浅析电气的自动化在电气工程中融合情况.doc

1、浅析电气的自动化在电气工程中融合情况摘要：本文主要阐述传统电气与现行电气设计思想，并对电气自动化在电气工程中的融合情况作了初步探讨。 关键词：融合、变配电系统、基础条件、控制器、网络、协议网络、扁平化、开放化 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 电气设计和自动化设计由两个不同专业的人完成是有一定原因的，在传统的工程设计中，电气和自动化分别属于不同的专业，也是由两种专业人员去实施、协调完成的，从而也就决定了在整个项目的进展过程中以及完工后的试运行、调试、验收过程要各司其职。伴随着电气设备、自动化设备、网络通信设备技术的发展，电气设计和自动化设计两个专业更加融合到一起，也更加渗透

2、交融，并使我们的设计思想以及我们的生活质量有很大的改善。所以我们也要适当调增，使我们的工作更加专业化，实现设备设计和制造的一体化，控制和仪表系统的彻底分散、扁平化。 传统电气和自动化设计思想的基础和特点 传统设计制造方式提供的电气设备其控制、保护和计量主要由分立的、机械的、物理的方式来完成，其相互之间的功能组合构成达到用户要求的配电产品。相对应的由计算机所构成的自动化控制系统，可以通过软硬件组态来满足用户的要求。这两种设备可以由不同的制造厂家来完成，界限很明显，他们由设计人员根据标准的现场信号条件和标准化的控制管理原则划定互联的明显界面，进行协调管理。电气设备设置高中低压变配电系统，是根据用电

3、设备负荷大小、特点和用电设备的分布情况来区分的。明白了供电方条件、要求以及特点，再进行高中低压变配电系统的二次计算、保护、控制设计。配电系统末端的用电设备设计，要根据工艺控制以及自动化系统的要求来区分。 设备与技术发展为设计提供现实基础条件 高压配电柜内的综合保护控制器、计量器，低压配电柜内自动空气断路器中的计算机控制模块、马达控制中心软启动器、变频器的可控硅触发数字控制器，小型 PLC 控制器，阀门电动装置调节控制器、现场过程仪表、这些电力设备都可以通过现场的总线连接到一起，根据等同的通讯协议来进行数据通讯。芯片嵌入集成化，机电一体化、网络以及通信的标准化，这些技术以及科技的进步，使得测量和

4、控制彻底的分散于现场设备层得以实现发展。现场通信设备上的人机界面可以通过 DDE 方式采用商业化通用平台，提供给管理人员介入系统的手段，另外也不再受时间、地点、空间的限制。现在经常使用的监控组态工具软件也有统一标准，大多数系统设计生产厂家也对此认同。从控制系统拓扑结构上看，现场总线为通讯媒介，可以划分为人机界面管理计算机、现场控制管理计算机两种类型。我们也组织制定了相应的几种现场总线通讯协议，通过这协议，可以把控制器、嵌入式控制装置、仪表设备连接到一起，组成完善的控制系统。专用或者商用的通讯网络可以把监控计算机有机、系统的联系起来。 新设计思想的内容和特点 现在嵌入式控制装置已经在高低压配电设

5、备中起到了一定作用，用电设备就地控制设备中也具有小型 PLC 控制器，所以在进行电气设计过程中，不再考虑集中的二次信号、计量、保护系统设备和自动化控制系统的预留互联条件，只要符合用电设备要求、工艺控制要求进行高低压变配电系统，就可以控制设备的一次电设计。我们也可以根据供电方所提出的条件和用电设备的要求以及特点来进行高低压变配电设备的二次计量、设计、根据工艺要求以及自动控制特点，来进行配电设备末端的控制流程图设计与建设。我们可以根据工艺控制要求和自动控制要求，对配电系统升级。可以通过人机界面管理计算机按照控制流程图，以符合组态工具软件进行组态。这样的设计流程可以与通用的、传统的设计方式中的电气设

6、计、自动化设计相配合。自动化设计组态工作可以像同一系统供应商的产品一样便捷的整合成系统，无需等待系统硬件定牌。经过这样设计的工程项目，整个电气以及控制系统是开放的，扁平的。这样可以使电气与控制系统相互融合，电气系统也可以智能化。系统也更加分散独立。扁平、开放的架构模式可以让使用者更加容易、低成本、高效的分享数据。 新设计思想与未来技术发展趋势的融合 全部现场设备将会使用嵌入式控制装置，现场总线通讯协议统一至最少的数量，嵌入式控制装置具有完全符合相关标准的的现场总线通讯协议的网络通讯功能，现场总线网络上的全部节点设备的数据库是分布式实时数据库，这些就如同个人电脑和外设的 USB 接口形成一样。生

7、产过程通过智能化、分布式、扁平化的设备控制系统形成。扁平化管理系统的特点是数据共享、快速高效、可靠、低成本。所以在设计过程中，设计人员既要进行电气系统设计，又要可以对嵌入式控制装置进行编程，还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架、监控软件的组态，只有这样，才能实现上述功能。此项目的设计工作过程，从人员到流程都要求快速、高效、扁平化。设备和生产流程可以通过项目设计人员、互联网设备供应商、企业生产管理者进行技术支持和调整，这也得益于嵌入式控制装置和标准现场总线通讯协议网络的全面实现。 电气和自动化在工程实践中的融合 电气和自动化的融合、高低压变配电系统设备中具有嵌入式控制装置、用电设备就地控制设备

8、中具有 PLG 控制器和现场总线技术的应用，一体化在电气与自动化工程实践活动的合二为一体现在如下方面：1、依据供电方的要求、条件以及用电设备要求和特点进行高低压变配电系统二次保护、计量、控制的流程框图设计。2、依据工艺控制要求以及自动控制要求，进行配电系统末端的用电设备的就地控制装置的控制流程框图设计。3、依据用电设备、工艺控制要求进行高低压变配电系统、用电设备的一次电气设计。4、依据工艺控制要求进行执行器、操作管理站、仪表等系统的控制流程框图设计。5、在组态软件平台，按照以上的控制流程框图，可以实现电气和自动化系统的功能。可以统一软件的接口标准协议，也可以在线、离线、或者在远程状况下组态编程。6、在设备和网络系统软件的安装调试中，可以集成化管理。7、进行设备和网络系统安装、电缆敷设设计。8、在整个工程实践中，简化设计和施工流程。不用考虑集中的二次信号、保护系统设备、计量和自动化系统之家的预留互联条件，只需要按照用电设计要求、工艺要求进行用电设备、高低压变配电系统装置的一次电气设计和仪表系统设计。设备安装、电缆敷设完成后，可以直接调试，这样会减少两个专业之间的配合调试、也可以避免交叉作业。整个系统电气和自动化互相嵌入、完全融合，体现在电气的智能化、自动控制的分散化、网络的扁平化、开放化。