电气自动化工程控制系统的现状及发展趋势 王文庚

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:王文庚
[导读] 摘要:电气自动化工程控制系统是现代工业发展的重要内容,在工业企业中,电气自动控制系统能够做到最大限度的降低劳动力成本和工作强度,将信息有效的传输出去,从而保证企业生产顺利展开。
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        摘要:电气自动化工程控制系统是现代工业发展的重要内容,在工业企业中,电气自动控制系统能够做到最大限度的降低劳动力成本和工作强度,将信息有效的传输出去,从而保证企业生产顺利展开。基于此,本文阐述了电气自动化工程控制系统的主要特征及其控制方式,对电气自动化工程控制系统的现状及发展趋势进行了探讨分析。
        关键词:电气自动化工程;控制系统;特征;控制方式;现状;发展趋势
        一、电气自动化工程控制系统的主要特征
        1.促使电力设备的智能化。
        电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔,一般要求相隔几十米,有的甚至是要求几百米远,两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时,往往要先考虑实现常规的二次设备的功能,这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。
        2.加强电力设备的在线监控
        随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用,往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测,这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态,同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测,并判断设备中发生故障的原因,以缩短设备的保养周期,延长设备的实际使用期限,同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。
        二、电气自动化工程控制系统主要的控制方式
        1.现场总线监控
        随着信息技术的快速发展,当前计算机网络技术已经普遍应用在变电站综合自动化系统中,并且积累了丰富的运行经验。这些都为网络控制系统应用于电力企业电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控使得系统设计更有针对性,对于不同的间隔可以拥有不同的功能,可以根据实际的间隔情况进行设计,也具备远程监控方式的全部优点。此外,采用这种方式还可减少大量的隔离设备、端于柜、I/O卡件、模拟量变送器等,而且设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,降低成本和安装维护工作量。另外,各装置的功能相对独立并通过网络连接,网络组态灵活,是整个系统的可靠性大大提高,任何装置故障仅影响相应的原件,不会导致整个系统瘫痪。所以,现场总线监控方式将成为供电企业计算机监控系统的发展方向。
        2.集中监控
        集中监控方式主要在于运行维护便捷,系统设计容易,控制站的防护要求不高。但是基于此方法的特点是将系统各个功能集中到一个处理器进行处理,处理任务繁重致使处理速度受到影响。此外电气设备全部进入监控,会随着监控对象的大量增加导致主机冗余的下降,电缆树立增加,成本加大,长距离电缆引入的干扰也会影响到系统的呵靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,并且隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作,这种接线的二次接线复杂,查线不方便,增加了维护量,并存在因为查线或传动过程中由于接线复杂造成误操作的可能。
        3.远程监控
        远程方式具有节约材料(如电缆的量等)、节省安装费用、可靠性高、组态灵活等优点,但由于各种现场总线(如Lonworks线、CAN总线等)的通讯速度不够高,而电厂等电气部分通讯量相对比较大,所以这种方式适合于小系统监控,而不适用于大范围的电气自动化系统的构建。
        三、电气自动化工程控制系统的现状及发展趋势
        1.电气自动化工程控制系统的现状分析
        (1)电气自动化工程控制系统分布式的控制系统。

DCS就是分布式控制系统,其是通过集中式控制系统的基础上发展演变出来的,它的特点是实时性、可靠性和扩充性等,通常在生产生活的自动控制领域得到广泛的使用。经过DCS逐渐的运用,也感受到了DCS的缺点。例如手DCS系统模拟混合体系所限制,还在使用模拟的传统型仪表盘,这就很大程度的降低了系统的可靠性,在出现问题时维修起来就很不容易;对于分布式控制系统的各个生产厂家没有统一的标准进行生产,使维修时互换性降低;再有就是价格很高。所以在这种状况下必须要有创新技术的出现,才能有更好的发展。
        (2)电气自动化工程控制系统的标准语言规范是WindowsNT和IE。经过电气自动化的发展,人机界面操作已经成为一种主导的发展方向,它的优点有系统控制的灵活性和容易集成化。另外,电气自动化工程控制系统的使用标准语言规范时,在维修和维护上更容易,简化了操作。
        (3)电气自动化工程控制系统的集中监控方式。由于集中控制方式的系统是将所有的功能都放在一个处理器上,就造成了处理的速度很慢,从而导致整个机器的运行缓慢,这就是集中控制系统的缺点。并且把系统中的所有设备都加入监控中,造成了监控的数量变得很大,导致主机的空间不足,就会使电缆的数量增加,也加大了成本预算,也会因为输出时间过长导致控制系统的可靠性降低。由于集中监控的联锁与隔离器中的闭锁使用都是用硬接线,就会造成了设备的扩容操作很难。
        2.电气自动化工程控制系统的发展趋势
        (1)电气自动化工程控制系统的信息传输标准化。电气自动化工程控制系统标准化由于在微软公司标准化的推广下,已经取得了明显的进步,可是信息传输标准化还不完善。现今的社会是一个互相合作的社会,每一个企业都处在物流链的一个环节之上,它需要和其他的环节进行信息共享;企业本身的不同的数据信息也要进行有效的传输;也有一些控制系统采用的非微软的操作系统,如DOS,Linux,不同系统之间也可能需要信息传输。一个有效的信息传输标准化的协议,和标准化的信息传输接口,可以提高信息传送效率,提高工作效率。使信息在不同环节之间的交换有了保证,解决了通讯难题。
        (2)电气自动化工程控制系统安全化。安全要求在社会生产的各个方面都是首要要求,在电气自动化过程中也是同样,没有一个安全的生产环境,一切的生产都无从谈起。在安全环境中,系统运行效率,信息有效传输这些内容才有意义。因此,在控制系统中要全面的考虑安全因素,任何一个方面,一个步骤都要有安全为目的进行。在系统的设计当中,要建立健全安全的防护意识和防护措施,要结合硬件设备上的优势,不断的提高系统的安全系数和稳定性。要不断的要在今后大力开发控制系统的安全控制,满足系统的安全要求。
        (3)健全完善电气自动化工程控制系统设计。电气自动化工程控制系统主要分为集中控制系统和分布控制系统两大方面,但是以目前的现状来看,这两方面都是存在着一定问题,制约了电气自动化工程控制系统的发展。优于控制系统是整个产品的核心,其前提一定要能够满足社会发展需求,兼顾各个层面的核心系统。系统设计一定要综合考虑,包括产品周期性、安装与调试、维护与运行等,从而降低系统设计到运用的时间和成本。
        四、结束语
        综上所述,电气自动化工程控制系统和人们的生产生活息息相关,被广泛应用于工业、国防、农业等各个方面。其应用可以降低工业生产成本,提高工作效率,同时对于信息传递以及相关信号的传输都起到了积极作用,因此对电气自动化工程控制系统的现状及发展趋势进行分析具有重要意义。
        参考文献:
        [1]王立志.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].电子测试,2016.
        [2]王质彬.浅析我国电气自动化工程控制系统的现状以及其发展趋势[J].电子制作,2017.
        [3]边顿.电气自动化工程控制系统现状及其发展[J].电子技术与软件工程,2017.
        [4]郭崇峰,汪世林,浮罡,付安伟.电气自动化工程控制系统的现状及其发展方向分析[J].化工管理,2014.
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