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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:燃氣電廠;自動化;電氣控制系統設計
一、引言
隨著社會經濟與科技的迅速發展,傳統的燃煤電氣發展為依靠天然氣為能源的燃氣電廠,燃氣電廠的投資低,發電效率高,環保性能好。但是隨著客戶用電量的增加,電能質量得不到保障,所以,為了提高電能質量,保持電能的穩定性,就需要一個穩定優化的電氣控制系統,以保障電廠機組正常運行。電氣控制系統是為推進發電廠電氣自動化的發展而將原來的分散控制系統DCS中的電氣部分獨立出來進行專業管理的系統,電氣自動化的目的是對全廠的電氣系統進行實時運行監視和控制,其應用主要包括升壓站自動化,發電機(變壓器組的電氣監控及廠用電自動化,發電廠電氣系統自動化程度的提高#最大限度地減少了運行人員的工作量,實現了機-爐-電一體化控制#能使機組安全、經濟、可靠運行。
二、燃氣電廠電氣控制系統構成與特點
(一)電氣控制系統的組成部分
1、硬件結構燃機—汽機控制系統為主要的控制系統,目前使用較多的是分散控制,每個硬件設備之間的連接方式選擇硬接線和通信的方式,通過相關信息與參數的傳遞,達到控制燃氣機組的目的。2、網絡結構由于網絡的高速發展,燃氣電廠基本實現自動化,由于網絡結構的運行使得實時監控得以實現,相關信息第一時間傳送到自控室,另外一部分為廠級監控信息,主要是負責處理和存儲實時監控的信心,實時監控系統采用DCS(集散控制系統)系統為核心,DCS系統可以實現遠程控制,整個系統由數據中心、實時監控系統、備份系統以及各個工段的單元機組控制情況,這些都是為了保證燃氣電廠的每一部分都可以安全穩定的運作,從而滿足整個燃氣電廠的生產。
(二)燃氣電廠電氣控制系統特點
首先,為了使整個控制系統有效的工作,電氣控制系統設計在整個反應的過程中需要很及時,時間的單位縮小到以毫米來計算。其次,整個系統在設計程序時,由于其搜集的信息量小,所以操作不會過于頻繁,而且相關設備較少,這樣就為操作帶來了極大的便捷性。在擁有便捷性的同時,為了電氣控制系統的穩定性與功能性,相對的會對電氣設備的要求有所更高。
三、燃氣電廠電氣控制系統的設計
(一)燃氣電廠廠用電源系統
電源系統是整個電廠運行的前提條件,廠用電源、電源切換與事故保安電源系統這三部分構成整個燃氣電廠的電源系統,廠用電源的電壓級別有6KV與380V,6KV廠用電源,實現由工作電源向備用電源或者是由備用電源向工作電源的雙向切換,一般由DCS系統按照事先設定的“指令”來具體執行操作,比如,當廠區內某段或者某個變壓設備等發生故障,DCS系統就會立刻發出“指令”,完成由“工作電源”向“備用電源”的快速切換,避免以外事故的發生;相對應的手動合閘的方式是通過人工進行鍵盤輸入命令來控制,對鍵盤進行命令后,相關程序就會啟動快切裝置,根據邏輯的判斷,若是滿足通氣所需的條件時,相關指令將會執行,當然,我們可以通過顯示屏觀測到整個過程的信號情況。380V電源系統是為電廠提供連續穩定的持續高壓電源,整個系統內部由多臺機組共同構成,每臺機組的構成是相同的,都是兩段保安母線、保安電源、工作電源以及備用電源,保安母線最主要的部件就是備用電源。另外一種是事故保安系統,簡單地說就是一種備用系統,以備不時之需,當正常的燃氣機組發生故障,導致生產不能正常運行時,就需要啟動保安系統,以此來滿足燃氣電廠的用電需求,在具體現實的電場中,保安系統的電機多數為柴油發電機組,一旦電廠突發停電現象,DCS系統發出指令,柴油機組就會立即投入使用,完成了備用機組接替工作機組的雙向轉換,這是由于柴油機組可以在任何時刻開啟和停止,長期處于“熱備用”的狀態,那么這樣就可以保證電廠在某一段時間內的正常運行,直至找到停電原因進行處理。另外,常用電源的斷電事故發生的概率相對高一些,必須設置專門的保護措施,以減少事故的發生。
(二)變壓器—發電機組系統模塊
機島控制系統的啟動系統利用電磁學,將勵磁系統、變頻系統以及電氣模塊控制以及信號源共同構成整個控制系統,這也是發電機控制的核心部分,當DCS系統接收到指令時,自動控制發電機的運行狀態。發電機出口開關、主變220Kv側開關均能夠實現“準同期”,所謂的準同期是自動控制專業的一個名詞,指的是通常情況下,準同期裝置采用微處理芯片為核心,主要是為了保證安全地快速地將同步電機可以并入電網,同期點為為整個“機島控制系統”處于缺省狀態下。另外還有一個比較重要的模塊就是斷路器,它的作用不僅僅是可以對接地刀、隔離開關當時的狀態進行提示,而且還可以借助DCS系統對近遠端實現自動控制,斷路器執行保護動作或者處于故障狀態時不能合閘,一旦執行完合閘命令后就能夠自動解除“指令”,從而整個發電機—變壓器組系統模塊回復到正常運行狀態。
(三)廠用電源切換裝置
廠用電源切換對整個電廠的用電質量起著至關重要的作用,具有相對的獨立性,在整個電源切換裝置的安裝過程當中,需要十分謹慎,不僅僅要使整個裝置的切換功能正常的發揮,還要在使用他的基礎之上不會對其他裝置產生干擾,避免互相影響,使切換裝置可以與整個電氣控制系統想融合。所以為了滿足以上需求,切換裝置的位置特別重要,通過進行多次實驗,發現將切換裝置安裝在在高壓電源系統中工作電源位置的進線開關周圍,效果是最好的,另外考慮到用電量大大增加的現狀,為了更好的提高電能的質量,還可以利用硬接線實現廠用電源切換裝置與電氣控制系統之間的有效信息傳輸,以保證切換裝置的正常運行,進而可以保證電廠供電的穩定性與連續性,實現安全供電。
(四)UPS不停電電源系統
UPS是不間斷電源(UninterruptiblePowerSupply)的英文簡稱,代表的是不停電電源系統,能夠提供持續、穩定、不間斷的電源,是電源供應的重要外部設備,也是整個電源控制系統的重要組成部分,為燃氣電廠電氣控制系統提供持續不間斷的交流電,UPS大致可分成三種:離線式,在線式和在線交互式,逆變器為主要的元器件,主要是為了保持電壓的穩定性,還包括靜態開關、逆變器、整流器,可以實現電能的有效供給。
(五)保安段電源系統
任何一個系統的設計都必須要有相應的保護措施,所以在設計保安段電源控制就是充當這樣的一個角色,會對直流電源系統進行控制與有效的保護,當燃氣電廠不可控的出現重大故障影響生產運行時,保安段電源系統可以保證每個機組控制系統、直流系統可以一直處于不停電的運行狀態,實現了機組的常規運行,以保證電能的正常供應。前面提過的常用電源發生故障的概率高,就可以使用電氣控制系統的電源保護可以很好的降低事故發生的概率,一旦斷電情況發生,保安段電源系統就會迅速的將處于“熱備用”狀態的柴油機組開啟,為整個電氣系統提供電量,保證整個設備的正常運行,這樣既可以保證電能的持續穩定的輸出,也可以減少因為斷電而給電廠帶來的經濟損失,所以是非常重要的一個部分。
(六)直流電源的保護系統
直流電源系統的結構是由三組整流器和一組直流母線組成,為了是直流母線達到更好的效果,直流母線之間是需要通過用切換開關將其聯絡起來,交流保安段負責為該系統中的整流器提供電源,包含兩組母線,整流器以及蓄電池組,為了保證不同母線之間能夠進行有效聯系,網絡開關的設置也是必須考慮在內的,另外的包括事故照明也是電廠中很常見的一種用電負荷,還有其他的用電負荷都需要直流電源系統對他們進行保護和合理的控制,
四、結束語
隨著科技的進步,電氣自動化的應用以及作用在各行各業中已經越來越重要,其中電氣控制系統對整個燃氣機組可以起到很好的保護作用,不僅是維持生產的正常運行,更重要的是對設備的維護,這樣不僅可以保護工作人員的人身安全,還可以降低電廠因斷電事故造成的損失。所以電氣控制系統的設計尤為重要,尤其是燃氣電廠的電源控制系統、電源切換系統,保安段直流電源系統等方面。總之,考慮到燃氣電廠設備的特點,整個的設計過程要可以滿足最基本的時效性、快速性以及安全性等等,自有以這些特點為前提,設計的結果才有意義。
參考文獻:
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關鍵字:保護、準確性、技術、發展、應用
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
電氣自動化是電氣信息領域的一門新興學科,其技術目前已經被各個行業廣泛應用,比如電氣控制系統應用到了老百姓的日常生活中。在當今電氣化時代,一些廠房的電氣控制系統中的分散控制系統已經成為50MW以上機組的標準配置。為了適應當今現代化管理的需要,一些企業都已經建立了實時信息系統(SIS)以及生產管理系統(MIS)。基于上述理論的研究,我們預測未來的電氣自動化控制系統將會融合多學科的知識以及技能,另外這些多學科的知識也都是相互交叉的,隨著信息化的發展,也會呈現出信息多元共享,管理起來也會更加便捷,這樣就會為更多的人服務,產生更大的社會價值以及經濟價值。下面就電氣自動化控制系統的特點以及主要功能進行簡單介紹。
一、電氣自動化控制系統的特點以及主要功能
在現實生產需要中,與普通的熱工控制量相對比,電氣控制系統(ECS)中的電氣控制量在控制要求以及運行過程中擁有更明顯的特點,這些特點主要表現在如下方面:
1.電氣控制系統(ECS)需要處理的信息量很大,另外它的系統也很復雜,主要是以過程控制為主,對于電氣控制系統(ECS)來說,主要特點是以數據采集系統以及順序控制系統為主,聯鎖保護較多。
2.常見的電氣控制系統(ECS)相對于一般的熱機設備來說,電氣控制系統(ECS)對于控制信息的采集量更加微小,所要搜集的對象也比較少,便于掌握,但是電氣控制系統(ECS)強調的是操作的快速性以及準確性。
3.對于電氣控制系統(ECS)來說,電氣設備保護自動裝置要求更高的可靠性以及安全性,操作速度也要求更加快速,對于抗干擾能力要求的也是很高。
基于上述電氣控制系統(ECS)的特點,機組的電氣系統納入DCS進行控制,要求控制系統具有很高的安全性以及可靠性能。在滿足設備正常運轉的前提下尤其需要能夠實現實時顯示異常運行以及事故狀態下的各種數據和狀態,并根據相應的操作指導和應急處理措施,保證電氣系統自動控制在最安全合理的工況下面工作。
為了保證設備運行的可靠性以及安全性,需要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,稱為控制紋路以及二次回路。這些設備需要具有以下功能:(1)、具有長時間、穩定的監視功能。設備里面運行的電流,我們是不能夠通過肉眼進行觀測到的,為了了解一臺設備的斷電以及通電情況,需要對設備進行設置,比如安裝一些試聽信號,燈光或者音響設備,這樣就可以對運行著的設備進行電氣監視。(2)、電氣控制系統(ECS)設備保護功能。當電氣控制系統在運行過程中,設備里面的線路以及設備會發生這樣那樣的故障,當電流以及電壓數值超過設備以及線路所規定的限值時,這個時候就需要一套行之有效的檢測方法和儀器對這些故障信號與線路進行調整,然后采取措施加以保護。(3)、電氣控制系統(ECS)的自動控制功能。對于生產設施里面的大電流以及高壓開關設備來說,他們的外形尺寸都比較大,對于他們的控制一般會采用操作系統進行控制以及合閘,特別是當電氣控制系統(ECS)的設備出現問題時,需要進行開關切斷電路,并且要有一套自動控制的電氣操作設備,對供電設備進行自動控制。(4)、電氣控制系統(ECS)的測量功能。在設備的正常運轉中,設備上面的音響信號以及燈光能夠定性的表明設備的工作運行狀態,比如是處于有電狀態還是處于斷電狀態,如果工作人員想定量地知道電氣設備的工作情況,我們還需要其他儀器、儀表、測量設備、測量線路的各種參數,如電壓數值、電流、頻率以及功率的大小等。
隨著科技的進步,之前廣泛應用的操作組件、信號以及儀表設備都可以被電腦控制系統以及其他電子組件所代替,這也都是電路實現微機化、自動化控制的基礎。
在我們電氣控制系統(ECS)常用的設備中,控制線路的基本回路主要是由以下幾種部分所構成:(1)、保護回路。保護回路也可以稱之為輔助回路,其工作電源有單項220V、36V或者直流220V、24V等多種,對于電氣設備和線路進行短路、失壓以及過載等各種保護,由熔斷器、熱繼電器以及失壓線圈、整流組件、穩壓組件等保護組件所組成。(2)、信號回路。在電氣控制系統(ECS)中,能夠及時反映或者顯示設備以及線路正常、非正常工作狀態信息的回路,如平時用到的不同顏色的信號燈,不同聲響的音響設備等。(3)、電源供電回路。電氣控制系統(ECS)供電回路常用電源有AC380V以及220V兩種。(4)、自動與手動回路。電氣控制系統(ECS)電氣設備為了提高運行效率,并為了保證操作運行的安全性,需要對設備安裝、調試,控制線路中還需要設置手動環節,但是在安裝、調試以及緊急事故處理中,控制線路中還需要設置手動環節,通過組合開關以及轉換開關實現自動與手動方式的轉換。(5)、自鎖以及閉鎖回路。電氣控制系統(ECS)的啟動按鈕松開后,線路保持通電,電氣設備能夠繼續工作的電氣環節叫做自鎖環節,如接觸器的動合觸電串聯在線圈電路中。多臺電氣設備組合使用時,為了保證安全性以及可操縱性,只能一臺通電啟動,另一臺設備不能夠通電啟動的保護環節,叫做閉鎖環節。
二、電氣控制系統(ECS)的應用
電氣控制系統在我國應用主要有三個階段,第一個階段是強點控制方式階段。他通過點對點控制方式進行控制。第二個階段稱之為分散控制系統階段,此階段的自動化程度得到了顯著提升,因為它應用到電子信息技術以及計算機技術,這樣系統就發展到了機電一體化控制系統階段。第三個階段是電氣控制系統(ESC)階段,此階段運用了最新的現代技術,它較之前的階段擁有了信息交換所需要的信息接口與控制接口,并且利用了工業現場總線以及以太網技術,這樣就組成了網絡通訊結構模式的系統,可以實現獨立的數據通信以及數字化控制,即大幅度的減少了接線次數,又極大的節約了現場的施工操作的時間,減少了運行時所消耗的資源成本。
目前用到的電氣控制系統(ECS)集成了機械、電、光、液壓等控制方式,這樣就大大提高了設備的自動化程度,但是系統變的更加復雜了。
綜上所述,雖然目前電氣控制系統(ECS)的綜合化以及現代化程度不是非常之高,但是未來的工廠以及其他現場都將會采用更加智能化、柔性化生產模式,所以要加快電氣控制系統智能化建設,才能適應未來工業的發展。
參考文獻:
關鍵詞:污水廠;電氣控制系統;設計;實現
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引言
電氣控制系統設計包括電氣原理圖設計和電氣工藝設計兩部分。電氣控制原理設計以滿足生產機械和工藝基本要求為目的,綜合考慮設備的自動化程度和技術先進性。而在所有的電氣工程項目中,其在安全性與可靠性方面的性能是衡量該電氣控制系統能否得到良好運行的重要的依據,故在對電氣控制系統實施具體的設計時,就需對系統在后期的運行中可能出現的各種故障進行預測并采取一定的保護措施,以減少相關故障的出現。
一、電氣控制系統故障成因與危害
(一)電氣控制系統常見故障
通常情況下,電氣控制系統故障主要由于系統質量缺陷、控制系統設計缺陷或是設備安裝檢查出問題。其常見故障主要分為以下四類:1.短路:控制系統常見短路現象,如一相接地短路、變壓器繞組匝間短路、兩相短路、三相電路等不同形式的短路。2.電源缺相:當三相電源其中一相熔斷器在控制系統的交流異步電動機運行過程中發生熔斷現象時,會造成電源缺相。3.過電流:當電器元件或電動機啟動方式出現錯誤或是負載由于轉矩過大而引發的電流過度增大,其電流超過額定值,因而產生電流故障。4.過負載:當電氣控制系統的點擊處于缺相運行狀態或負載大幅度增加、電壓大幅增加負載降低也會使電流超過額定值引發電流問題。
(二)電氣控制系統故障發生造成的危害
1.當缺相電源在堵轉或保持低速運行過程時,交流異步電源會產生請進的定子系統,而在故障的時候易燒毀電動機繞組。2.當電氣控制系統正常運行時,在負載短路、接線錯誤或是絕緣破損后,造成的短路現象形成比額定的電流高出十倍的瞬時故障電流,而故障電流所產生的強點動力能夠造成電氣設備的損壞或配電線路的破損,嚴重時還會造成火災。3.當電流過大時一方面會造成電氣控制系統停轉,另一方面會造成電氣設備內部的損壞,進而引起電動機轉矩變大,對機械內部的轉動部件造成損壞。4.當電氣控制系統發生故障時還會是電網電壓持續變低,繼而影響相關設備及用戶的工作正常工作,嚴重時還會造成整個電力系統的停運。
(三)電路或設施絕緣層損壞造成漏電
當污水廠電氣工程中的電路和設施的絕緣層遭到破壞時,不僅導致接地故障,還會因為導體間短路造成漏電等事故,進而給人員和電氣設備帶來毀滅性損害,還有可能導致火災或爆炸。因此,污水廠電氣工程中的電路和設施絕緣層一旦遭到破壞,要盡快修復,謹防導體短路。這些容易引起短路的部件主要有:相線和地面、PE線、配電線及電器設備的金屬外殼、施工建筑零件、下水和上水、暖氣管道和金屬墻體等。
二、電氣控制系統設計的注意問題
(一)注重電子元器件的設計與選用
電子控制系統的自動化裝置是由多個部分組成的,其中電子元器件是非常重要的部分之一,電子元器件的選擇直接關系到電氣控制系統自動化的性能,只有選擇了合適的電子元器件才能使得對電器控制系統的自動化設計能夠長期使用,降低其生產成本,所以在對電氣控制系統的自動化設計過程中應該非常注重對電子元器件耐用性和持久性的檢測。
(二)漏電現象預防
漏電現象的預防,首先應明確導致電路或設施絕緣層損壞的原因,從根源上杜絕此現象的發生。導致電路或設施絕緣層損壞的原因主要有:1.施工人員在安裝、布置線路時的不當操作導致絕緣體損壞。2.線路或設備使用期限過長、絕緣層老化。3.因潮濕、酸堿等環境因素造成破損。通過以下方法可有效避免上述現象發生。1.安裝漏電保護器,彌補保護接零和過流保護裝置的防漏電缺陷,從設備配置上確保變壓器運行的安全。2.安裝漏電報警系統,實時監控電氣線路的故障和異常狀態,提前將漏電、火災等安全隱患消滅。3.定期巡查和維護電氣線路,及時檢修線路泄漏和接頭過熱現象,更換不合格的絕緣子,減少漏電隱患。4.提升施工人員的專業技能,嚴格按操作規程施工,減少人為因素造成的損失。
(三)注重控制系統的散熱防護工作
在對電力自動化控制系統的設計過程中,散熱防護工作是十分必要的,它能夠足夠的保證自動化系統中每一個軟件的壽命延續與功能的正常發揮,從而使這種電力自動化控制系統能夠保證企業的利益,節約生產成本,提高企業的利潤,一旦出現由于沒有對電力自動化控制系統的散熱與防護而導致整個系統的破壞,那么對于整個企業的經濟利益的損壞是非常嚴重的。尤其是對一些大功率的設備而言,更是要著重重視,通過安裝散熱器等方式,加強對設備的防護,消除電力自動化控制系統中存在著的安全隱患。
三、電氣控制系統的保護措施
(一)安裝電氣自動保護裝置的重要性
在系統的初期設計環節中,若是在其系統中安裝相應的電氣自動的保護裝置時,只有電氣的控制系統出現的相關故障,該自動保護裝置就可快速的查找出故障部位,并將其與非故障部位分開,進而使整個系統能夠在較短的時間內恢復正常,或是在瞬間徹底的停止運行,以有效避免更大故障事故的出現[2]。同時,電氣自動保護裝置還可發揮出監測的功效,它可將電氣設備運行的真實情況反應出現。在電氣設備日常的運行中,保護裝置可根據不同的電氣設備在正常運行條件方面的差異,并將相關的電氣設備在出現不正常的情況下所顯現出來的工作狀態,進而發揮與之相應的信號,為工作人員對即將發生的故障事故采取相應的措施進行及時準確的處理以及預防,最終減少更大故障事故的發生。
(二)電氣控制系統的相關保護措施
通常情況下,對于電氣的控制系統的保護措施存在著較多的類型,主要就是根據系統在短路時其電氣量方面的變化特征而形成的基于多種作用原理下的一種電氣保護措施。如在實際的工作中,就可根據電流增大的情況而構建出電流保護,或是根據電壓下降的特點而構建低壓保護,亦或是根據電流與電壓之間的相位角的變化情況來形成斷相的保護以及漏電的保護等。
四、污水廠控制系統的設計
(一)一級網絡系統
一級網絡系統采用微控制處理器,用高級語言VC++編制界面軟件。顯示單元能動態地顯示電機、泵、閥門所處的工作狀態、停止狀態和故障狀態。污水路、凈化水路采用不同顏色動態顯示。故障狀態可顯示故障產生的部位,pH值、溫度、溶解氧、液位等參數以直方圖形式顯示。圖形界面能實現現場工作狀態的同步監視,并可隨時打印所需要的各種數據。一級網絡微控制器的核心部分可與二級系統進行有效通訊,執行污水處理工藝要求的總體控制。
(二)二級系統
二級系統是由復合傳感器組成,負責各種相關數據的采集。它具有掉電保護數據存取區,可長期完整地保存相關參數及各種重要參數。二級系統的控制器,即智能儀表具有單獨的輸入按鍵及顯示器,能獨立完成信號,如pH值、溫度、溶氧、液位的采集工作。傳感器采用PH值、溫度、溶解氧、液位的復合傳感器,能直接測取相關數據。測量的數據經過A/D轉換傳送到數據處理單元,經處理的數據經過射頻單元傳送到一級網絡中心。
(三)變頻恒壓供水系統
對于回用水的成品水輸送泵采用了“一控三”的方式進行控制,即由一臺變頻器控制三臺成品水輸送泵,主回路電路圖如圖1所示。通過安裝在管線上的壓力傳感器將壓力信號傳送到變頻器,由變頻器控制電機轉速,將管線水壓調整到設定的工作壓力。三臺成品水泵最多運行兩臺就能滿足壓力需要,在壓力設定值很高的情況下,一臺泵工頻運行,另一臺泵時時變頻調整轉速以滿足設定值;在壓力低時,只用一臺變頻控制就能到達要求。為了能在主控室進行操作控制,壓力、流量信號通過PLC傳至上位機,操作人員可以通過上位機監控管線壓力和流量,同時可以對成品水泵進行手動變頻控制,提高控制系統的靈活性。
圖1 成品水泵變頻器一控三主電路圖
結束語
隨著經濟全球化的不斷發展和深入,電氣自動化工程控制系統在我國社會經濟發展中占有越來越重要的地位。因此,應當加強對電氣控制系統出現故障時的維修處理手段,在電氣控制系統設計時就應當對可能發生的故障做粗預期判斷,在設計時盡量避免因為設計不合理而導致的電流、電壓和頻率等問題而帶來的危害。在檢修和維護工作注重技術的培訓和學習,掌握故障發生規律和可能性,同時制定多種解決方法和完善的保護環節,確保電力運行工作的順利。
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關鍵詞:電氣控制系統,故障診斷,解析模型
0引言
在設計電氣控制系統之前,要先考慮和分析電氣控制系統在設計過程中可能會出現的問題,提前做好有針對性的預防措施。電氣控制系統在正常工作中,如果出現問題和故障,必須及時排除故障并進行維修,從而保證系統設備能夠安全正常運行,盡可能保證電氣控制系統的穩定性和安全性。隨著電氣控制系統應用范圍的不斷擴大,電氣控制系統必然會具有良好的發展前景,所以要不斷完善電氣控制系統的各項功能,不斷提高電氣控制系統在設備運行中的穩定性和安全性,從而保證設備正常高效的運行。
1電氣控制系統常見故障的分析
(1)線路短路。通常引起電氣控制系統故障的最常見因素之一就是線路短路,由于線路短路造成電氣控制系統故障,會對設備造成的嚴重損害,部分電氣設備結構會被燒毀燒壞,嚴重的會造成無法逆轉的毀壞,這些都使電氣設備的使用成本大幅度增加。由線路短路造成電氣控制系統故障,需要更換和修復大量的設備電子元件,致使維修工作時間長,在一定程度上降低了設備工作效率。造成電路短路的原因有兩個方面,一是線路之間絕緣性能比較差,設備在運行中各個線路之間互相接觸,極易造成線路短路,二是電氣設備導線之間不合理的連接,也會造成線路短路。(2)電源缺相。電源缺相也是引發電氣控制系統故障的又一重要因素,主要體現在交流異步電動機引起的故障。通常交流異步電動機都是三相電源,一旦三相電源中的某一項熔斷器出現故障,就會使電動機出現電源缺相的問題[1]。當交流異步電動機存在電源缺相的故障后,電動機通過的電流就會超過額定電流,會將整個電動機組燒毀燒壞,要想解決這種故障,一般都是將燒毀的電動機更換成新的電動機,這樣就會造成巨大的經濟損失。(3)電路接觸不良。線路接觸不良也是引起電氣控制系統故障的最常見因素,并且出現故障的頻率也比較高。線路電路接觸不良,就會引起線路發生斷路的情況,導致控制系統接收不到信號指令,就會造成電氣設備不能正常工作的結果。經常發生電路接觸不良的部位是開關和電源,以及連接不合理的電路線路,這些都可以導致電路接觸不良。導致電路接觸不良的主要因素是電氣設備中互相接觸的機構長期在空氣中暴露,氧化現象比較嚴重,并且沒有及時清理,很容易出現短路、斷路以及觸電等危險情況,從而會使電氣控制系統的安全性能降低,縮短電氣設備的使用壽命。電路線路不合理的連接,設備零部件的松動,同樣會引起故障的發生,但是通常不會給電氣控制系統帶來影響,相關工作人員可以通過檢修排除故障,恢復電氣控制系統的正常運行。
2電氣控制系統故障的診斷方法
(1)直接調查法。直接調查法是檢測電氣控制系統故障最直接有效的診斷方法,可以使故障檢測工作人員快速有效對故障類型、范圍、性質進行掌握和判斷,快速準確診斷出故障發生原因,大大縮短檢修診斷的時間,降低檢修診斷的盲目性。直接調查法具體檢查以下內容:①詳細詢問,檢測診斷人員要向電氣控制系統的操作人員進行詢問,主要詢問在電氣控制系統發生故障前、發生故障中及發生故障后電氣控制系統的線路狀況,包括在故障發生前是否有響聲、冒火、冒煙等狀況的出現,故障發生前是否有停機、高頻率啟動、過載啟動等現象的出現,以及是否私下進行維修和更換過設備系統元件等問題。從以上這些問題可看出,直接調查法最主要的檢測診斷方式就是詳細詢問,一般通過詢問可以判斷故障發生原因和故障發生部位。②仔細觀察,對電氣設備可能發生故障的部位進行仔細觀察,主要觀察期外觀是否有異常,通常電氣設備可能存在發生故障的前兆,例如接地、短路、短路及線路松動等現象[2]。③可以聞氣味,如果電氣線路出現燒毀燒壞的情況,維修診斷人員通過聞氣味方式來判斷發生故障的部位以及性質。④檢查線路,在進行觸摸線路之前,必須確保切斷電源電流,觸摸線路檢查線路是否有發熱現象,從而來確定線路是否發生了故障。(2)實驗檢測法。實驗檢測法是在采用常規檢查方法無法判斷故障發生部位和原因的時候所采用的診斷手段,是對電氣控制系統線路更深層次的檢查,一般通過進行通電實驗來檢查故障發生部位和原因。但是需要注意的是在實驗檢測前要確保機械設備和電氣設備的完好無損,切記不要擴大事故的范圍。進行實驗檢測前,要將電動機和傳動機分開,并且將調節器的相關開關歸為零位,把開關還原到初始位置。如果電動機和傳動機不能分開,可以切斷主線路,并在檢查中依據具體實際情況切斷其他部位的線路,進一步縮小檢查范圍,也可以避免故障進一步擴大范圍,從而避免發生意外狀況。(3)電氣控制系統故障的維修技巧。①短路維修相關技巧。線路短路一般具有瞬發性特點,在日常維修中首先要檢查的是短路保護設備是否發生故障。一旦出現線路短路的狀況,必須及時將電源切斷,重點對設備的熔斷器和低壓斷路器進行檢修,這兩個設備是預防線路短路的保護裝置,在電氣設備工作運行中,頻繁啟動電機和電機不斷反轉造成電流通常會加大轉矩,造成電機轉速不斷加快,從而使電氣設備發生損壞。還要注意在對電氣控制系統維修時,要檢查過流繼電器工作狀態。②狀態維修相關技巧。狀態維修一般應用于電氣控制系統出現故障前,通過維修工作人員根據設備的實際情況來進行假設和分析。對設備的各項數據變化進行檢查,分析對比電氣設備數據與平時數據來得出電氣機械設備存在的問題。在進行狀態維修時,要依據不同電氣機械設備各自不同的檢修方法來維修,并且依據有關制度和規定進行維修[3,4],絕對不允許對電氣設備進行改動。對于檢修時間沒有具體要求,可以是周期性檢查,也可以是不定期的檢查。當對電氣設備進行檢測時,應當進行預檢,而不是只在電氣設備發生故障后才能進行檢修。③運用解析模型來診斷故障。解析模型是依據電氣控制系統相關數學理論知識與系統具體實際運行情況來創建的,隨著科學技術的不斷進步與發展,解析模型也在不斷完善,也越來越合理準確。全面系統對解析模型進行分析,可以綜合判斷電氣控制系統故障發生部位和原因,同時依據故障診斷結果,可以及時有效采取解決措施,在一定程度上能夠提高電氣控制系統的穩定性、可靠性及安全性。在運用解析模型進行故障診斷時,應充分了解分析電氣控制系統模型的構建條件,有針對性構建電氣控制系統模型,并同時采用先進的現代化科學技術和方法,全面檢測電氣控制系統故障及安全隱患,從而提高在未知故障檢測和診斷方面的敏感度。④采用替換系統部件方法來診斷故障。在對電氣控制系統故障進行診斷維修時,可以采用替換電氣系統部件的方法。具體操作方法是將電氣控制系統中一部分部件替換掉,然后觀察電氣系統是否能夠正常運行,將所替換的新部件與被替換掉部件相對應系統運行狀況進行對比分析,從而來確定被替換掉的部件是否出現故障。如果將部分構建進行替換后,電氣系統的故障被排除,就可以確定得出是替換掉的部分構建存在了問題,之后在進一步進行診斷,如果故障沒有被排除,就需要繼續替換其他位置的部件,一直到找出故障所在位置。這種方法具有較高的準確性,但是需要投入大量人力物力。
3結語
電氣控制系統故障在實際系統中發生的頻率比較高,為了確保系統得以正常運行,相關技術人員應該實時對系統的運行狀態進行關注,一旦故障出現,應該采取相應的診斷方法對系統進行診斷,確定故障后不僅需要采取合適的維修技術進行維修,還需要注重維修技巧的應用,從而保證電氣控制系統得到有效維修,使其恢復至正常運行狀態。
參考文獻
[1]邢秀琪.電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧[J].現代制造技術與裝備,2017(04):143+150.
[2]張軍.探究電氣控制系統故障分析診斷及維修技巧[J].裝備維修技術,2020(02):112.
[3]周兆松.電氣控制系統故障分析診斷及維修方法探討[J].中國設備工程,2018(09):43-44.
關鍵詞:電廠電氣控制系統 總線
DCS 主要完成的是汽輪機、鍋爐的自動化過程控制, 對電氣部分的自動化結合較少, DCS 一般未充分考慮電氣設備的控制特點, 所以無論是功能上還是系統結構上, 與網絡微機監控系統相比在開放性、先進性和經濟性等方面都有較大的差距。隨著電廠自動化水平的不斷提高, 電氣系統采用計算機控制已成為當前設計的主流, 控制方式也從單純的 DCS 監控逐步向具備故障分析、信息管理、設備管理、自動抄表、仿真培訓等高等級運行管理功能的方向發展, 由此又推動了現場總線技術在電廠電氣控制系統中的應用。
1、電氣現場總線控制系統的發展及現狀
火力發電廠機組電氣系統控制方式到目前為止經歷了 3個階段:
( 1) 第 1 階段, 采用強電一對一控制方式, 在主控室設模擬控制屏, 受控對象的控制開關、狀態顯示、監視儀表及中央信號等元件均獨立設置于控制屏上。
( 2) 第 2 階段, 隨著主機設備 DCS 的應用和發展以及熱工自動化水平的提高, 主控室電氣控制與熱工控制相互不協調的矛盾開始顯得十分突出, 為此, 人們提出了將電氣系統納入DCS 控制的設想及原則, 在 2000 年之后已逐步運用于電廠。但限于 DCS 的 I/O 測點容量有限, 送入 DCS 的電氣信息量比較有限。
( 3) 第 3 階段, 20 世紀 90 年代中后期, 計算機網絡控制技術開始運用于變電站。變電站計算機監控系統首次在電氣控制領域引入了現場總線技術, 并取得了成熟的運行經驗。電氣設計人員提出了將現場總線運用于廠用電控制系統的設想, 從而推動了各種電氣智能化控制設備的迅猛發展。近幾年, 全國已有數十家運用現場總線技術的電廠投入運行并得到用戶認可。以現場總線技術為基礎的電氣控制系統已逐漸成為當前電廠設計的主流。
2、電氣現場總線控制系統的監控對象
電氣現場總線控制系統的監控對象主要有:發電機 - 變壓器組,其監控范圍主要包括發電機、發電機勵磁系統、主變壓器、220kV 斷路器;高壓廠用工作及備用電源,其監控范圍主要包括高壓廠用工作變壓器、起動 - 備用變壓器等;主廠房內低壓廠用電源,其監控范圍主要包括低壓廠用工作和公用變壓器、照明變壓器、檢修變壓器和除塵變壓器等主廠房的低壓廠用變壓器;輔助車間低壓廠用電源;動力中心至電動機控制中心電源饋線;單元機組發電機和鍋爐 DCS 控制電動機;保安電源;直流系統;交流不停電電源。
3、電氣現場總線控制系統配置
每臺機組配置現場總線控制系統(field-busco nt rol sys-tem,FCS),將機組電氣系統的發電機-變壓器組、單元機組廠用電系統和公用廠用電系統都納入 FCS,FCS 作為 DCS,在 DCS 操作員站實現對電氣系統的監控,并通過冗余配置的通信服務器在站控層與 DCS 進行連接。
3.1 網絡結構
電氣 FCS 采用分層、分布式計算機控制系統,在系統功能上分層,設備布置上分散。網絡結構為 3 層設備 2 層網方式,3 層設備指監控主站層、通信子站層和間隔層,2 層網指連接監控主站層與通信子站層的以太網以及連接通信子站層與間隔層的現場總線網。監控主站層由雙冗余的系統主機、工程師站、網絡交換機和負責與 DCS 及廠級監控系統(SIS)通信的雙冗余通信服務器等組成,通信子站層主要由安裝于電氣繼電器室的多串口通信服務器和安裝在各配電室的通信管理機組成,間隔層設備主要包括安裝在電氣繼電器室、6kV 開關柜和 380V 開關柜的智能測控裝置、綜合保護測控裝置、電動機控制器和智能儀表等。通信管理機與監控主站采用雙冗余的光纖以太網連接,與間隔層設備可根據設備情況采用 Profibus,LON,CAN,工業以太網或其它現場總線進行連接,其主要功能除完成對各綜合智能測控單元的數據進行管理外,還完成實時數據的加工和分布式數據庫的管理工作。公用廠用電系統的站控層以太網獨立組網,通過通信網關分別與機組自動化系統以太網連接,共用單元機組的工程師站,并通過軟、硬件閉鎖手段只能接受一臺機組控制系統的操作指令。
3.2 數據采集
對發電機-變壓器組、高壓廠用變壓器及起動-備用變壓器,除少量模擬量信號、高壓側斷路器、隔離開關、接地開關位置信號、控制回路斷線及允許遠方操作信號、發電機-變壓器組及起動-備用變壓器所有控制量信號采用硬接線直接與 DCS 連接外,其它監測信號均通過專設的測控裝置接入 FCS,再以通信方式送 DCS。電氣專用裝置如發電機-變壓器組及起動-備用變壓器保護、電壓自動調整裝置(AVR)、同期裝置、故障錄波、廠用電快速切換、柴油機、直流系統以及交(直)流不停電電源(UPS)系統等均設有通信接口,通過多串口通信服務器接入 FCS。電廠廠用電源分高壓廠用工作及備用電源、主廠房低壓廠用電源系統和輔助車間低壓廠用電源系統,主廠房低壓廠用電源包括低壓廠用工作和公用變壓器、照明變壓器、檢修變壓器和除塵變壓器及其 380V 配電裝置等,輔助車間低壓廠用電源包括輸煤系統、工業廢水處理站、翻車機、循環水系統、補給水系統變壓器及其380V 配電裝置等。為與本工程水、煤、灰輔助系統集中控制的思路相適應,輔助車間廠用電源系統均納入機組 DCS監控。針對熱控水、煤、灰單獨設置控制點的方案,輔助車間 380V 電源系統也可納入相應可編程序控制器(PLC)控制。為使控制系統接線更加簡單,對主廠房重要廠用電源如 6kV 廠用電系統及鍋爐、汽輪機、主廠房公用系統等,采用硬接線和現場總線相結合的采集方式,即重要 DI 信號(如斷路器合閘位置、斷路器跳閘位置、允許操作、故障)和 DO 信號(如斷路器合閘指令、斷路器跳閘指令等)保留硬接線,回路其它所有信息均通過現場總線以通信方式送入 FCS 及DCS;而對機組不重要廠用電源如檢修、照明、電除塵及輔助車間廠用電系統等,取消廠用電電源系統全部的硬接線,完全采用通信方式進行監視和控制。對單元機組電動機,由于與機組熱工系統聯系緊密,采用硬接線和現場總線相結合的采集方式,同時,要保留和監控邏輯有關的重要信息,采用硬接線的方式,接入 DCS 中進行監控。FCS 采集的供電氣系統分析管理的信息如各保護整定值、故障時電流和電壓波形等數據,送入 FCS 的工程師站進行分析處理,不送入 DCS,但可以通過獨立的通信接口送入 SIS 和管理信息系統(MIS)。
4、電氣現場總線控制系統總線的選擇
現場總線技術主要應用于廠用電系統, 其控制系統有以下幾個特點:
(1) 廠用電系統實現的是順序控制, 即數字量控制, 模擬量信號僅作監視, 不參與系統邏輯控制, 與熱工模擬量過程控制有本質的區別。
(2) 控制系統中某些功能對動作時間及響應速度要求很高, 這些功能通常由繼電保護、快切、備自投、故障錄波器等電氣專用裝置實現, 所以可以適當降低通過總線實現信號檢測與快速控制能力的要求, 但仍然比熱力生產過程控制要求高。所以廠用電系統宜采用高速現場總線。
(3) 廠用電系統控制對象較多, 信息量大。
(4) 電氣配電裝置分散于電廠整個廠區, 應用于大中型電廠時, 要求采用傳輸距離較長的總線。
5、結束語
【關鍵詞】電氣控制系統;PLC(可編程邏輯控制器);特點;應用
【分類號】:TM921.5
PLC具有的特點:可靠性高,抗干擾能力強、配套齊全,功能完善,適用性強、易學易用,深受工程技術人員歡迎、系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造和體積小,重量輕,能耗低等特點,所以,以繼電器為核心的控制系統已經不復存在,目前,已經被PLC(可編程邏輯控制器)所代替,現在,PLC在我國生產體系中占有重要地位,在企業不斷發展的前提下,PLC實現產品功能越來越全面和多樣,也讓PLC(可編程邏輯控制器)有了更好的發展,文章以下內容是電氣控制系統中PLC的應用分析。
一、PLC的定義及工作原理
PLC(Programmable Logic Controller即可編程邏輯控制器)是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。PLC主要運用于工業環境設計中所需要使用的數字運算操作的一種電子系統,其屬于運用一類面向現場問題和過程的可實現編程的存儲器,使用非常簡單和靈活。同時,在設計過程中,PLC與工業控制需要保持統一,其功能最大的特點就是易于擴充。PLC的基礎硬件與一臺微型計算機相同,是由電源、通信模塊、功能模塊、I/O接口電路、CPU等構成。PLC需執行算術、邏輯運算、順序控制、定時以及計數等操作,其內部存儲程序是面向用戶的操作指令,PLC對各類機械或生產過程通過模擬I/O或數字來實施控制,在工業生產控制過程中起著非常重要的作用。PLC對用戶程序按照存入存儲器的順序進行掃描讀取后再執行系統的控制是其控制器的主要工作原理。在過去,PLC的主要作用是代替繼電器實現邏輯控制,隨著PLC功能的日益強大,在我國工業的各個領域得到了廣泛的應用,在很大程度上超出了PLC最早期的邏輯控制范疇。
二、PLC控制技術的特點
PLC控制器采用的模塊主要特點是重量較輕并且體積小,連接非常簡單便利,可即插即用,因而軍立PLC控制系統所需的時間非常短。此外,PLC控制器具有安裝方便、易維修、操作簡單等優點,PLC控制器出現故障時,其故障原因可通過其運行和故障指示裝置檢查出,用戶在系統發生故障時,可立即采取措施更換模塊等措施進行恢復,同時PLC用戶界面簡單明了,對于用戶來說很容易掌握。而PLC技術具有功能模塊易于擴充、抗干擾能力強、可靠性高、適應性強等優點,PLC硬件各模塊之間采用了屏蔽可實現彼此防輻射,并且具有自我檢測功能,因而可靠性非常高,同時,PLC本身具有抗電磁干擾、抗沖擊、抗振等多方面優點,具有較強的適應能力。采用PLC技術的產品非常豐富,通用性較強,并且接口模塊形式也多種多樣,大多工業現場都能找到與PLC接口相應的信號模塊,使用和操作都非常方便。此外,PLC的編程語言一般為梯形圖語言,易理解,使用非常簡單,與電器電路的表達形式很相似。
三、PLC在電氣控制系統中的應用
繼電器可以說是傳統的電氣控制系統的核心,它是以被控器械發出的信號或根據用戶指令通過某種自動方式使系統自動執行相應的動作。通常電氣控制系統是由控制、輸入、輸出這三部分組成,而控制部分由觸點和繼電器組成,通常是由傳感器、開關、按鈕等組成了輸入設備是,由接觸器、電磁閥以及指示燈等組成了輸出設備。這三個基本組成部分按照一定的線路相連組成電氣系統,但由于觸點與繼電器等控制部分在操作、接線、可靠性、效率等方面的性能都相對低下,在這種情況下,不得不促使開發新的性能,從而實現更加高的系統。與此同時,PLC控制系統也是由控制、輸入、輸出這三部分組成,但其控制部分是以PLC可編程控制器為核心,不僅能實現傳統的電氣控制系統的功能,還能增加編程邏輯控制及更新系統功能,將這三部分的接線連接則繼電器繁復明顯減輕。在電氣控制系統中,PLC技術的應用領域主要包括了在聯網、通信、模擬量、數據處理、過程、運動、開關邏輯等實現多方面的控制。模擬量控制主要是依據工業生產中因生產環境的不同而對工業生產影響的連續性物理量變化(如:溫度、濕度或流量等),PLC可進行數字信號與模擬信號之間的相互轉化從而可實現可編程控制處理。開關量邏輯控制主要是指PLC控制技術可以有效替換繼電器電路控制,可用于多臺設備自動化流水生產線的控制,并且可以同時實現邏輯與順序控制,因此在實踐應用領域中是應用最為廣泛的控制技術之一,廣泛應用于印刷機、電鍍流水線以及組合機床等。PLC對流量、溫度及壓力等各種模擬量的閉環控制被稱為過程控制,往往化工、冶金、熱處理等方面都有廣泛的運用。而運動控制是指PLC利用專用的運動控制模塊對物體的各種簡單運動進行有效控制,像在機床和機器人的控制中都會用到。通信控制是指PLC模塊之間的通信與其他設備通信的控制,在大型的工業控制系統中,PLC的通信功能常與數據處理功能常相結合并得到了廣泛的運用。
四、PLC電氣控制系統的設計
工業生產機械與設備是否能正常、可靠運行直接與電氣控制系統的性能有關,電氣控制系統作為生產機械不可缺不的一部分,要必須滿足成本合理、安全可靠、操作維護簡單等要求。因此,在設計過程中,除了必須掌握一定的機械結構知識之外,還要在掌握機械結構知識的前提下還要設計出控制系統能夠滿足以面所提到的成本合理、安全可靠、操作維護簡單等基本特性,并保證在相應范圍內成本能實現控制系統的設計。PLC電氣控制系統的設計主要由兩部分構成:一是硬件設計;二是軟件設計,同時將硬件設計與軟件設計結合進行,能使系統開發的速度得到有效提高。往往硬件設計必須要充分考慮到成本、設備、器件的可靠性和其他性能之間的關系。而軟件設計是指按照用戶相關的需求以相應的語言編寫應用程序,并要求指令的條數少且具有較強可讀性。
五、PLC在電氣中的發展前景及建議
PLC是一種專門在工業環境下的中子操作系統,能夠在無任何保護措施的工作情況下使用。但是當其工作環境過分惡劣或者充滿了中磁干擾的時候,程序便會出現運行錯誤,這將導致設備失靈乃至殃及整個系統,這將要求廠家提高PLC控制系統的穩定性和可靠性,提高控制系統的抗干擾能力,另一方面,設計、安裝和使用維護中要多加重視,多方合作消除干擾。
目前集散型控制系統DCS技術日益完善,應用經驗豐富。然而,現在則處于停滯狀態,如何促進大幅度地進步,關鍵在于實現通用化的硬件平臺并融合PLC。微電子技術和控制技術的講步,PLC控制系統和DCS系統能夠互相取長補知,走向通化,隨著現場總線技術的進步和現代化技術的成熟,控制儀表越來越數字化、智能化,工廠的自動化控制水平也得到了提高,為了能走在廣闊的領域適應工業化的生產流程控制需要,PLC控制系統作為國際通用網絡的重要組成和自動化控制網絡的部分,其產品將更加豐富,規格也將更加完善和齊全,而能夠在工業發展過程中得到更加廣泛的推廣也使用。
總之,在電氣控制系統中,PLC控制設備是電氣控制技術的進步的表現之一,它的應用能有效提高電氣控制系統在工業生產中的實用性與可靠性。為使PLC技術能夠應用到更為廣闊的技術領域,相關技術人員還應進一步完善和優化PLC技術,尤其是提高PLC的耐輻射、耐高溫性能,從而使PLC技術的功能不斷加強、性能不斷提高、適用面更廣。
參考文獻:
【關鍵詞】全自動;卷繞頭;電氣控制系統
由于我國的化纖工業起步晚,雖然作為世界上最大的化纖消費國與化纖生產國,但國內的化纖設備比較落后,特別是長絲設備中的高速卷繞頭部分,主要是依賴國外進口。隨著國內化纖紡織工業的不斷發展,對電氣控制系統的要求逐漸升高。進口機械雖然技術工況較好,但其存在交貨期長、維修不及時的特點,無法滿足工業生產的需求。因此,開放新的全自動卷繞頭電氣控制系統非常必要。為此,國內多家企業開始開發全新的全自動高速卷繞頭。本文主要以某紡織機械股份公司開發的全自動卷繞頭電氣控制系統為例。
1 卷繞頭的結構
全自動高速卷繞頭的主要結構包括兩個卡盤軸、轉盤、升頭、壓輥、橫動導絲機構、推筒裝置等。其中兩根卡盤軸安裝在轉盤支架上,由交流變頻電機分別拖動;轉盤通過伺服電機的鏈條傳動,其支架上方裝有橫動導絲機構與壓輥。橫動導絲機構是由三相交流同步電機的齒形帶傳動,而壓輥是由馬達驅動。
卷繞頭在正常工作時,通過壓輥將紗線卷繞在運轉的卡盤軸上,當卷裝直徑不斷增大,在鏈條與伺服電機的傳動下,轉盤也發生連續地微動,從而確保每個卷繞都能在周期內保持穩定的接觸壓力。當卷繞周期完成時,轉盤通過快速地回轉切換,另一根卡盤軸切換到該工作位置上,從而開始新的卷繞周期。等切換的卡盤軸停止工作后,就能開始推筒操作。全自動卷繞頭因其具有兩個可自動切換的卡盤軸,能實現自動化的換筒過程,且無廢絲出現,從而提高生產效率。
2 工藝流程與工藝參數
2.1 工藝流程
紡絲甬道下來的絲束上油預網絡GR1與GR2網絡探絲傳感器卷繞頭卷繞成成型良好的絲餅。
2.2 工藝參數
該機的主要技術規格:(1)技術指標:ZW606A、ZW608、ZW612、ZW616;(2)適紡品種: FDY、POY;(3)卷繞速度:2500~5500m/min;最大卷繞直徑420mm;筒管數量分別為6、8、12、16個;動程分別為120mm、120mm、85mm、73mm;橫動方式分別為雙轉子、雙轉子、雙轉子、兔子頭;卡盤軸長度分別為920mm、1200mm、1380mm、1500mm。
3 電氣控制系統
3.1 主要控制要求
該全自動卷繞頭的電氣控制涉及的方面主要包括以下6點:(1)卡盤電機的高速精密控制;(2)橫動導絲機構的防疊控制;(3)紡絲卷繞的恒線速恒張力控制;(4)升頭換筒的半自動/ 全自動控制;(5)卷繞工藝參數的設定及過程監控;(6)多組卷繞頭的聯網集中監控。
3.2 方案的選擇
該機的自動化程度比較高,且轉盤復雜,各種轉盤之間存在較多的聯鎖,其工藝要求則隨著卷裝直徑的加大而增加,為了確保該機的恒線速與恒張力卷繞,則要根據壓輥的轉速對卡盤電機的轉速進行實時的調節。同時,為了確保絲層表面接觸壓力的穩定,還要由伺服電機拖動轉盤連續微動。
[關鍵詞]電氣控制;軟啟動器;PLC
中圖分類號:TG315.41 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)28-0028-01
一、8MN快鍛機組原有電氣控制系統介紹
8MN快鍛機組原有程序控制系統采用華光可編程序控制器(即PLC控制),此控制器只能對開關量和模擬量進行處理,不能對數字量進行運算控制,因此要求計算機具備運算能力并且進行控制。快鍛機組尺寸控制采用光電旋轉編碼器,編碼器數據輸送到計算機中,計算機在dos系統下進行運算處理來實現鍛造尺寸控制,編碼器與計算機之間連接經常出現信號干擾現象,導致8MN快鍛機組尺寸不準,修理與控制困難,嚴重影響鍛軸尺寸。
為了保證8MN快鍛機組工作性能安全可靠、維修維護方便,因此要求采用SIMATIC S7-400 PLC高性能可編程序控制器進行控制,采用工業一體機進行參數修改及畫面監控,下面將重點介紹8MN快鍛機組電控系統改造的相關內容。
二、8MN快鍛機組電氣控制系統
1.8MN快鍛機組電控系統改造設計原則
隨著現場設備智能程度的不斷提高,自動化控制系統的分散程度也越來越高。工業控制系統正由分散式自動化向分布式自動化演進。系統采用網絡技術,系統本身再構成監控機和PLC的二級總線型網絡系統。
2.8MN快鍛機組電控系統構成
根據本機組的工藝和設備要求,電控系統由電源控制系統、工程師系統、操作員接口系統、總線系統構成。
整個機組的信息網絡控制系統采用PROFIBUS-DP通信總線,系統可靠性高、開放性好。設備監控層基于MPI總線,組建方便。通訊速率達187.5K/s, MPI允許主-主通信和主-從通信。整個機組的自動控制系統以SIMATC S7-400系統為基礎組成的分布式I/O控制系統。分布式I/O適用于距離遠,對數據可靠性要求較高的應用領域。使用了分布式I/O方式的ET200M,大大減少了操作臺、現場I/O點控制電纜的長度,同時也縮短了數字量、模擬量信號的傳輸路徑,降低了信號的損失和衰減,提高了信號的可靠性和準確性。但因其為總線型通訊結構,站間通訊,相應降低了控制系統的實時性。針對快鍛這種每分鐘鍛打80~85次的設備來說,實時性是非常重要的,只有高速響應的PLC才能達到要求。
根據設備的布置情況,本系統設置4個分布式I/0從站,分別控制主操作臺、泵站、輔機和操作機。
2.1.主泵站控制系統
主泵站控制系統主要是壓機泵站電機控制和充液罐液位控制等,電控系統中,3臺主泵采用西安西馳250KW軟啟動裝置啟動,使用1拖3方式啟動,一臺主泵軟啟動完成后,旁路到工頻,再用軟起啟動下一臺主泵。
2.2.壓機、輔機控制系統
根據快鍛的工藝要求,按壓機的動作順序及精度要求,對壓機各執行機構及運料回轉車、升降旋轉臺實施控制。
2.3.操作機控制系統
作為C組的一部分,操作機的控制系統是主系統的一個從站。就地控制操作機的液壓系統及檢測系統。配合壓機動作實現各種工藝功能,如鉗口的開合、旋轉、升降、左右擺等,操作機的進退等。
2.4.機組狀態檢測系統
機組狀態檢測系統對機組各個設備及裝置的位置、狀態(如行程、壓力、溫度等)非電量參數進行檢測,并以電的形式反饋給控制系統。
3.電控系統設備組成及應用軟件
電控系統設備組成為:控制電源柜、PLC控制柜、二次儀表及比例放大器柜、主操作臺、工程師系統計算機臺、地下室輔助操作臺現場監視器及其控制器、端子箱組。工程師系統計算機配置SIMATIC STEP7和SIMATIC WinCC;操作員接口系統使用SIMATIC WinCC計算機操作編程。
三、8MN快鍛機組的調試
8MN快鍛機組調試分為主機部分、操作機部分、輔機部分、液壓系統和電氣控制系統的調試。
1.電氣部分初步調試
確定接線正確無誤后,系統上電,各組電源輸出電壓正常;調整PLC各站參數,使PLC系統各分布站通訊正常;調整各操作面板、上位監控計算機通訊參數,使其通訊正常;調試PLC系統,使所有輸入、輸出信號采集、輸出正常;調整各儀表參數,使各儀表工作正常。
2.液壓系統初步調試
檢查各管道連接、固定正確無誤;加注清洗油對系統及管路進行清洗,清洗完成后加注液壓油,開啟循環系統,使循環系統工作正常;供液泵、輔助油泵等進行壓力測試;主油泵進行壓力測試;各油缸試動,保壓,保證各控制閥動作靈活、可靠,功能正常。油缸、管道無滲漏。油缸動作平順無沖擊。
3.主機部分初步調試
調整主機各部,使主機各導向間隙合適,動作無卡阻,工作正常。
4.輔機初步調試
調整各輔機,使各輔機動作到位,工作正常。
5.操作機初步調試
操作機作為一個整體系統調試,先調電氣、液壓部分,油泵工作正常,閥門動作正常。再調操作機的各種動作,如前進后退,鉗口松夾、旋轉、左右移動、前傾后傾及回彈等。
6.系統聯調及試生產
8MN快鍛機組各部聯動調試,主機與操作機、上下料小車、旋轉升降臺等聯動,精調各系統的工作狀態,達到設備鍛造精度要求,整體設備空運行結束后,進行設備熱鍛造調試,熱鍛造調試后進行了試生產,通過批量試生產完全滿足生產工藝要求。
四、結束語:
8MN快鍛機組調試歷時1個月,調試過程中解決了所有安裝存在的問題,按預期完成了快鍛機組電氣部分改造任務,滿足了車軸鍛造生產需要, 8MN快鍛機組電氣控制系統改造達到了預期效果。
參考文獻
1李道霖《西門子系列電氣控制與PLC原理及應用》第二版 電子工業出版社
2趙景波等《西門子S7-300/400PLC快速入門手冊》化學工業出版社
關鍵詞: 客車空調 KLC40-1T1電氣框系統 檢修方法
1.引言
鐵路客車空調機組中的電氣控制柜為KLC40-1T1空調機組,其使用方法:先將工況選擇開關Sal置于停位,再合上空氣開關1Q、2Q;控制電路、主電路得電,電源指示燈HL1亮。待機正常,可以準備工況操作。工作狀況主要有:弱通風、強通風、手動半冷、手動全冷、自動半冷、自動全冷、集控制冷、手動半暖、手動全暖、自動半暖、自動全暖。要選擇適當的工況,使空調機組運行。同時,應注意觀察空調的工作狀況,以處于所需的操作狀態。當機組有異響等不正常情況時,應及時停機檢查。筆者將重點介紹客車空調KLC40-1T1電氣柜系統的檢修方法。
2.故障檢查
客車空調KLC40-1T1電氣柜系統在運用中難免會出現一些故障。根據故障現象,可以分析原因,及時加以排除,以保證控制柜的正常運用。在進行電氣柜檢查時,考慮到帶機組負載工作檢查,若頻繁起停,對系統有害,所以一般先用不帶負載,僅對控制電路檢查,通過觀察指示燈,了解其工作狀態。當電氣柜通過檢查作業時,則為基本正常;仍然有故障,再結合主電路進行綜合檢查。對控制電路檢查過程如下:首先不通電,進行外觀檢查,檢查電氣柜的門開、關是否正常;各指示燈外形完好;柜內各電器外觀完好;電器接線正常。其次,僅對控制電路通電檢查。待機通風手動制冷自動全冷手動全暖自動全暖,各個工況逐一檢查,通過以上檢查,便將電氣柜的控制電路及保護元件作了比較全面的檢查。檢查通過,即可接上負載進行工作。經過觀察,工作正常即可。
3.故障排除
針對KLC40-1T1空調電氣柜的常見故障,結合其電氣原理圖(如下圖),一般分析思路是:故障現象操作排除分析故障點確認處理。故障現象應全面地觀察,然后通過操作上的對比,快捷地排除無故障線路。比如:手動弱風半冷時,有弱風無制冷。此時,如果立即查電路,它的故障范圍很大。但是,如果結合操作排除的辦法,將SA2轉到強風位,如果強風半冷正常,則它的故障點立即縮小為:94KM41N之間;反之,如果強風制冷也是僅強風,而無冷凝、制冷等運行,則故障亦集中在:SA1(7-8)8SA3(7-8)95KA392這段電路之間。所以,要掌握全面分析,結合操作,縮小范圍的處理方法。
在鐵路空調運用中難免會遇到許多實際問題,有時還會遇到一些讓人難以及時解決的所謂疑難故障。其實,故障的產生都是有規律的,是可以通過對故障現象的全面收集,并結合電氣原理進行分析、推導,從而得到合理的結論。
圖 KLC40-1T1空調電氣柜原理圖
4.應急處理
應急處理是暫時的處理手段,必須確保安全。只有在確保人和設備安全這個基本前提下,采用應急手段,不發揮原有的部分功能而采取的應急使用才有價值。而且,在應急處理時,應加強有關設備的巡視工作,及時做出應對。
局部短接是常用辦法,它跳開故障部件,使原電路接通。由于在相關電氣回路中的元件少了,它的電路安全性必然削弱,這必須加以注意。同時,還應堅決避免短接時的誤操作,而引起短路。通過下面例子的處理,注意理解應急時的方法,堅持處理原則,得到合適的處理手段。
5.結語
基于鐵路行車安全需要,筆者以客車空調KLC40-1T1電氣柜系統為例,介紹了客車空調電氣控制系統的檢修方法,包括:故障檢查、常見故障排除及應急處理的方法。必須維護空調電氣系統的正常運行,保證整個空調運行狀態的完好,使列車具備良好的舒適度。
參考文獻
關鍵詞:PLC搖臂鉆床 控制 改造效益
1 Z3040搖臂鉆床對電氣控制系統的要求
Z3040搖臂鉆床的主電路如圖1所示,它采用4臺三相鼠籠型異步電動機拖動,即主軸電動機M1,搖臂升降電動機M2,液壓泵電動機M3和冷卻泵電動機M4。有5個接觸器:KM1控制主軸電動機M1,KM2、KM3控制搖臂上升與下降,KM4、KM5控制液壓泵進出油。從鉆削加工工藝出發,對各臺電動機的控制要求如下:
(1)主軸電動機M1拖動主軸的旋轉主運動和主軸的進給運動,主軸旋轉與進給要求有較大的調速范圍,鉆削加工要求主軸能實現正、反轉,這些都由液壓和機械系統完成,主軸電動機M1為單向固定的轉速旋轉。
(2)搖臂升降由升降電動機M2拖動,故升降電動機M2要求正、反轉。
(3)液壓泵電動機M3用來拖動液壓泵送出不同流向的壓力油,推動活塞,帶動菱形塊動作,實現主軸箱、內外立柱和搖臂的夾緊與松開,故液壓泵電動機M3要求有正、反轉。
(4)鉆削加工時由冷卻泵電動機M4拖動冷卻泵,由冷卻液對鉆頭進行冷卻,冷卻泵電動機為單向旋轉。
(5)4臺電動機容量較小,全部采用全壓直接起動。要求有必要的聯鎖和保護環節。
圖1 Z3040搖臂鉆床主電路圖
2 PLC型號的選擇
可編程邏輯控制器(ProgrammingLogicController,PLC)是一種以CPU為核心的工業控制專用計算機,PLC系統的組成與微機系統基本相同,都是由硬件系統和軟件系統兩大部分組成。根據Z3040搖臂鉆床的控制要求,該鉆床的輸入信號11個點,輸出信號9個點,因此,選用I/O點數為40點的FX2N-4OMR型PLC[3]。
3 PLC程序設計
3.1信號地址分配
根據Z3040搖臂鉆床的控制要求,該機床有11個輸入信號和9個輸出信號。各信號對應的輸入輸出點如表1所示。
PLC與現場器件實際連接。
①SQ1和SQ6是限位開關,需要使用常閉點。熱繼電器串接在其保護的電機所對應的接觸器硬件回路中,SQ5也是起保護作用。
②輸出回路中,有兩種電源,即控制接觸器和電磁閥的交流1lOV和控制指示燈的交流6.3V電源。
③電磁閥的工作電流大于PLC的負載電流(一般是2A),可以外加一個繼電器KA,用YO06的輸出點先驅動繼電器,再用KA的觸點控制電磁閥(如圖2所示)。
圖2 Z3040搖臂鉆床I/O接線圖
3.2動作程序與功能
根據Z3040搖臂鉆床的動作要求,設計的梯形圖如圖3所示。
(1)主軸電動機控制
起動用X002(SB2),停止用X001(SB1)。起動X002時,Y001(KM1)和Y013(HL3)接通,KM1控制主軸電動機全壓起動旋轉、指示燈HL3亮。按下SB1、X001斷開,Y001、Y003斷開,主軸電動機停轉,燈滅。
(2)搖臂上升下降與搖臂放松和夾緊控制
M000是搖臂升降繼電器,搖臂到達極限或松開搖臂按鈕時斷開;M002電動機斷開電源到完全停止需要時間小于2s。
(3)主軸箱與立柱、夾緊、松開及其指示燈
主軸箱與立柱在平時是夾緊的,SQ4被壓,X004通,夾緊指示燈Y012(HL2)通(亮);松開到位時,SQ4釋放,Y01l(HL1)通(亮);兩者是互鎖的。
4 結束語
采用PLC對Z3040搖臂鉆床進行改造,克服了原機床存在繼電器控制系統的弊病,提高了鉆床的可靠性和控制精度,給系統維護和靈活改變控制程序帶來很大好處。系統的成功應用表明了PLC在傳統行業技術改造中是大有作為的。
參考文獻:
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[2]廖常初.可編程序控制器應用技術[M].重慶:重慶大學出版社。2003.
[3]三菱公司.FX可編程序控制器通信手冊[Z].2001.
【關鍵詞】電梯;電氣控制系統;故障;維修
1.引言
電梯的使用在現如今十分廣泛,隨著電梯技術的日趨成熟,電梯的可靠性、安全性和舒適性受到了越來越多人的關注。據統計,電梯故障中電氣控制系統的故障率占總故障率的80%以上。為保證電梯運行安全可靠性,應及時檢測并預防電氣控制系統故障。本文針對電梯常見的電氣系統故障進行分析并給出了相應的解決方法與預防措施。
2.電梯的電氣控制系統介紹
電梯的電氣控制系統主要任務是管理電梯信號(包括:安全信號、速度信號、指令信號和位置信號等),以保證電梯的正常運轉。傳統的電梯電氣系統控制采用繼電器控制原理,但由于其可靠性和通用性較差,已開始逐步淘汰。目前廣泛使用電氣控制系統為可編程控制系統,即PLC。PLC具備可靠性高、運行穩定和操作簡單等優點。電梯的電氣控制系統基本結構如圖1所示。
3.常見的電梯電氣控制系統故障
電梯電氣控制系統故障按其故障性質可分為兩類,斷路和短路。斷路是指因某條線路斷開,導致連接在該線路上的元器件不能正常工作,信號無法正常指示,致使電梯被迫停運。導致斷路的原因有很多,如元器件接觸不良或已損壞,存在焊點虛焊、壓緊螺釘松動或接觸壓力不夠等。而短路是指某些不該接通的線路因某些原因被接通。短路可能會造成控制系統無法正常執行命令,甚至失控。常見的短路故障有兩種情況,一是電源短路,表現為熔斷器燒毀;二是局部電路短路,表現為熔斷器不燒毀,電梯不受控或電路中某一個繼電器不釋放。電氣元件表面絕緣材料失效、老化,外界導電材料干擾等均能導致短路現象的發生。下面就具體問題舉例說明電梯電氣控制系統的故障及其原因。
3.1 保險絲故障
可能導致電梯保險絲故障的原因主要有如下四點。
①井道存在積水,致使回路出現短路;
②緩沖器或地坑急停開關出現短路;
③由于控制線圈的損壞,使元器件內部出現斷路;
④控制線路出現斷點。
3.2 廳門連鎖開關故障
若發現電梯僅關門但是不移動時,即可判斷為廳門連鎖開關故障。導致該故障發生的主要原因是連鎖開關接觸不良或開關已損壞。
3.3 地坑急停開關故障
這種故障主要表現為電梯不移動。究其原因可歸結為電氣元器件接觸不良或主鋼絲繩長度過長。
3.4 沖頂/底故障
沖頂/底故障表現為接觸器的延時釋放和制動器滯阻。接觸器表面出現污漬或磨損均會導致接觸器延時釋放。當制動器發生滯阻時,造成制動器無法抱緊,導致電梯沖頂,嚴重威脅電梯壽命及人身安全。
4.電梯電氣控制系統故障的常用檢測方法
在實際工作中,會遇到很多品牌的電梯,它們在驅動方式或控制系統上可能會存在一定的差別。在檢測電梯故障時,首先要掌握電梯工藝過程,即電梯運行――選層、定向、關門、運行、換速、平層、開門整個循環過程,以縮小排查范圍。這也是所有檢測方法的基礎。
①溫度法
指在保障安全的前提下(要求電路不帶電),手觸摸電器元件來判斷其溫度的方法。該方法需要操作人員具備一定的實踐經驗積累。
②電壓法
主要是測量電路或電路中的主要電器元件的工作電壓是否正常,來排查故障。在實施電壓法排除故障時,應確保所用萬用表的量程在測量范圍內,避免損壞萬用表。
③電流法也可稱之為分區處理法
將控制電路按照關聯性劃分不同組別。分別測量各組的電流并與正常工作時的電流進行比較,判斷故障范圍。
④靜態電阻法
該法必須保證電路處于斷電狀態,才能夠進行。使用萬用表測量電路的電阻值是否存在異常,來判斷故障所在。
⑥替代法
將可疑的元器件或電路板取下,用無故障或新的元器件、電路板進行測試,若故障消失,則找到問題所在。若故障沒有消失,則繼續查找。這種方法較適用于易損元器件。
⑦短路法
控制電路的連接主要依靠開關、接觸器、繼電器等的觸點。當判斷某個觸點可能存在問題時,可用導線將該觸點短接,若故障消失,說明判斷正確。需要注意的是短路測試后應立即拆除短接線。
⑧斷路法
將懷疑的問題觸點斷開,若故障消失,說明判斷正確。斷路法主要用于查找邏輯關系“與”的故障。
5.排除電梯電氣控制系統故障的思路
電梯電氣系統的控制是由軟硬件相互配合共同完成的,故其故障原因有時比較復雜。所以要求操作人員始終秉承“先易后難,先外后內,綜合考慮,展開聯想”的排故思路。此外,操作人員需具備一定的理論知識,熟練掌握電梯電氣控制系統的原理圖、接線圖和安裝圖等;熟悉電梯各個運行狀態的控制過程與各部件的配合關系,不斷總結經驗。
6.電梯電氣控制系統故障預防
電梯電氣系統的故障預防主要在于平時的檢修與保養。首先,對于易出現故障的部位,如門系統、繼電器等。應定期檢查與維護,做好維護和檢修記錄,方便問題的追蹤與追溯。同時,維修操作人員應注意保持電梯清潔,防止積灰導致的接觸不良等,使電梯出現故障。
隨著電梯技術的迅猛發展,電梯的遠程監控作為電氣系統故障預防措施得到了越來越廣泛的應用。電梯的遠程監控是指運用設立在電梯服務中心的計算機,通過專用線路或電話線對分布在各處的電梯進行實時監控與操作,包括運行狀態的統計與故障檢測等。這種方法實現了自動化管理,降低了人員使用,及時發現故障所在,減少電梯停運時間。
7.結論
隨著高樓大廈的增多,電梯作為現代人生活不可或缺的運輸工具,與人們生活息息相關。熟悉電梯電氣系統常見故障與維修方法,對于解決現場實際問題,提供一定的理論基礎,便于操作人員更快解決問題。同時,操作人員在此過程中也要注意經驗的積累,這樣工作起來才能事半功倍。
參考文獻
[1]劉佩武.電梯的使用與維修[M].北京:機械工業出版社,1994.
關鍵詞:火力發電廠;電氣控制;實現模式;比較分析
一、火力發電廠電氣控制的主要功能
在電氣系統實際的使用過程中,應該加強對電氣系統的控制工作,在控制的過程中,需要結合以下幾個方面進行控制。第一是網控系統,第二是機組控制,第三是廠用電系統控制。在控制過程中,應該促進三者的有效結合,促進用電系統的平穩運行。在當前的電力系統使用過程中,需要借助ECS控制系統,對電力運行中產生的數據進行詳細的統計,為電氣系統的有效運行提供可靠的數據。同時,在對電氣系統監控過程中,通過對系統自動化的操作過程,能夠實現對電氣系統的有效控制,能夠起到良好的效果,促進發電廠的健康發展。要想實現對電氣系統的有效控制,必須要借助相應的裝置,促進數據信息的有效傳輸,在對數據信息進行包裝的過程中,需要對這些數據信息進行有效的處理,實現集成的目的。
二、火力發電廠電氣控制系統的實現模式
1、傳統的ECS實現方式
傳統的ECS控制系統,主要利用內部控制器來完成對火電廠各個自動化系統的管理和控制。由于該種模式的電氣控制系統只有一個中央主機,因此整個火電廠的所有運行數據都必須有中央主機進行分析和處理。該種控制模式的優點在于處理渠道相對單一,保證了數據處理結果的唯一性,在后期系統控制指令下達的過程中,能夠有效避免指令不一、控制混亂等問題。隨著火力發電廠電氣自動化程度的不斷提高,需要進行電氣控制的操作系統也呈現出多元化發展趨勢,這種傳統的控制模式顯然不能適應火電廠的發展需要,單一性的指令操作必然會制約系統運行效率。
2、DAC方式的ECS實現模式
為了滿足火力發電廠多元化控制系統的運行安全,在傳統的ECS實現模式的基礎上,結合DAC處理方式,不僅極大的豐富了該處理模式的內部功能,而且顯著提高了火電廠電氣系統的安全性。該種模式主要采用以太網方式連接,對于入網的數據要求程度較為嚴格,在采用該種模式進行火電廠電氣系統控制時,必須嚴格按照相關的標準和要求,確保系統內部傳輸數據的準確性和嚴密性,從而縮小系統控制中的誤差范圍。需要注意的是,由于本模式采用的以太網方式連接,雖然能夠保證多串口之間同時實現信息傳輸,但是數據傳輸的速率相對較慢。針對這種情況,可以通過增加串口的方式,實現數據分流,從而提高了單位時間內數據的傳輸速率。
3、保留關鍵硬接線的FECS方式
傳統的ECS實現方式和DAC方式的ECS實現模式雖然能夠保證單位時間內系統數據的傳輸速率,但是缺乏數據保護系統,因此整個火電廠電氣控制系統的數據運行安全存在較高的隱患。保留關鍵硬接線的FECS方式,將ECS的I/O口信息從DCS控制器的DPU層接入到DCS層,通過這種雙重檢測模式,可以有效防止數據傳輸過程中存在的安全隱患。事實上,保留關鍵硬接線的FECS方式不僅能夠確保數據安全,而且能夠實現控制信息的收集、計算和控制工作。在FECS的運行過程中,通過控制火電廠電氣控制系統的外部輸出總線,能夠實現對各個支線路的數據控制。同時,該種電氣控制模式采用雙向導線制,在從中央計算機發送指令的同時,也能夠接受其他模塊反饋來的操作信號,確保控制功能的實現。4、采用完全通信方式的FECS模式上述FECS之所以保留硬接線,其根本原因在于傳統火力發電廠內部網絡信息化建設程度不足,數據的分類、整理程度達不到安全要求。隨著近年來國內大型火力發電廠電氣控制技術的不斷革新,以及現場總線/工業以太網網絡的構建,使得火力發電廠的電氣控制系統得以完善,為采用完全通信方式的FECS模式提供了便利條件。這種系統控制模式的優勢在于:一是摒棄了傳統的系統硬接線,轉而用無線感應器進行遠程控制,消除了硬接線后期損壞和老化的影響;二是從原來的雙端通信向多端通信轉變,數據傳輸不再受線路的影響,極大的提高了數據傳輸速率;三是設置有重發機制的通信協議,一旦控制指令不能及時到達電氣操作終端,系統自動重發信息,提高了電氣系統的控制效率。
三、幾種ECS模式的比較分析
電廠自動化在使用過程中,需要堅持ECS和DCS一體化協同控制原則,在使用過程中,應該加強對知識產權的認識程度,在知識產權電氣自動化數量逐年上漲的趨勢下,影響了電氣自動化技術的實現,不能將電氣控制作為DCS的子系統控制,需要融入到電氣專業和熱工控制系統內部。由于DCS處于應用的初級階段,還有很大提升的空間。DAS的發展建立在ECS的基礎之上,在功能上能夠實現協同效應。在使用過程中主要是將電氣信息傳入到DCS控制器中來實現的,能夠在提升整體水平的基礎上,節省了對各項設備的投資。增強對信息下放和功能分布上的提高,節省了大量的投資資金,對信息流的組織和控制有了更高的要求。在具體選用某同通信方式時,必須要結合火力發電廠自身的實際情況,確保所選用的ECS模式能夠為提升企業工作效率而服務。
結語
大型火力發電廠逐步向電氣自動化方向轉變,一方面能夠為我國經濟建設提供更為充足的動力支持,另一方面也保證了供電質量和用電安全。從發電廠角度來看,目前可供選擇的電氣控制系統模式種類相對豐富,在具體選擇控制模式時,必須要結合發電廠的工作實際,確保所選電氣控制系統能夠在保證正常發電的情況下,優化控制成本,提高運轉效率。
參考文獻:
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