領域體現出重要作用,其縮減生產成本、提高生產效率以及生產的安全性、科學性、可靠性。本文介紹電氣設備自動控制系統的分類和性能需要,分析控制系統具有控制功能、監控功能、保護功能、智能化功能和測量功能,并進一步研究其發展趨勢,為安全化、專業化、標準化發展控制體系做出貢獻。
參考文獻:
關鍵詞:電氣;自動控制系統;防雷
中圖分類號:TU856文獻標識碼: A
引言
自動控制系統的防雷問題近年受到越來越多的重視。隨著防雷意識的逐步提高,需要對目前行業中存在的各種不規范甚至錯誤的防雷方式、方法作出正確引導,才能真正起到防患于未然的有效作用。
一、PLC控制系統的防雷措施
1、配電系統的防雷
當雷擊輸電線或雷閃放電在輸電線附近時,都將在輸電線路上形成雷電沖擊波,其能量主要集中在工頻至幾百赫的低端,容易與工頻回路耦合。雷電沖擊波從配電線路進入PLC控制系統的電源模塊以及從配電線路感應到同一電纜溝內的自控網絡線上進入PLC控制系統的通訊模塊的幾率比從天饋線和信號線路進入的要高得多。因此配電線路的防雷是控制系統防雷的重要部份。一般的配電系統在高、低壓進線都已安裝有閥型避雷器、氧化鋅避雷器等避雷裝置,但PLC的電源機盤仍會遭受雷擊而損壞。這是因為這些措施的保護對象是電氣設備,而PLC控制設備耐過壓能力低,同時,這些避雷器啟動電壓高而且有些有較大的分散電容存在,與設備負載之間成為分流的關系,從而使加在PLC控制設備上的殘壓較高,至少高于避雷裝置的啟動電壓,一般為峰值2-2.5倍(單相殘壓不低于800V),極易造成PLC控制設備損壞。同時大型設備啟停產生的操作過電壓也是危害PLC控制系統的重要原因之一。由上述可知,用單一的器件或單級保護很難滿足PLC控制設備對電源的要求,所以對電源防雷應采取多級保護措施,具體級數根據各自實際情況而定。第一級在變壓器二次側,主要泄放外線等產生的過電壓,其雷通量大,啟動電壓高(900-1800V)。第二級在各控制站PLC專用隔離變壓器前,主要泄放第一級殘壓、配電線路上感應出的過電壓和其它用電設備的操作過電壓、其電流通量居中,啟動電壓居中(470-1800V)。隔離變壓器的安裝非常重要,它能有效抑制各種電磁干擾,對雷電波同樣有效。末級在PLC專用電源模板前,主要泄放前面的殘壓,完全可達到嵌位輸出,其殘壓低,響應時間快。
2、通訊線、天饋線、輸入輸出設備防雷
PLC控制系統通訊線一般都采用特制屏蔽雙絞線,并且一般在安裝時都是采取穿管直埋(或電纜溝)鋪設,所以雷電在此處的感應電壓不高(1KV~2KV)。但由于其直接進入PLC或計算機通訊口這一薄弱環節(正常電壓一般為正負5V,12V,24V,48V等),故損害也很大。計算機數據交換或通訊頻率是從直流到幾十兆赫茲(據系統而定),在選用避雷器件時一般都不采用氧化物避雷器,因為它的分布電容大、對高頻損耗大,除非對之進行特殊處理。選用避雷器時還應以通訊電平和頻率或速率來確定,對于比較高頻的訊號便需要特殊設計的防雷器以確保其阻抗與該系統對應,否則會有信號反射的現象。避雷器應靠近通訊接口處安裝(減小反射損耗)。
而對于PLC的I/O模板、儀表、傳感器等設備,應根據各種設備的具體情況,按設備的電壓等級配置,其工作電壓以安裝在電路中部件的額定電壓為準。防止線路在受感應雷的影響,形成過電壓或電流,造成設備損壞。除了安裝相應避雷器,有良好的接地和布線系統,安全距離外,還要按供電線路、電源線、信號線、通信線、饋線的情況采取屏蔽措施。網絡通訊線路避雷的最好方法當然是采用光纖網絡。
二、自動控制系統的防雷及防電涌保護
1、合理接地
防雷工程的關鍵在于接地,長久以來的觀點認為接地關鍵在于接地電阻的大小,接地電阻值越小,對雷電流的泄放能力就越強,被雷擊物高電位保持時間越短,因此危險性也就越小。防雷的最終措施是“泄放”,因而對“接地”切不可輕心。接地主要有建筑物接地、配電系統及強電設備接地、計算機自控系統接地。如這三種接地配置不合理,極易在雷擊時通過接地網對自控系統造成雷擊。
計算機自控系統是一個特殊用電系統,其接地電阻應達到的標準系統工作地(小于4Ω),直流工作地(信號屏蔽地、邏輯地等小于2Ω),安全保護地(小于4Ω)。地網分開設置時應注意避免地網之間的閃絡。雷擊時,會在地網及附近導體中產生很高電位。所以,地網之間的距離當涉及自控系統接地時應大于10m。在接地線引入室內時,若與其它地網距離太近,可局部采取既絕緣又屏蔽的措施。
2、電磁封鎖
中國一直以來對儀表線纜的敷設有過不少的行業標準,但較少顧及防雷的問題。原則上要求單端接地,另一端懸空。這是為了防止因地電位差產生的靜電感應(電容性耦合)會對儀表傳輸信號產生噪聲和干擾,以致傳輸信號失真。但是對于防雷工程來說,單端接地是不能預防電感性耦合產生的電磁干擾,更阻擋不了雷電波的侵入。這就提出一個問題,如何在保證檢測信號不受損害的情況下有效地防雷?應采用有絕緣隔開的雙層屏蔽,外屏蔽層應至少在兩端做等電位連接。這一條規定很好地詮釋了兩者之間看似矛盾的概念。
雷擊時,由于電磁感應在導體附近產生一干擾磁場;外屏蔽層與地之間,或與其他同樣做了等電位連接的導體之間構成環路,感應出一電流。根據右手螺旋定則,該感應電流產生的磁場將抵消(或部分抵消)掉源干擾磁場的磁通,從而抑制(或部分抑制)無外屏蔽層時由于電感耦合而產生的電壓,防止雷電波的入侵。
實現雙層屏蔽,應采用鎧裝電纜或帶金屬屏蔽層的電纜,穿金屬保護管埋地(或架空)敷設,并保證兩端可靠接地。在進出建筑物、管道交叉、分支處均應可靠接地,對于長直管道,應每隔25~30m接地一次,防止因距離過長引起的地電位差變化幅度過大。
3、合理安裝SPD
SPD的作用是把因雷電感應而竄入電力線、信號傳輸線的瞬態過電壓限制在一定的范圍內,保證用電設備不被擊穿。加裝SPD可把電器設備實際承受的電壓限制在允許范圍內,以起到保護設備的作用。
根據被保護的設備供電系統類型和電源電壓,選擇不同防護結構的SPD。檢驗其限流能力的標準是使用10/350μs與8/20μs的雷電流波形。前者是指閃電直接擊在建筑物附近,以及閃電直接擊在引入建筑物的電源線路上或該段電源線路附近時使用的波形;后者是檢驗雷電電磁脈沖使用的波形。
根據被保護的設備、SPD安裝處雷擊情況及所在的防雷區域,應該在各防雷分區處分級安裝SPD,逐步減少瞬態浪涌電流/電壓值,最后1級將浪涌電壓限制在設備能安全承受的范圍內。第1級SPD應盡量靠近建筑物電源進線處,Imax(最大放電電流)應大于100kA(8/20μs),殘壓限制在1.5~1.8kV;第2級SPD應盡量靠近被保護設備,Imax應大于40kA(8/20μs),殘壓限制在0.9~1.2kV;第3級SPD盡量靠近被保護設備,Imax應大于15kA(8/20μs),殘壓限制在0.1~0.4kV。一般電子元件都可以承受2倍其額定電壓以上的瞬時過電壓,通過這三級對浪涌電流的泄放以及限壓,最后加載在設備上的過電壓一般都不會對設備造成影響。
對于自動控制系統的防雷,主要是指第2,3級的防雷。控制室一般都會作等電位連接,為防強磁場干擾,部分控制室更會以金屬格柵或鋼筋圍繞,形成一個法拉第籠。在進出控制室處(即雷電防護區LPZ分區處)的線路上安裝SPD,以防止浪涌電流進入控制室。DCS,PLC等設備與現場儀表之間,儀表設備配電盤之前,均應安裝SPD,所有儀表供電應引自同一個受到SPD保護的配電盤。相比之下,室外儀表更易受到雷擊時的電磁干擾,尤其對于建在無遮擋的野外的大型庫區、水處理場等工業設施,儀表重要性較高,需連續生產,不易更換,因此應加裝SPD。
結束語
近年來關于防雷工程的各種書藉、雜志紛紛涌現,相應的行業規范、標準也在不斷更新。對于防雷工程的方式方法要在實踐中繼續摸索前進,結合現有理論使防雷工作不斷完善!踏前人之基石,創后世之豐碑!
參考文獻
摘 要:電氣裝置多方面的工作均可以由性能逐漸健全的可編程控制器也就是PLC控制器來實現系統的控制。大多數情況下,PLC控制器可以實現電氣裝置主動操控的簡單化,并可以提高電氣設備的可靠性及穩定性。本文著重分析在自動控制系統和電氣調各系統中使用PLC系統。
關鍵詞:PLC;電氣;控制系統;運用;設計
1 將PLC控制系統設計到電氣設備自動化控制系統中
(1)設計科學合理的流程。明確電氣自動控制的任務,并加以評估,將PLC控制范圍確定下來。最后技術人員根據PLC的功能和性價比來確定程序控制器的主機。在此基礎上確定各模塊及相應的各單元,如顯示設定單元、模擬量單元及位置控制單元等。
(2)確定輸入/輸出地址。PLC接線端上的I/O信號的地址是PLC控制系統設計的基礎。只有確定了輸入/輸出地址,才能進行下一步的軟件編程工作;I/O地址的確定是控制柜及PLC接線繪制裝配圖、電氣接線圖、安裝人員裝配的基礎。以表格的形式列出I/O的名稱、代碼和地址是很有必要的。
(3)設計控制系統。控制系統分為硬件部分和軟件部分。PLC控制程序的編寫是系統設計中軟件部分的組成。除了程序編寫之外的控制系統設計基本都是屬于硬件設計,如電氣線路的設計、PLC控制器的設計、抗干擾的設計及PLC控制器線路的設計等。
1)設計系統的硬件。硬件設計的主 要包括確定電氣控制元件;設計抗干擾措施;設計電氣控制系統。
2)設計系統的軟件。主、子程序及中斷程序是軟件設計的三大主要部分。設計PLC控制程序時編程是主要的方法但更重要的依靠設計者自身累積并總結經驗。應用較多的編程方法有流程圖法、狀態表法、邏輯代數法及功能圖法等。設計程序常見步驟為:①查找輸出對象,確定出其啟動及關斷條件;②輸出對象的啟動條件及關斷條件有制約條件的,要找出來;③大多情況下,輸出對象以FK=(X開+K)?X關關公式加以編程,有制約條件的,以FK=(X開?X關約+K)?(X關+X關約)公式加以編程;④代入相應數據入公式中,結合PLC編程的要求,建立梯形圖;⑤全面檢查并修改程序。
梯形圖編程設計系統程序與語句表編程相比,更直觀,更加一目了然,但具有需要修改時比較麻煩工程量大的缺點。一般對于比較清晰的并發、單及選擇順序的控制任務,應用功能圖進行設計程序較有優勢。
(4)調試系統。系統硬件的模擬調試工作必須在主電路斷開的環境下實行,并且只能夠調試手動控制部分的功能正確與否;只有模擬出各種開關信號輸入的情況才能夠對系統軟件部分進行調試,通過綜合應用電位器、萬用表及開關模擬多種現場信號,觀察此時PLC輸出的邏輯關系是否與控制要求相符;與此同時,也可應用電腦直接模擬加以調試。通過反復修改與調試來確定程序的完全正確。
(5)系統聯機調試,下載已經編制并且調試好的程序到現場PLC控制系統中實行運用。首先斷開主電氣然后才開始調試,只能對控制電路實行聯調。聯調過程中,發現問題,要反復全面檢查系統接線與軟件設計里程序的編寫與調試,只有系統控制功能正常,并滿足控制要求才能交付使用。整個體系完成后,系統完成后,必須整理相關技術資料以存檔,為以后系統的維護、檢修及改進等提供依據。
2 電氣設備自動控制中PLC控制系統的操作過程
(1)選擇合適的電源。選擇電源時,最基本的要求時其額定輸出電流各模塊消耗的電流總和。
(2)相匹配功能模塊的選擇。選擇的基礎是要選擇可靠性高的機型,并且在系統運行的過程具有很好的穩定性。
(3)設計控制元器件。設計輔助程序、故障應用措施,分配存儲空間、編制功能子程序是設計系統控制元器件的主要內容。
(4)正確的輸入/輸出模塊的選擇。1、輸入/輸出模塊點數的確定;2、運用離散系統來實現輸入與輸出的模擬;3、編入具有特殊功能的輸入與輸出。
(5)控制系統連接與安裝的實現。PLC 控制系統多個部件在配線板上的實現,按照相應的系統接線圖對其進行安裝工作。
(6)調試實現PLC的運行。1、調試PLC控制系統硬件與軟件,以保證試運行的穩定性;2、試運行過程中,設計人員必須注重PLC控制系統各個部分運行情況詳細觀察運行的細節,對出現的各種情況必須立即做出停機處理,找出出現問題的原因與源頭,并及時的選擇正確、有效的方式處理掉出現的情況;3、確定PLC控制系統試運行準確無誤后,要整理好技術文件,并且交付使用。
3 PLC控制系統應用領域
(1) PLC控制系統在數控系統中的應用。傳統的控制系統具有多種控制方法,隨著PLC 控制系統的出現,在業內引起了非常廣泛的關注。在數控系統中實現了PLC 控制系統的應用,大大促進其控制定位變的精確與方便。
(2)PLC控制在交通控制系統中的使用。交通控制系統中PLC 控制系統的應用關鍵體現在控制交通系統總線方面。采用PLC控制系統使得交通系統工作效率得到極大程度改善,在一定程度上進一步完善和高效化了監控。
(3)中央空調系統中的PLC控制系統運用。當下,控制中內空調系統的方法有如下三種模式:
(1)繼電器的傳統控制模式。
(2)數字化的直接控制模式。
在此三種控制模式中,繼電器的傳統控制模式與直接數字控制模式由于其自身缺點原因,在實際中其應用廣泛度逐漸減少。而PLC控制系統因抗干擾性能高、較穩定、便于維護等優勢,在中央空調系統中的應用越發廣泛。
4 結語
電氣設備中應用PLC控制系統后,使得傳統復雜電器邏輯得到簡化,在具備簡單易操作特點同時,又大大降低了故障率,還提高了運行過程中穩定性。極大促進了電氣PLC控制系統的運用。
參考文獻:
【關鍵詞】 PCL 電氣自動控制 應用
一、前言
在過去,傳統的電氣自動控制系統在運作的過程中漏洞非常多,難以適應當前社會各行各業的應用需求。在信息社會下,人們越來越重視時效性與成本,因此PLC自動控制技術以其獨到優勢在電氣工程領域中廣泛應用成為必然。PLC自動控制技術能夠有效地融入現代電氣自動控制系統中,從而提升我國的電氣工程技術水平。其在應用過程中最大的優勢在于其能夠提升整個系統的運作效率,這是傳統應用系統所無法比擬的。在提升效率的同時,其能夠降低企業在系統安裝、調試、維修與養護方面所投入的成本,這對于企業有著重要的經濟價值。基于PLC自動控制技術的強大優勢,我國電氣工程行業在未來才有可能得到更長遠的發展。
二、電氣自動控制中的PLC自動控制技術
在當前,我國PLC自動控制技術在電氣工程領域的應用日益純熟,技術水平不斷提升,具體表現在該技術在工業電子自動控制領域的開關量作業方面,比如說,工業電氣自動控制系統在運作的過程中,其開關量需依賴大量的量化信號,這些信號在穩定的傳輸下才能夠實現操作目標,工業電氣自動控制系統要想實現這一點需要可靠的控制力,要滿足信號的穩定性。在PLC自動控制系統的應用下,電氣自動控制系統的控制力能夠提升,從而取保傳輸信號的穩定性,完成指令操作,實現生產需求。簡單來說,在PLC自動控制技術的作用下,這個控制系統能夠提升信號的穩定性,加強開關控制的準確性。再者,該技術的應用,便對工業生產企業隨時掌控整個產品的生產過程,并針對實際需要及時調整。在PLC自動控制技術的應用下,整個生產流程的自動控制能力得以提升,工作人員亦可以根據生產要求,借助于PLC自動控制技術實現某一流程的獨立控制。比如說,工業生產企業可以在其電氣自動控制系統中融入PLC自動控制系統,在這種情況下,企業能夠根據實際生產需要隨時干預和調整各個生產環節。除此之外,PLC自動控制技術能夠全面提升整個系統的性能,是其更具發展潛力。這是因為PLC自動控制系統技術能夠將自身優勢融入到整個系統中,有效地推動整個系統向集成化、智能化與網絡化的方向發展。同時,借助于現代信息技術,整個系統可以與計算機系統對接,實現信息數據的自動處理,全面提升系統效率,為企業節約大量的人力與財力成本,這對于電氣工程行業的發展有著重要的現實意義。
三、PLC自動控制技術在電氣自動控制中的應用
1、交通領域。在當前的交通領域,電氣自動控制技術被應用的主要任務是實現交通信號燈的管控,從而確保道路順暢,行人與車輛都能夠遵循交通規則。在該系統下,有效地融合PLC自動控制技術能夠使得整個控制過程趨于精細化。在實現的過程中,PLC自動控制技術借助邏輯控制和編程來控制信號燈,實現交通指揮。同時,借助于PLC自動控制技術,整個電氣自動系統能夠實現總線控制效果,這是以往交通領域的電氣自動系統所無法實現的。比如說,借助監控設備,電氣自動控制系統能夠便利收集各個路面的信息,包括道路堵塞等情況。這些信息借助于計算機與互聯網技術可以快速傳遞給交通部門。在監控設備與信息傳遞之間,PLC自動控制技術將兩者有效地銜接在一起,不需要控制臺上人為操作,自動實現信息收集與傳遞。隨著PLC自動控制技術融入到交通領域的電氣自動控制系統中,交通事故發生率顯著下降,整個道路狀況也得到有效改善,真正意義上實現交通路面的全面掌控。
2、數控領域。在當前,數控領域是電氣自動控制系統的重要應用方面。在該領域下,引入融合PLC自動控制技術可以有效地提升數控準確度。比如說,在該領域下,電氣自動控制系統可以依據PLC編程的方式來操控數控機床運作。其可以精確控制每一項數控工藝參數,確保整個機床始終在既定的要求下完成標準化動作。由此可見,PLC技術在該領域的應用下可以提升整個生產過程的準確性,降低原系統下的誤差率,提升產品的質量水平,提高整個企業的市場競爭力,對企業生存與發展有著重要意義。目前,在具體應用中,PLC自動控制技術的優勢性能開始逐步顯現,其在具體的生產過程中,不僅僅能夠為系統提供控制程序,還能夠為系統提供可編輯的機會。因此,數控領域下,企業應根據實際生產的需要來選擇合適的融入PLC自動控制技術的電氣自動化系統,從而全面提升其產品的質量水平。
四、結語
PLC自動控制技術對于電氣自動控制系統來說具有多方面的益處,其不僅僅能夠強化系統的整體功能,還能夠提升系統的控制能力與準確度,從而使得電氣自動化系統能夠被應用到各行各業中,滿足不同的需求。
參 考 文 獻
DCS的概述:
DCS是分散控制系統(DistributedControlSystem)的簡稱,一般稱為集散控制系統。它由過程控制系統和過程監系統組成的以通信網絡為基礎的計算機系統,結合了計算機、通訊系統、顯示和控制系統等技術,其特點是集中操作、分散控制、更換硬件方便、組態便捷。
DCS自動控制故障現象:
新建的乙丙生產裝置,選用的DCS為霍尼韋爾控制系統,該系統穩定性與兼容性好,生產控制穩定。在開車調試過程,發現如下狀況:
為了保證生產平穩性,實現自動控制,由操作人員將600號控制回路由手動控制狀態切換到自動控制狀態。經過一段生產監控,工藝操作人員發現,控制回路在沒有操作人員更改的情況下,一部分自動控制均切換到手動控制,使生產操作受到嚴重影響,同時操作人員無法正常監控數據,造成生產波動。
DCS自動控制故障原因分析:
自動控制掉到手動控制,判斷可能產生的原因由以下幾種:
a控制器是否故障:查看發生故障時控制器的工作記錄,檢查結果控制器運行正常,沒有發生任何故障。
b操作人員操作是否正確:查看操作人員的操作歷史記錄,檢查結果沒有操作人員更改操作控制。
c是否有電磁干擾:用示波器檢測600號所在的系統柜與儀表接線柜,發現600號的系統控制柜有強烈的電磁干擾現象。
DCS自動控制故障解決措施:
電磁干擾是指電磁波與電子元件作用后而產生的干擾現象。
電磁干擾的危害:
在化工廠自動控制系統受到電磁干擾時,可能出現失控、誤控或誤動作,使控制系統的可靠性能和有效性能降低,嚴重影響生產控制。電磁干擾侵入自動化系統,都可能引起自動控制系統的不正常工作,甚至損壞某些DCS卡件,造成生產無法正常控制。處理方案如下:
a規范接地
接地的目的:為了保證DCS系統運行安全可靠,人身安全和系統設備安全,正確規范的接地既能阻止外來干擾,又可以減小控制系統設備對外界的干擾影響。不規范的接地,嚴重時導致DCS系統無法正常工作。
b接地分類:
屏蔽地:DCS系統中信號電纜的屏蔽層應做屏蔽接地。接地方法有兩種:當廠區電氣專業接地網接地電阻小于1Ω時,則可接廠區電氣專業接地網。當廠區電氣專業接地網接地電阻較大時,應獨立設置自控儀表接地系統,接地電阻小于4Ω。本安地:應獨立設置接地系統,接地電阻小于1Ω。本安地的接地系統應保持獨立,與廠區電氣地網或其它儀表系統接地網的距離應在5m以上。
c保護地
保護地是為人身安全和電氣設備安全的接地。所有控制系統的控制機柜,操作站,儀表接線柜等設備均應做保護接地。
解決接地隱患的措施:將所有控制系統柜,儀表接線柜,電氣接線柜的接地規范處理,避免接地不良造成的干擾。
d隔離
隔離安全柵概述:由于隔離安全柵信號線路無需共地,使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強,從而提高了整個系統的可靠性。隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號,以提供給使用同一信號源的兩個設備,并保證兩信號不互相干擾,同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。
e隔離安全柵優點
使用隔離式安全柵,大大增強了控制回路的抗干擾能力,提高自動控制系統可靠性和穩定性。
隔離式安全柵有保護功能電路,意外損壞的可能性較小,允許現場儀表帶電檢修,可減少影響生產的安全隱患。
隔離式安全柵有較強的信號處理能力。
當用戶同時應用DCS和ESD時,選用一進二出的安全柵,可以有效地將兩個系統隔離開來,避免系統之間互相影響。
解決電磁干擾的措施:電磁干擾是從高電平電路向低電平電路侵入,因此控制室機柜間內,防止電磁干擾的首要問題就是對所有儀表信號、電氣信號進行分類,包功率電平相近的儀表信號集中在一起,把電氣信號進行隔離出來防止電磁干擾。
因600號系統控制柜旁為電氣信號柜,電氣信號柜內并未將電氣信號接入隔離安全柵,所以將貼近600號控制系統柜的所有電氣信號,在電氣機柜間內,將所有輸入給DCS的電氣信號接上隔離安全柵,消除電磁干擾。
結語
經過規范接地、將電氣信號接入隔離安全柵的處理,使得自動控制系統恢復正常,達到平穩可靠的運行。
參考:
[1]董光天,王歡.《電磁干擾檢測與控制1000問》,2009年人民郵電出版社出版
縱觀機械產品的發展史,可以區分為四個明顯的過程。最早的機械是以機器的機構、結構為主體,加上執行機構和能源組成。能源主要是人力、畜力、水力、風力等。這是原始的機械時代。后來發展到了用蒸汽作能源,以熱力機械作為執行機構,這是人類發展史上的一大進步,機械產品的生產效率也躍上一個新臺階。建筑在熱力學基礎上的這一代機械產品可以稱之為熱力機械。當發明了發電機和電動機之后,電取代了蒸汽成了主要的能源,而執行機構則是以電動機為主體的電氣傳動機構,電氣傳動這門技術開始與機械結上了不解之緣。這又是一個劃時代的技術革命。這個時代的機械主要以電工技術為支掙,包括復雜機械的控制、操作也大都是以基于黽磁學原理的各種電器來實現的,成為電氣機械的時代?這個時代的機械,已經實現了機、電的結合,不過這種結合,主要是從外部以獨立分體的方式進行,機與電之間的界限比較分明。第三次世界技術革命的浪潮把以電子技術為核心的電力電子器件、電子計算機、傳感器、控制器、微電子芯片等導入機械系統,構成了以電子計算機等微電子軟、硬件產品為神經中樞、傳感器為耳目、電動機為手足、機械本體為軀干、電力電子換能器等為生命源泉的新一代智能化的機械產品。這類機械在原來機、電結合的*礎上,融入了各類電子產品。電子技術、特別是電子計算機技術、以其強大的滲透力融入機械的各個要素中,形成緊密的、有機的結合,強弱電、硬軟件、機與電混然成一體,所以大家都習慣稱這類產品為機電一體化產品。
關于機電一體化這個詞,國內專家學者已經從不同的側面作過許多注釋,但至今尚沒有一個統一的定義。而且相當一部分人認為,機電一體化這個詞并未能很貼切地表達tb這一代機械的主要特征,有時還會使人產生某些誤解,因為電氣機械時代.也已經是機與電的結合了。這一代產品的主要特征是微電子技術的融入與滲透,應該突出的是其電子為主導的內涵。因此,把這最新一代的機械產品稱之為電子機械,可能更合適些。日本人分別用機械學(mechanics)和電子學(elec?tronics)兩個英文字的前半部與后半部結合創造了一個“mechatronics”的新詞來描述這一代機械的特征,是很有新意的。把這個詞翻譯成為“電子機械學”也比較符合造字者的原意,因為mechanics和electronics兩個字的最特征部分都在字首,而mechatronics保留了機械學一詞的字首而用了電子學一詞的字 尾,其含意也應是重點落在“機械”上。按中國語法,“電子機械學”恰好是把重點落在“機械”一詞上,比較貼切。如果把它翻譯成“機電一體化”,就把“電子”這一最根本的含意弄得反而含混不清了。
機械產品經歷了原始機械時代、熱力機械時代、電氣機械時代'發展到今天已經進入了電子機械的新時代了。
二、電子機械與電氣傳動
一個電子機械產品,可以用圖1中所示的五個要素及其相互作用來表達。
能源主要是電力及其變流、變壓、變頻等電力電子裝置,部分為液壓、氣壓源。執行機構主要是電氣傳動設備,少量是液動、氣動設備。傳感器主要是各種電、熱、壓、流、位、聲、光等參量的檢測裝置。機械本體則是實現某種功能的機_、結構。處理器居于核心地位,它是以微處理機或電子計算機為基礎的電子電控系統與設備,它與其它四個要素都有直接的信息溝通.起著判斷、塊調、指揮作用。五個要素不是獨立組件的簡單集結,而是你中有我、我中有你、相互滲透、融為一體,從而構造成一代嶄新的機械產品。
電氣傳動自動控制系統是現代化電子機械五要素的集成化體現,其復蓋面如圖2所示。電氣傳動自動控制系統的基礎部分是作為執行機構用的電動機3其電源,若是變壓、變頻、變流或是變頻變壓的,主要是由各種電力電子變換裝置控制r若是恒壓的,則由以電磁接觸器或電子接觸器為基礎的電機控制中控制中心等是電氣傳動自動控制系統的主體部分,它把能源要素的絕大部分及其與執行機構之間的傳遞環節都復蓋在內了。在新型的電子機械中,作為機械本體的機構、結構部分,因機電之間的有機融合,某些過去需由各種機械傳動鏈聯成一體的機構,有可能設計成若干個機電融合的獨立部件,通過電控系統而集成為一體。因此電氣傳動自動控制系統也就侵入到了機械本體的相當一部分。整個電氣傳動自動控制系統控制策略的體現,大多是以微處理器、單片微型計算機等為核心的控制單元,專用集成電路芯片:可編程序控制器和作為總體監控的電子計算機及各種控制專用軟件包等構成。它履行“處理器”這一核心要素的全部功能,是現代電子機械的靈魂。傳感器要素中,有些變送器是純屬儀表行業的范疇,但有些參數的測量,比如電機轉速、鋼卷直徑、各種電.量等,以及某些傳感元件檢出信號的加工4理,有時是要靠電氣傳動系統來進行的。所以電氣傳動與傳感器要素之間的界限也是模糊的。由此可見,電氣傳動自動控制系統是電子機械中的一個十分重要而且是不可分割的組成部分。就是靠了它,才把電子機械的五要素連結成為一個有機的整體。它在一個大型復雜的電子機械中所占的投資比重,已經比電氣機械時代大為提高了。因此在電子機械的總體設計中,必須對電氣傳動自動控制系統給予通盤的考慮,足夠的重視,才能真正創造出一代嶄新的、機械與電子高度融合的好產品來。
三、電子機械時代的電氣傳動發展方向
電氣傳動自動控制系統為了適應電子機械時代的新要求,并結合其自身發展的規律,目前正朝著以下幾個主要的方向發展。
1.加速傳動電機交流化的進程
在電子機械中,傳動電機?機械部件在空間上的結合將愈來愈緊密,對性能好、體積小、少維護的電機有強烈的要求,而交流電機正好符合這一要求,從電氣傳動自身發展進程看,調速電氣傳勁領域中長期由直流調速傳動占^主導地位的形勢在80年代后期出現了重要的_機》交流電機調速傳動的技術日趨完善,主要性能指標,如調速精度、響應截止頻率、調速范圍等均開始超過直流調速傳動,而轉矩/電流的脈動率和價格則降到與直流調速傳動的同等水平,這是交流調速傳動時代來臨的先兆。到了90年代初,交流調速電氣傳動系統在發達國家中的銷售量也開始超過直流調速傳動系統,標志著交流調速傳動時代的真正到來。在各種調速電氣傳動領域中加快采用交流調速傳動系統的進程.是國際發展的新潮流。在這個潮流中,感應式電機、同步電機當然占著主導地位,但一種比鼠籠式感應電機結構更簡單、可靠,控制更方便的開關磁阻式電機,有可能在中小功率范圍內與鼠籠電機爭雄,會占有一部分市場,這個動向在歐洲表鱔得更明顯些,值得引起注意。.
當前交流調速傳動的分野大體如下。
鼠籠式感應電機:500kW以下,用電壓型變流器+IGBT逆變器供電;2000kW以下,用電壓型變流番+GTO逆變器供電;4000kW以下,用電流型變流器+GTO逆變器供電;7500kW以卞,用循環變流器供電。
滑環式感應電機(雙饋):3000kW以下.用循環變流器供電UOOOOkW以下,用電流型變流器+晶閘管逆變器供電。
永磁式同步電機ilOkW以下,用電壓型4-變流器+IGBT逆變器供電;lOOOkW以下,用電壓變流器+GTO逆變器供電。
勵磁^同步電機:10000kW以下,用循環變流器&電>20000kW,以下,用電流型變流器+晶閘管逆變器供電。
開關磁阻式電機:100kW以下,甩電壓型變流器+GTO逆變器供電。
2.研制無公畬的“綠色”電力電子傳動系統
電力電子傳動系統的廣泛應甩,對電網造成了無功沖擊、諧波污染、通訊受擾等公害。目前采用事后補救的辦法,如用無功功率補償裝置、濾波器等,能收到?定的效果,但這畢竟是一種被動的治標措施。我們應該更積極主動地利用電力電子器件研究的最新成果,以及各種新型的電路理論,采取治本的措施,大力研制對外界無公畬的“綠色”電力電子傳動系統,向著功率因數為一,電流波形為正弦,電壓電流過零時切換,無電磁輻射等方向努力。比如對大功率傳動系統,在常規開關頻率下,可以研制具有容性的晶閘管變流器與具有感性的晶_管變流器互補供電的方式來實現功率因數為一;或應用三電平的GTO-PWM技術,同時對整流和逆變進行控制,以取得大型感應電機無電流與轉矩脈動的控制效果等。對中小功率的傳動系統,則可考慮用提髙PWM開關頻率的方法,既在直流側、也在交流側進行PWM控制,使網側、負荷側均能得到較好的正弦波;或采用諧振原理,在電流或電壓過零時切換的軟開關技術與PWM技術復合,以求消除高頻通斷切換時的干擾與損耗等。
3.應用新型控制策略,提離系統智能化水平
電子機械的重要特點之一是其智能化程度高,對環境、負荷等變化的自適應能力強。最近一些嶄露頭角的新型控制策略,對提高系統的智能化水平有重要作用,受到電氣傳動界的普遍關注。比如:應用神經元網絡原理,在感'應電機非直接矢量控制系統中,對在各種轉速和負荷下電機參數的變化進行實時的自學習,并據此對電機的轉速進行精確的自適應控制,使電機的磁化電流和轉差頻率實現最優化;應甩狀態變量觀測器技術,在具有強機械扭振的傳動系統中進行扭振源的在線觀測,并據此來設計強魯棒性的速度調節器,以實現抗扭振的控制;應用模糊控制技術,繞過需要確定被控對象的精確數學模型這一難關,對非線性、強耦合、多變量的復雜系統進行智能化控制;應用故障自診斷技術,對大型、復雜的系統進行故障隱患預報、故障源快速定位、故障前數據的自動記錄,以提高系統的可靠性等。其它一些新型的控制策略,如滑模變結構控制、參數自整定控制、交流調速傳動中的轉矩直接控制、無速度傳感器的矢量控制等的實際應用都將會對電氣傳動自動控制系統和智能化起到重要的推動作用。
4.控制系統硬件的集成化
利用不斷發展、日趨成熟的大規模集成電路工藝,把電氣傳動自動控制系統中的某些控制電路,凡是相對固定的部分,集成化為若干個專用1C芯片(ASIC)使整個系統的構成快速、靈活、可靠、小型、輕量。目前國際市場上已有幾十種這類ASIC芯片面市,如VECOM,VectorDSP,TRANSputer等;包括矢量控制、功率因數的有源修正、零電流與零電壓諧振逆變開關、軟開關等控制均已有專用ASIC可供。一種標準電力電子控制單71:.尺寸為16.0X100mm2,裝有一塊88mm2的AS1C,含有12000個門和運放、比較器等線性電路,全部控制功能都集成在該電路中,該單元可直接驅動容量達400kVA的IGBT裝置,實現矢量控制等多種用途。
集成化的另一個含義是,把控制、保護電力電子器件的相關電路,以及電氣傳動自動控制的某些電路,同時集成在一個電力電子器件的芯片上,構成強弱電一體,主電流變換與控制合一的新型電力電子器件,比如已商品化的SmartPower器件,即是一知。另一種稱為智能化功率模塊(IPM)的產品,則是混合式功率集成電路的一個代表。它把功率器件和各種集成電路芯片,以及難以集成到硅片上去的變壓器、電感、大電容等,用厚膜技術、缽膜技術等封裝成緊湊的模塊,用以構成一個PWM三相全橋逆女轉,其被控電機的功率可達2kW。一種可同時驅動及保護由6個MOSFET或IGBT器件組成的PWM三相逆變全橋電路的多功能功率集成塊,也己有商品面市,為交流變頻調速裝置的小型化、可靠性提供了新的成果。控制系統硬件集成化的結果,最終將有可能把被控電機與其控制系統集成在一個電機機殼內,構成所謂的智能化電機。日本、歐洲在小功率范圍內已做出產品。
5.控制系統的軟件化
電子機械是一個高度智能化、柔性化的系統,它除了依靠先進的控制策略與現代化的電子技術產品來實現以外,還有一個突出的手段就是使控制系統軟件化。在以計算機為基礎的相同硬件配置下,通過軟件的不同配合,可以實現多種不同的控制功能。比如對直流電機、感應電機、同步電機等的控制,可以用同樣的一個硬件配置、不同的軟件配合來實現,簡化了硬件結構,提高了柔性。現在市面上已經可以買到具有不同功能的各種通用軟件包。控制系統的軟件化對CPU芯片提出了更高的要求,微電子技術的不斷進步,將為控制系統軟件化提供更有利的條件.通過控制系統的軟件化與通過專用ASIC進行固化的相互配合,可以使傳統的電氣傳動自動控制系統面貌為之一新。
6.向高頻化進軍
充分利用新一代高頻電力電子器件.如VDMOS管、MOSFET管、靜電感應晶體管(SIT)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、靜電感應晶閘管(SITH),以及功率器件(MCT)等提供的可能性,研究探索發展一代高頻的(比如20kHz)電機、電器、電控裝置,以求大大地縮小電氣傳動自動化控制設備的體積、重量'。電氣設備的體積和重量是與其供電頻率的平方根成反比的,按20kIiZ設計的,龜氣設備.其體積重量只有50HZ的1/20。這就為機械與電子實現真正意義的融合提供新的物理基礎。一?個多電機傳動的復雜的電子機械系統可以設計為若干個機電完全融合、電機與電控系統集成化的自主單元系統的總成。這種自治式分布系統是機械電子融合的,種最新的發展趨向。
四、結論
(1)機械產品已經發展到了機械與電子高度融合的時代_把這個時代的產品稱之為機電一體化產品似乎不夠確切,稱之為電子機械更合適些。
關鍵詞:電氣自動化;檢測;控制;設計;系統
隨著電氣自動化控制系統的不斷進步,在生活中的應用也越來越多,同時也使得智能化水平不斷提高。自動化技術的發展,要求設計的控制系統達到最優化,為了使系統控制達到最優控制和系統能自行調節,要求設計必須允許模型的結構和參數精確度不在一定范圍內變化,實現系統的智能控制,有利于電氣自動化得到很快的發展。一些精準的控制儀器設備依托通訊技術,在現代制造和醫學研究以及交通等領域電氣自動化控制系統都得到廣泛應用。探究自動控制系統的設計,不斷地融合進新的因素,有利于進一步提高我國在電氣自動化領域的科技水平。
1 自動檢測技術
1.1 自動檢測技術的功能
自動檢測技術是在儀器儀表的使用、研制、生產、的基礎上發展起來的,它要求在測量和檢驗過程中完全不需要或僅需要很少的人工干預而自動進行并完成的。實現自動檢測減少人為干擾因素和人為差錯,提高系統的安全與穩定性,確保生產過程或設備的可靠性及運行效率。自動檢測系統需要將被測參數直接測量并顯示出來,提供給用戶有關被測對象的變化情況,另外就是用作自動控制系統的前端系統,根據參數的變化情況實施自動控制。
1.2 檢測技術的應用
自動檢測技術是以研究自動檢測系統中的信息提取、信息處理的理論和技術為主要內容的一門技術學科。檢測技術就是尋找與自然信息具有對應關系的種種表現形式的信號,反映某一信息的多種信號,并挑選出在所處條件下最為合適的表現形式,以及尋求最佳采集、變換的相應的設備。自動檢測技術的主要研究內容包括數據測量、測量方法、測量系統和數據處理。
2 自動控制系統設計與應用
2.1 自動控制系統設計
2.1.1 設計特點
在自動化控制系統中,高低壓變配電設備裝有嵌入式控制裝置,用電設備在進行電氣設計時,不能單單考慮集中的二次信號和自動化控制系統的預留互聯條件,控制系統要求進行高低壓控制設備的一次電氣設計。同時按工藝控制要求,根據用戶條件和用電設備的要求和特點,按照工藝控制特點和自動控制原則,進行系統的控制流程圖設計,用標準的組態工具軟件進行控制系統監控軟件組態。
2.1.2 設計思想
過去,電氣自動化的設計都是由一些完全獨立的配件來完成的,用戶只是通過各個配件之間的連接以及功能配合來形成的。由于微型計算機的引入,逐漸形成了與微型計算機所對應的自動化的控制系統,使系統的控制和管理更加智能化和人性化,從而滿足用戶的要求。
2.1.3 電氣自動化控制系統組成
電源供電回路分為有 ac380v 和 220v 等多種。 保護回路對電氣設備和線路進行短路的和諸多故障的保護;信號回路能及時反映或顯示設備和線路正常與非正常工作狀態信息的回路;自動與手動問路設有自動環節,確保在安裝、調試及緊急事故的處理中需要設置手動環節通過轉換開關等實現自動與手動方式的轉換;自鎖及閉鎖同路是能夠保持通電電氣設備能繼續工作的電氣環節,保證設備運行的安全與可靠性。
2.1.4 設計方式
集中監控方式, 將電氣的各饋線在現場設置現場設備接口, 通過硬接線電纜與集控室相連, 對全廠電氣沒備進行監控。這種監控方式使DCS的造價下降;遠程智能方式,遠程智能方式是利用硬接線電纜與加采集柜相連,節省了大量電纜,同時具有完成數據處理、自檢、自校正等功能;現場總線控制系統方式。現場總線是信息技術、網絡技術發展到控制領域和現場的體現。在改變DCS集中與分散相結合的基礎上,將控制功能實現了徹底的分散控制。
2.2 電氣自動化控制系統的應用
2.2.1 電氣自動化技術在火力發電中的基本作用
傳統的火力發電集散控制系統可以基本實現獨立運行,實現信息互訪和交換量的互換,但是對整個電氣自動化系統的反映信息量相對較少, 也導致電氣系統操作人員運行系統的不便, 不利于其對機器設備的事故進行分析與解決。因此為了提高電氣系統的自動化水平, 就必須轉變一對一采集電氣信號的形式,充分利用其聯網信息多樣化的優勢,提高電氣自動化系統的運行和管理水平。電氣自動化技術通過監視控制設備,以主接線圖的運行狀態和數據信息, 及時提供很多特殊的數據反饋,利用測控裝置進行電量統計, 實現在線自動效核和電動機狀態檢修等。
2.2.2 用于故障檢測與維修
電氣自動化中的集中監控設計,具有運行穩定、維護方便、控制系統的技術,可以將系統的各個功能都集中到一個處理器進行優化處理。有關現場總線的自動化進程使系統的應用更加有針對性,可以根據現場設備的具體情況進行調節和組裝。裝置設計的功能具有獨立性,保障在任何的一個裝置發生故障時,其他的系統還可以正常工作,同時它可以通過圖形化的自動化控制管理界面,能夠及時、準確地保障整個設備設施的正確運行狀態,查找故障來源,節約了大量的人力、物力和財力。
參考文獻:
[1]薛葵.電氣監控系統[J].電力系統裝備,2002(01): 72-73.
[2]周艷惠.電氣自動化控制系統的設計[J].中國新技術新產品,2010(02).
關鍵詞:中央空調;自動控制;發展現狀
1 中央空調自動控制系統的應用背景
“十二五”期間已經將節能減排作為非常重要的一環。現如今,空調系統在我們現代建筑中得到廣泛的應用。據調查發現,一年中的大部分時間空調都不是在滿負荷工作狀態下運行的,這樣必然會導致大量的能源浪費。一般情況下,一棟大樓50%-60%的能量消耗都是來自中央空調的使用。因此,如果能夠足夠重視中央空調系統的選擇,并且增加節能的措施,一定能夠取得顯著的節能成效。一般從下面兩個方面來加強節能的效果:第一,改善中央空調的自動化控制發面;第二,改善中央空調的設備方面。現在一般采用與電氣自動化結合的技術發展中央空調的自動化控制。
2 中央空調自動控制系統的組成部分
2.1 空氣狀態參數的檢測
傳感器、變送器和顯示器這三個部分組成了檢測系統。其中,檢測空氣狀態參數的主要環節是傳感器。常用的傳感器有濕度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。對于空調控制系統精度影響最大的是傳感器的精度和慣性。在中央空調自動控制系統中,只有傳感器所處的地方的空氣參數能夠得到較好的控制,要想使整個空調區內的空調效果得到良好的控制,就必須綜合考慮傳感器的位置設置,使其達到最佳效果。
2.2 空氣狀態參數的自動調節
中央空調自動控制系統的核心部分是自動調節。一般情況下將濕度和溫度作為被調參數。調節器一般采用PID調節器或者位式調節器,有些特殊情況,也會采用分程、串接和反饋加前反饋等調節方式。在這些常規調節系統中,是通過分別控制兩個被調參數來實現的,設計中有時候要考慮到干擾,即它們之間的耦合關系。一般通過加熱器、冷卻器還有加濕器等設備來實現對被調參數的自動調節。其中可以采用模擬量或者數字式儀表作為調節裝置。
2.3 空調工況的判斷及自動切換空調最優工況
一般情況下首先要先繪制出建筑物中央空調的全年工況分區圖,這個可以需要依據季節負荷。但是由于測量精度的影響,工況分區時常會出現邊界重疊現象。為了保證系統的穩定,使邊界重疊現象不出現,必須將工況轉換時間間隔控制在小于制冷機等設備允許的最短開、停時間內。
2.4 建筑物和設備的安全保護
必須將所有設備都設置安全保護控制線路才能夠保證空調系統的安全運行。例如,接通加熱器必須在有風的時候。當建筑物發生火災的時候,防護裝置則會起到自動調節保護的作用。
3 中央空調自動控制系統的發展現狀
基于控制理論的發展,中央空調控制系統也得到了較好的發展。控制技術理論的發展可追溯到20世紀30年代,一般將其發展分為三個階段:第一,經典控制理論階段。第二,現代控制理論階段。第三,大系統理論階段和智能控制理論階段。控制技術理論的發展歷程由初級到高級,由簡單到復雜。
20世紀50年代,由于計算機控制技術的迅速發展,導致了空調系統的控制應運而生,通過使用氣動儀表來控制系統化。
60年代,通過改進,將使用氣動儀表改為使用電動單元組合儀表來控制空調系統。
70年代,控制中央空調系統開始采用微型計算機進行控制,控制系統開始采用PID調節控制,以此來提高空調的調節品質。由于PID控制具有穩定性高、可靠性高、簡單易于實現等優點,所以被廣泛應用于中央控制系統的調節中。
80年代以前,控制系統的作用主要是控制中央空調的開始和停止,因為沒有溫度的控制,所以實際運行中由于負荷變化劇烈,導致房間溫度也是忽高忽低的,不易穩定,造成了很大的能源浪費。80年代初期,美國建設了第一棟利用集散式控制系統的大樓,這就標志了智能建筑的開始。
90年代,基于信息通訊技術、圖形顯示技術等的發展,開始采用溫度控制器對房間溫度進行控制,達到了舒適、高效、節能的效果。
現如今,隨著智能建筑的迅猛發展,中國的樓宇中央空調自動化控制技術也得到了非常迅速的發展。中央空調系統自動控制最最重要的任務就是滿足節能和安全生產的要求下,自動控制調節中央空調設備的實際輸出量,使其適應實際負荷,滿足人們在生活和工作中對各空氣參數的要求。下面就基于PLC控制系統的中央空調做一個簡單的介紹。
如今,中央空調多采用PLC自動控制系統化去取代比較傳統的電氣電路控制系統。首先我們了解下智能化交流變頻中央空調系統化的基本構成,它是由制冷系統、冷卻水循環系統、冷凍水循環系統、供風系統這幾部分組成。基于PLC自動控制系統的中央空調的核心就是PLC控制。當PLC自動控制系統輸出制冷參數制冷指令的時候就能夠控制冷卻水泵,并且調節冷卻水泵和冷卻塔的閥門調節,控制其啟停。當PLC自動控制系統發出聯頻信號的時候,就能夠監督并控制中央空調系統的開啟和關閉。
基于PLC自動控制系統的中央空調是如何控制室內的溫度在合適范圍內呢?當室內溫度越高時,那么室內外溫差就會越大,那么溫差就會通過傳感器轉化為數字信號與PLC設定的額定參數比較得出的差值也會越大,因此PLC控制調節變頻器的速率就會越快,系統的工作負荷就會越大,冷卻水泵的循環水流速和流量都會相應增大,這樣就導致熱交換的速度增快,也就使得室內溫度相應降低到合適范圍內。反之,當室內溫度越低時,反饋的溫差就越小,那么與PLC設定的額定值的差值也越小,PLC控制就會調節變頻器的速率變小,系統的工作負荷就會變小,冷卻水的循環流速和流量就會減小,那么就會減慢熱交換的速率,那么室內的溫度就會升高到合適范圍內。以上就是PLC自動控制系統的簡單工作原理。
PLC控制系統的主要優點是,它編程比較簡單,并且指令多樣化、功能性強,具有較高的性價比。除此之外,PLC控制系統的硬件配套實施也比較齊全,安裝使用起來都比較方便,并且出現故障時,調試維護也比較簡單。最重要的是,它的體積較小,能耗很低。所以PLC自動控制系統在中央空調領域得到廣泛的應用。
4 結束語
綜上所述,中央空調自動控制系統通過不斷的發展,已經越來越完善。并且根據當今對節能減排的要求,中央空調自動調節系統設計時已經將節能作為一項主要的指標。隨著人們對于空氣質量的要求和節能的重視程度越來越高,一項專門研究中央空調自動控制系統的技術將會迅速發展,造福人類。
參考文獻
[1]薛殿化.空氣調節[M].北京:清華大學出版社,1991.
關鍵詞:煤礦;電氣自動化;控制系統;優化設計
煤礦企業在生產過程中,對于瓦斯含量、通風能力等都需要自動化技術的支持,這些也是電氣自動控制的重要組成部分。在整體的規劃設計上,要從軟件和硬件的角度出發,滿足企業的實際需要。
1露天煤礦電氣自動控制系統硬件方面的優化設計
1.1優化輸入電路
通常情況下,正常電壓范圍是85V~240V,電源幅度155V。但是由于環境的制約,在實際操作中有許多困難。比如供電系統運行過程中,因為周邊的環境較為惡劣,受到諸多因素的影響,經常會出現電力中斷的情況。優化輸入電路,可以使工作能夠順利正常的開展。要對PLC芯片進行詳細的檢查,這樣才能發現損害是否發生,從而保證電路的穩定。高質量的保險絲是安全的首要保證,減少跳閘的概率,并且降低安全事故發生的概率。
1.2優化輸出電路
煤礦電氣自動化控制系統的輸出中,首要的工作就是優化輸出電路,保證電路的高效運行。根據具體的情況可以選擇的內容有:相關設備的標志、指示、轉速,通過標識來識別設備。一般情況下,加強設備的抗干擾能力,在負載的情況下也能實現電路的正常運行。如果發生電路負載端為感性負載的時候,可能會產生斷電的情況,電路仍然能通過一定的電流,特別是在處于較大電流的時候,可能發生燒毀電流,甚至會損壞整個電路。為了避免類似情況的發生,可以在負載設置二極管用以吸收泄露的電流,從而起到保護電路的作用。
1.3抗干擾能力的優化設計
煤礦企業的環境特點和生產狀況,使生產具有一定的復雜性和困難性,造成設備的穩定性較差,這些都對設計提出了更多的要求。由于設備在長期的運轉過程中,使用頻繁或者使用方法不收稿日期:2017-03-22作者簡介:劉輝(1990-),男,河北新樂市人,本科學歷,現在哈密市和翔工貿有限責任公司工作。恰當,造成設備的系統芯片損壞。因此,芯片在自動化設計中占有重要的地位。可以采用電磁來進行分析,首先采用1∶1隔離變壓器降低干擾的頻率,阻斷外界的干擾;其次,將電路裝置放在金屬外殼外,能夠實現屏蔽電磁的作用,降低外界的干擾;最后,可以優化周邊的布線設置,采用合理的線路布置區分強電動力線路和弱電線路的走勢。
2露天煤礦電氣自動化控制系統軟件方面的優化設計
2.1程序結構的優化
煤礦的自動化控制系統的主要結構形式:基本程序設計和模塊化設計,結合具體的情況和環境來進行結構形式的選擇。要注意軟件的修改和設計,盡量形成模板,以便減少錯誤。首先,進行控制對象的模板化,每一個模板負責相應的區域,這樣的形式主要是提高效率、增加準確性。其次,每個模板的編寫和試調。對錯誤的地方進行及時的調整,完成相對應的任務。最后,所有子模版完成之后,對其進行連接、拼裝,使其成為一個完整的程序,這樣整個工作流程更加的順暢,能夠充分發揮出系統應有的作用。工作流程要與現場的生產情況相匹配。
2.2程序優化設計
確保對于I/O接口的優化分配,是煤礦電氣自動控制系統優化設計的基礎性工作。對系統內部的計時器和計數器進行集中的編制,詳細的記錄對于地址分配的情況,對PLC的控制優化設計是一個關鍵的環節,通過優化設計能夠加強效率,改善整體的情況。對于整個過程中結構的簡化也是非常重要的部分,減少占用的空間,從而一定程度上減少掃描的時間,提高效率。
3煤礦電氣自動控制系統的設備的選擇優化
如今,隨著市場經濟的發展,很多自動控制設備紛紛進入市場,要選擇適合工作環境、滿足生產需要的設備。
3.1明確煤礦電氣制度控制系統的工作模式
根據環境的具體的特點,選擇電氣自動控制系統的工作模式以及規模大小是個重要的過程,要能夠根據企業的具體生產進度、生產需要以及生產的實際情況做出相應的選擇。
3.2確定I/O點的類型
在具體的施工過程中總會有不同的情況,根據實際生產的需要也會產生差別。這時選用的I/O的數量和型號,能夠對使用的設備進行詳細的記錄和統計,對于結果能夠做出預算,從而達到減少開支、節約預算的作用。
煤礦電氣自動控制系統的編程工程分為手持編程器、圖形編輯器以及計算機編程系統,手持編輯器的特點是成本比較低、適合小規模的程序編譯,存在工作效率低下。圖形編輯器采用梯形圖形編輯器,比較直觀。在實際運用中,計算機程序編譯需要較為高昂的費用,選擇合適的編譯器來滿足自身的發展并提高生產的效率。
4總結
由于現代信息技術系統在設備中的應用,煤礦企業中對于各類電氣電子技術應用普遍。對先進設備的運用,可以提高生產效率,發揮企業安全設備的管理作用,同時進行結構的優化和模塊的調整,達到提高自動化控制系統的目的。
參考文獻:
關鍵詞:網絡遠程監控系統平臺設計;電氣自動控制;安裝調試
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)03(4)-0000-00
1 引言
隨著高等教育事業的不斷發展,教育管理體制改革的不斷深入,國家和地方對高等教育投資的不斷增多,教育規模日益擴大,高校電氣設備,教學科研儀器設備、重點學科、重點實驗室的建設數量增長很快。因此;對高校的規模電氣設備、教學科研儀器設備的運行的安全性,可靠性的要求也越來越突出,建立網絡遠程監控平臺系統,更加有效對電氣設備、教學科研儀器設備運行狀態的監控,確保電氣、儀器設備安全平穩運行,體現建立網絡遠程監控平臺系統必要性。
2建立網絡遠程監控平臺系統工程概況
某高校承擔教學科研實驗的一所高等院校。校區分別有教學樓、科研樓、行政樓、教工公寓區、學生宿舍以及教工、學生食堂等,校區規模電氣設備有:學生宿舍大型空氣能熱水器系統、重點區域中央空調機組系統、實驗室排放廢氣凈化系統、實驗動物中心安全監控系統、校區域二次供水系統、安保監控系統、車輛管理系統、消防系統、食宿管理系統、行政辦公系統、照明路燈控制系統以及電梯運行系統等、重點規模教學科研實驗室儀器設備:如重點學科實驗室、重點教學區域、綜合中心實驗室等大型貴重精密儀器設備等。該網絡遠程監控平臺系統,擔任校區的規模電氣設備和教學科研重點實驗室、綜合中心實驗室等的大型貴重精密儀器設備等的運行管理,全天候實時對電氣設備運行-狀態遠程監控, 這次改造建設網絡遠程監控平臺系統,主要針對管理滯后缺陷和控制系統的脫節,嚴重影響設備運行的安全和效率。重新設計-采用網絡信息架構平臺與規模電氣設備單元PLC模塊-人機界面-自動控制系統的有機結合,整合創建網絡遠程監控系統平臺,提高電氣設備科學管理的技術含量,發揮規模電氣設備和重點儀器設備運行最大效能,確保安全運行。.
3-1網絡遠程監控系統平臺的改造工程設計
我們在制訂改造網絡遠程監控系統平臺建設方案中,采取新理念和新的方法,開拓創新,利用網絡信息平臺的載體資源,既在原來的設備基礎組合上,以補配置、以原來各單元規模電氣設備和重點儀器設備的自動控制系統為主,配PLC自動控制系統與人機界面為依托,以網絡遠程監控系統平臺相結合。為保證網絡遠程監控平臺發揮最大空間,控制參數功能要求更高,我們選擇采用在區域網內建立服務器為主干網絡集成中樞,在任何區域任何時段,實現全方位敞開式網絡遠程監控系統平臺,實行多權限的管理員模式,根據不同的電氣設備和重點儀器設備的管理員權限,分配各自的網絡遠程監控需要權限,互不沖突、不干擾。在服務器的平臺上,建立多用戶端口界面各自管理模式,可以編寫各自的控制程序、調閱所需要的資料參數,實時調整設置、監控各自的單元程序參數,可以遠程網絡視音頻對話,可以錄像存檔,實現全區域全覆蓋,大大提高了管理效能。開拓了創新的管理模式,網絡遠程服務器平臺與各規模電氣設備和重點儀器設備單元建立的設計;采用Intel?至強服務器專用處理器,12TB WD監控系統專用硬盤,金士頓服務器專用內存32GB,安裝系統是Microsoft? Windows Server 2012 R2 數據中心版的遠程監控系統,這樣可以避免系統不穩定和時空延時弊端,建立網絡遠程監控服務器的公共固定IP, 編寫各規模單元電氣設備和重點儀器設備的遠程自動監控軟件,利用各規模單元電氣設備和重點儀器設備自動控制系統的PLC模塊與人機界面程序為支點依托,分別給它們設置網絡遠程監控平臺固定IP-端口,這樣網絡遠程服務器監控平臺與各規模電氣設備和重點儀器設備的單元相互建立起來,形成各自網絡,結合網絡遠程監控系統,可以全天候實時監控、利用人機界面的文字顯示報警,提示故障問題區域,及時發現問題及時解決,針對高校各規模單元電氣設備和重點實驗室儀器設備全天候運行模式,充分發揮了網絡遠程監控系統快速高效監控平臺,從根本上解決了管理分散,管理難,系統故障率高、運行成本高、不節能、操作使用繁瑣等問題,克服了過去傳統滯后的缺陷管理模式,確保了規模電氣設備和重點儀器設備的安全平穩運行,提高了效能。
3-2網絡遠程監控系統平臺原理:充分利用網絡建立遠程監控平臺,當需要遠程監控時,打開預裝好遠程監控軟件,通過DDNS連接網絡遠程監控服務器,在各自的平臺賬戶界面,找到所需要的監控電氣設備單元的監控軟件如PLC的UDP端口或人機界面的UDP端口,根據下放控制權限,就可以實時監控、處理、設置等項目,大大提高了規模電氣設備系統和重點儀器設備運行的安全系數,及時處理突發事態和緊急故障,有效保證設備安全平穩運行。
3-3網絡遠程監控系統平臺設備運行環境、運行電源設計要求;因網絡遠程監控系統平臺是全天候運行的高端服務器設備,適宜的溫濕環境,精密穩定的電源電壓,是網絡遠程監控系統平臺的保證,因此;機柜環境要求比較高,特別是它的環境溫濕度以及防火防潮防塵的要求更為嚴格,在設計機柜和選址時,要格外重視,機柜采用靜電噴涂的冷軋鋼板制作,設計防潮、防塵、防高溫、防高電離層機柜,采用溫濕度監控系統,對機柜溫濕度自動控制,比較好空氣對流散熱,具有良好的等電位安全保護系統,對網絡遠
程監控服務器的運行電源,采用高精密穩定的不間斷電源供電,編寫網絡遠程監控服務器運行系統,防誤操作和頻繁啟動的保護軟件,這樣才能確保網絡遠程監控系統平臺安全平穩運行。
.4、結語
該高校網絡遠程監控系統平臺,經過2年多的實際運行,從運行效果上看,具有架構現代網絡信息技術,創新管理制度模式,有現代科技-網絡信息平臺和自動化控制模式的有機結合,理念創新。各系列參數、使用功能,系統控制以及管理職能、應急突發事態、故障報警處理等,都在設計要求范圍內,系統安全可靠、穩定、節能、效果良好,達到了設計要求,為我國類似高校建設網絡遠程監控系統平臺,提供參考和借鑒。
參考文獻
[1] 廖常初 主編 CPLC編程及應用(第三版)
關鍵詞:PLC技術;電氣工程;自動化;應用
1PLC技術在電氣工程自動化控制中的特點
1.1PLC通用性強
在PLC應用過程中能夠支持對工業環境的設計,PLC的通用性在運用過程中表現在相對應的裝置設備特別齊全,能夠滿足不同控制對象所需要的不同的要求,同時在PLC使用過程中人與機器能夠相互配合及通訊設備良好應用,相關控制工作可行性非常高,操作過程簡單易學。PLC技術的通用性大大提高了電氣自動化控制中的效率。PLC技術可以和其它設備進行合理的契合以此達到電氣工程自動化控制的要求。
1.2PLC可靠性高
PLC實現了對大規模集成電路技術的大幅度應用,對于傳統意義上來講,在接觸器的控制系統而言,PLC的好處便在于它省去了大量的硬接點去也就意味著在PLC技術的運用期間故障的發生率會大大的降低,對PLC的系統工程抗干擾能力也有大幅度提升的重要價值。PLC技術相對于其他技術而言可靠性較高,有較強的可參考性。PLC的運行速度快,智能化程度高,集成密度大網絡分布范圍大,這些特點和優勢充分滿足了電氣工程自動化的需要,也是PLC技術在于電氣工程自動化技術的優勢因素。
1.3PLC便捷性好
PLC系統支持利用計算機進行現實模擬實驗來支持對相關設備的設計安全操作,此行為對減少工作量、加大工作效率有重要效果,同時PLC技術擁有自我診斷的作用,能夠在相應合適的時間段內進行相應高效的對于故障進行分析與檢測,來對維修提供準確切實的技術及數據支持,來保證系統正常有效率的運行。在PLC控制系統實際應用中,其良好的便捷性為自動控制的完成提供了保障,所以在PLC控制技術的研究中,我們必須加強對系統整體便捷性的技術研究工作,特別是在高溫高壓等較為惡劣的生產環境及生產過程中,電磁干擾嚴重的生產環境中,更要提高系統整體的便捷性來達到技術進一步的高效應用。
2PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用要點
2.1順序控制技術
在現代社會中,大多數的企業利用PLC技術是作為順序控制器來用用的,例如在火力電廠及其它電廠中除灰的過程中就要運用PLC技術及控制順序這項技術,在發電的過程中,能否提高除灰效率的影響因素就是電氣工程自動化控制的好壞。提高效率是一個發電廠最重要的目標。為了達到理想,達到合適的效率大幅度提升必須利用PLC技術,PLC技術的重要性就在于在電氣工程自動化控制中很大程度地降低了企業的成本,大大減少了勞動力成本工作人員及技術人員可以通過控制適中的程序就可以進行有效的控制來達到減少企業勞動力,達到施工過程中運行效率的提高。目前我國的控制技術已達到了一定的水準,PLC技術也因此得到了廣泛的應用及推廣。
2.2閉環控制技術
眾所周知,電氣化自動控制系統分為現場手動系統和機器啟動技術,電氣化自動控制系統中PLC系統的閉環控制發揮著很大的作用,它可對自動化控制系統的運行造成影響,例如在在動力機開機時PLC模版結合點器自動化系統的運行進行正確的訪問,即可確定是否啟動或關閉,從當前技術的應用狀態來看閉環技術已經在電氣化自動工程中發揮著重大的作用。PLC技術與常規控制系統有效率的結合來彌補PLC系統的不足。常規控制系統現已經得到了企業的廣泛應用,閉環控制技術現已得到了大眾的廣泛認知。
2.3開關量控制技術
在傳統的電氣控制系統中,電磁性電器是電器正常控制系統的主要載體,但電磁性繼電器在運行過程中經常會出現故障,嚴重的降低了電力系統正常運行的能力,在開關量控制過程中,PLC技術采用的大量的電器提高了電氣自動化過程中的安全性。也維護了其他電器功能齊全的特點。在滿足電力系統設備的同時,簡化了電氣二次設備接線的過程,再用PLC系統技術時,電氣自動化過程故障出現率大幅度降低,輔助開關數量明顯減少可集中控制多個斷路的運行信號,例如,在火力發電系統中,電氣自動化系統在合理運用PLC技術后,技術人員可根據系統運行狀況進行合理的調整,保證整個系統的數據處理能力的完整性,實現電氣自動化系統的穩定運行。開關量控制的有效實施將保證電氣自動化控制應用中的一個里程碑的建立,與傳統的電氣自動化控制形成鮮明的對比來體現現代電器化自動控制的優勢與特點。
2.4網絡控制技術
由于神經網絡控制具有高性能的特點,能夠在很大程度上減少及定位的時間,對于非初始速度的變化進行有效的監控,在神經網絡控制中其結構具有多樣性復雜性的特點,它能夠進行反向和正向的學習計算,在網絡控制系統中,可以根據電氣參數對速度進行合理的控制及計算,能夠在信號處理及其它模式識別方面進行有效的應用,具有非線性一致估計在電氣工程自動化控制方面也有很大的應用,網絡控制系統及神經網絡技術具有較強的一致性及復雜性,在進行操控是對技術人員的要求較高,不需要網絡教學模型同時對于故障也有一定的抗低抗性。這就需要企業提高技術人員的能力,加大對于技術人員的培訓及專業知識能力的培養。以此來達到網絡控制技術高效率的實施。如果企業不能保證技術人員的能力,就不能保證電氣工程自動化系統過程中故障的排除。不能達到網絡控制技術高性能的實施。
3結束語
PLC技術以處理器為基礎建立在數字運算知識向實現自動控制,具有通用性可靠性高的優良特點,對電氣自動化的發展有很好的較強的推動作用,PLC技術在電氣自動化控制系統中提升了系統的運作效率,提升其靈活性及智能化水平,大大的簡化了系統維護程序,降低系統基本成本。可以預測PLC技術在電氣化自動控制系統中的應用將越來越廣泛,發揮越來越重要的作用。
參考文獻:
[1]張振國.PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程,2012(22):33-35.
[關鍵詞]電氣工程;自動控制技術;環境監控
1.電氣自動化的系統處理
系統在電氣方面主要通過設備接地信號處理、傳輸信號屏蔽、選擇合適的抗干擾措施實現。為了確保系統運行可靠,故障少,操作維護方便,在設備選擇時,選擇經過長期檢驗證明性能穩定可靠的設備來適應工業現場惡劣環境,保證系統的可靠運行。系統組態采用軟件2次開發功能,除動態顯示工作流程外,包括趨勢圖、棒圖、歷史數據等數據顯示、報表、打印等功能。易于擴充系統保留必要的接口,為廠級管理、全部過程實現自動控制設計必要的接口與界面。實用性強系統具有自動、儀表室內手動、現場手動三類控制方法。為了保證一次設備運行的可靠與安全,需要有許多輔助電氣設備為之服務,能夠實現某項控制功能的若干個電器組件的組合,稱為控制回路或二次回路。
2.自動控制技術優勢
2.1快速高效自動控制技術
通過數字信息對相應的設備發出操作指令,指令即時到達且因為不同的設備有不同的地址代碼,因而十分精準,發生誤操作的概率極低(遠遠低于傳統人工操作)。而自動控制技術還具有良好的交互性能,可以與控制中心進行信息數據的反饋,進一步保障控制的高速和精確。
2.2便于實現全過程全時段監控
城市電氣工程24小時全天運行,根據以往的經驗來看,電氣故障的多發時段和多發地點恰好是管理疏忽或難以到達的深夜和管理的盲區,而這些時段或區域,傳統管理模式難以實現有效監控。數字化自動控制技術通過精密的“采集―處理―反饋”系統,對系統的運行進行實時監控,同時將控制中心的指令及時地傳遞到系統,并將系統信息及時反饋給控制中心。自動控制技術通過監控系統和指令系統,實現了對整個系統的實時高效調配和控制。
2.3安全性大大提高
電氣工程自身具有一定的危險性,其自身的機械故障、外部環境以及操作人員的誤操作等諸多情況都可能引發電氣系統的故障、癱瘓乃至發生重大事故導致人員傷亡。而自動控制技術憑借良好的遠程控制功能,可以隨時對整個電氣系統進行監控,對于異常情況即時反應,指揮控制中心便可做出反應,而在高壓、強電流或變電場所等危險區域,自動控制技術可以大大降低傳統控制模式對人員的傷害及潛在威脅。
3.電氣自動化控制系統的發展現狀
3.1電氣自動化工程DCS系統
DCS,即分布式控制系統,它是(Total Distrbuted Micropro-cessor Contral System)的縮寫,是相對于集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統,它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的,具有實時性、可靠性和擴充性等優良特點,在生產、生活自動控制領域得到廣泛運用。但隨著DCS逐漸的運用,我們也越來越感受到分布式控制系統所存在的缺點。比如受DCS系統模擬混合體系所限制,其仍然采用的是模擬的傳統型儀表,因此,大大地降低了系統的可靠性能,維修起來也顯得比較困難;分布式控制系統的生產廠家之間缺乏一種統一的標準,降低了維修的互換性;此外,就是價格非常的昂貴。因此,在現代科技革命之下,必須進行技術上的創新。
3.2集中監控方式下的自動控制系統
集中控制下的自動控制系統有一個缺點,就是處理速度非常的緩慢,因為其控制方式是要把所有的功能都集中在一個處理器中,這也導致了整機運行速度的緩慢。另一個方面,把系統的所有設備都放入監控之中,就會導致監控數量過于龐大,主機空間的不斷下降,從而大大的增加了電纜的數量,造成了費用的增加,同樣因為過長的傳輸距離降低了控制系統的可靠性能。因為集中進行監控的聯鎖與隔離器件中的閉鎖使用的都是硬接線,因此導致設備很難進行功能擴容操作。另外,因為系統接線的反復,增加了故障查找工作的困難度,也會增加由此而產生的錯誤指令,使得整個電氣自動化工程控制系統可靠性降低。
3.3信息集成化的電氣自動化控制系統
電氣自動化控制系統所包含的主要信息技術主要體現在如下的方面:①管理層面上縱深方向的延伸。企業當中的人力資源、財務核算等數據信息的存取需要使用特定的瀏覽器進行操作,而且對于生產過程中的動態形式畫面能夠進行有效的監督控制,對于企業生產活動當中的第一手信息資料能夠進行及時的掌握。②信息技術會在電氣自動化設施、系統和機器中進行橫向的擴展比較。而且隨著微電子技術的不斷投入應用,對于原來明確規定的設備也慢慢的變得模糊了,而結構軟件、通訊的能力和統一,運用在組態環境之下逐漸的顯得越來越重要。
4.電氣系統自動化控制的發展趨勢
OPC技術的出現,IEC61131的頒布,以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用,使得未來的電氣技術的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。Pc客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和,電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用,將對未來的自動化產品,如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。
5.結語
電氣工程系統自動化控制是一個國家工業發展水平的重要標志。電氣自動化類是現代工業的支撐,是所有工業的基礎與原動力,可以說沒有電氣自動化的支持,就沒有現代工業。現代電力系統是一個巨大的統一的整體,系統中的裝置以及所接的用電設備都是開放性設備,受到周圍環境的影響,因此實現電氣工程的系統自動化控制是必要的。
參考文獻
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[2]王術賀,李廣東.淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].黑龍江科技信息,2011(20).