浅谈电气自动控制系统的功能与监控.doc

1、浅谈电气自动控制系统的功能与监控摘要：早期企业受到技术条件的限制，对电气设备的调控依旧采用了人工操作模式，严重影响到了电气设备的运行效率。计算机技术、信息技术、通信技术推广之后，自动控制系统在设备运用中的作用更为多见。因而，企业在使用电气设备时要充分利用其先进的功能技术。本文即详细阐述了电气自动控制系统的功能与监控系统的相关问题。 关键词：电气；自动控制系统；功能；监控；接口中图分类号：F407.6 文献标识码：A 一、电气自动化控制系统的综合功能概述 以下为电气自动化控制系统简析图，从下图可以清晰的看出电气自动化控制系统中各部分的关联和影响。 图 电气自动化控制系统简析图 结合目前常用单元机

2、组的运作模式和电气自动化的控制特点，可以将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入 ESC 监控模式下。它的综合功效是： 形成发变组断路器 220kV/500kV 的出口，从而隔断开关控制和操作；控制发电组、厂高变以及励磁变压器的保护程序； 形成包括启励和灭磁操作以及切换增减磁控制方式的操作组成的发电机的重要励磁系统； 同时变组断路器出口将自动形成开关自动化并允许手动操作的同期并网； 高压 6kV 厂用电源的监视及操作、厂用电压快切装置状态的操作、监视及低压自投控制装置； 380V 的低压厂用电源的系列自投装置控制； 允许两台机共用的变压器操作控制程序； 保安电源及柴油机组的操作控制程序；

3、 监视直流系统及 LPS 系统。 同时，因为电力自动控制系统在发变组的主保护及安全自动装置部分要求必须全部实现在 DCS 中，目前尚未得到发展，不过值得肯定到是，已经与 DCS 要扣实现连接，可以通过这一系统进行追忆事故的实现，这也属于通讯信息自动化装置。 二、电气自动控制技术的应用 电气自动控制系统对企业的设备运行会产生很大的影响，为保证电气设备操作的稳定运行，企业要积极引进先进的自动控制技术。从现有的自动控制系统结构看，需要引进的自动控制技术有自动化技术、一体化技术、智能化技术等等，电气设备操作人员要根据实际情况合理运用。（一）自动化技术 实现生产自动化是企业引进的第一技术，与早期传统的人

4、工作业模式相比，自动化技术的运用满足了机械生产的需要。对于高难度的生产作业模式，若坚持人工生产则会造成电气设备故障，电气自动化生产技术的运用提高了设备的使用性能。 （二）一体化技术 一体化生产技术包括两方面：一是“人机一体化” ，生产人员与机械设备之间的运行实现一体化操作，促进了生产效率的提升；二是“生产一体化” ，现代化生产流程不再局限于某一个操作环境，而是将操作、告警、故障、调控等多个环节融为一体。 （三）智能化技术 当前，计算机技术在电气设备控制中得到了广泛的运用，以计算机为控制中心的先进生产模式正积极推广。智能化生产操作模式成为了企业的新方向，其能够完全摆脱人工操作设备的开采方式，只需

5、通过计算机操作即可达到预期的控制效果，智能化技术的安全性、稳定性、可靠性良好。 （四）监控功能的应用 监控方式集中化 综合电气自动控制系统的设计，实现集中监控是较简单的设计方法，对控制站防护的要求一般不高却可以实现极方便的维护。其特点是把全部的系统功能集中在单一处理器上再进行综合处理。自然，其缺点十分明显，全部的设备投入监控操作，必然出现因目标对象的增加而增加主机压力，使电缆、投资大幅度增加，而超出最佳距离的电缆也会在一定程度上干扰系统可靠性。并且，通过刀闸隔离实现闭锁和断路器连锁而采用的硬接线时常因节点连接不到位尤其是辅助接点部分，从而使结果并不理想甚至设备无法正常操作。要达到效果理想的目的

6、必须通过二次接线实现，而查线复杂、维护量大，也可能带来一些不必要的错误操作，这样的方法实际上并不是理想的。 2、远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高，但这样的方式对电缆和安装费用的消耗很少，且可靠性、灵活性并存的特殊性，只适用在较小的部分。而与之相反的全场电器自动化控制系统的构建，则使用现场总线的监控方式，而且随着以太网和现场总线这样的网络科技的发展普及，电气自动控制系统的智能化也有了一定的基础并逐渐实现和发展。 现场监控的通讯总线是由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输，这根串行电缆可以有效的链接起中央控制室的 PC、监控软件、PLC 以及 CPU

7、，并且连接上远程的变频器、仪表及马达启动器和低压断路器等设备。如此，大量的信息被中央控制器采集上来，达到良好的效果。这相对于远程监控，现场总线的形式更有针对性目标，不同区域具备不同功能，并且具备远程监控的全部优点还补充了那部分不足。不仅降低耗费还使各功能装置相对独立、实现网络连接和其灵活组态，并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪， 电气自动控制中监控系统存在问题及运行建议 （一）存在的问题 1、ECS 接口问题 目前我国 DCS 硬件普遍采用的都是进口设备，然而进口的 DCS 通信开放性在很大程度上受到限制，导致 ECS 与 DCS 的接口

8、存在一些问题，并体现在以下两个方面：一方面是一般情况下 DCS 系统较为侧重于机炉控制，对于电气自动化的控制开发受到一定限制，因此无法接受来自 ECS的更多数据；另一方面是 DCS 系统的扫描周期较快为大约 200MS，然而通讯周期、数据长度、信息量的多少对通信的实时性都存在一定的影响，因此 ECS 通信速率具有不稳定性。 2、系统接入问题 当前，我国大多发电厂电气系统与 DCS 相连接，采取“硬链接”方法，但是这种方法的经济性不佳，需要投资量较大，而 DCS 采取按“点”收费形式，每一个“点”的增加，都涉及到电缆与 DCS 连接的增多，增加了投资。 3、电气联锁问题 在发电厂运行过程中，涉及

9、到各种联锁回路问题。虽然支撑联锁反应的原理较为简单，但是由于电气自身操作较为复杂，再加上通信不稳定状态，可能造成通信中断问题，引发联锁失效。因此，在选择联锁通信时，大多为“硬接线”形式。 （二）运行建议 1、接口问题 结合实际情况来看，一些功能不适合通过 DCS 而实现，这就需要充分考虑 DCS 与装置之间的接口问题。另外，有关电除尘程控系统、网控计算机监控系统等如何与 DCS 相连接，也是需要关注的问题。如果出现接口处理不当问题，将对 DCS 监控功能的顺利实现造成影响；有关接口的连接问题，可包括通信 VI 网络连接、硬接线连接等两种形式。当前，我国国内已经加快研究并应用硬接线方式。在网络速

10、度与电气设计需求相符的情况下，也可考虑采用 VI 网络连接。 现场总线 对于现场总线的设计，可以结合具体的工程情况、控制对象、控制范围等，设置不同的段。例如，既可以在较为分散的开关柜中布置，也可以在相对集中的办公楼、专用房间等进行电气分场布置。 有关机组公用电气系统问题 在两台机组的公用电气系统中，如备用电源、高压起动等，通过 DCS公用控制网实现控制作用。在 DCS 公用系统中，形成相对独立的公用控制网络，并与另外两台机组相连接，可以将数据纳入到 DCS 系统中。任何一台机组的操作人员，都可以在权限范围内进行公用系统操作处理，但是应该注意到，在 DCS 系统之间需要通过软件支持闭锁功能，确保

11、在同一时间，仅有一项操作为有效状态，确保各项工作有序开展。 四、电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131 的颁布，以及Microsoft 的 Windows 平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc 客户机服务器体系结构、以太网和 Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。 正是市场的需求驱动着自动化和 IT 平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。InternetIntranet 技术和多媒体

12、技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 结语 综上，从长远角度考虑，企业在控制电气设备过程中要采用先进的控制系统，自动化控制系统的运行可提高设备操控的效率，降低操作人员从事生产的难度。为了让自动控制系统能够高效运行，企业必须制定针对性的技术方案保证设备的正常运行。 参考文献 1崔志强，杨忠彪DCS 系统在火电厂电气控制方面的应用J沈阳工程学院学报（自然科学版） ，2007.1. 2姜冬敏，张运生发电厂电气系统自动化技术应用分析J赤子，2009.6. 3钱可弭.新型发电厂电气监控系统的架构与实现J.广东电力，2005.18.