电气自动化控制系统及设计 王志力

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:王志力
[导读] 摘要:科学技术发展的福利影响着各行各业,其中也包括与我们生活息息相关的电气系统。
        (北京国电电力新能源技术有限公司  北京  100000)
        摘要:科学技术发展的福利影响着各行各业,其中也包括与我们生活息息相关的电气系统。自动化发展为电气自动化控制系统形成提供了可能,电气的自动化发展方向也将成为这个行业研究的主流。相比于传统的电气行业来说,智能化的电器装备有着更高的稳定性,这大大提高了电气装备的工作效率。自动化控制系统成为电气行业的第二春,这也是今天本文涉及的,以自动化控制设计为角度,谈更可靠的电气系统的设计。
        关键词:自动化;控制系统;设计
        一、关于电气控制对象的特征和要求
        每个系统的控制要求都是不尽相同的,电气系统也是这样,不能够与其他系统的控制一概而论,必须针对其本身特点来提出控制要求。跟热机设备相比,电气控制系统虽然掌握的信息很少,但是在速度和准确率上更胜一筹。而且由于它本身的特点,更需要一个稳定的环境尽量不受外界干扰。除此之外,电气系统还有一个特点就是注重提取数据和对有序规划的掌握,这是与传统热力系统复杂的内部情况和需要处理信息的大容量是不同的。当然电气系统的控制也是有待改进之处的。比如说没有办法对系统内的各个环节进行综合控制,这也是现在我国各厂家研究发展的方向。使电力系统中各个运行做到在硬件线数量尽量减少的情况下,不互相干扰。
        二、保障自动化控制设备的稳定性
        2.1为设备提供良好环境
        电子设备是一种非常敏感脆弱的存在,任何环境的问题都有可能对其产生影响。一旦电子设备安装在不是和他工作运行的环境中,轻微的反应就是反应的敏捷度降低变得迟钝,而严重的不良反应则是直接报废,没有再利用的可能。所以我们一定要为安装的电子设备寻找一个灰尘粉末少,气候干燥,不易滋生霉菌的地方。需要我们特别注意的是空气的湿度,这几乎是所有电气设备的天敌。在高湿润的环境下设备内部的元器件和印制电路板就有可能出现凝露和产色现象,还有可能会出现水珠凝聚,并渐渐渗透到电子设备的内部的情况。这些都会对自动化电子设备的正常运行造成影响,设备的性能降低是小,还有可能会出现漏电短路等恶劣后果,致使电子设备发生故障。
        2.2合理的设计控制系统
        要想使电气的控制设备更为稳定可靠,就必须在控制系统设计的初期考虑到实际的问题。只有科学合理符合实际情况的设想,才能够为实际生产产品的性能打好基础。所以在为电气设计控制系统的时候就要对设备进行一个全面的分析,考虑到现有的对设备零部件和元器件技术掌握。在数据分析后,依据设计参数制定出最合理的设计方案,而不是好高骛远,一味追求高超复杂的控制力度。而忽视了对性价比的考究。只有在合理依据现有技术的情况下,稳扎稳打才能够更好的保障电气设备作业后的可靠性。
        2.3处理好控制设备散热
        温度一直是影响电气设备能够正常运行重要因素,所以对电气控制设备的散热防护显得尤为重要。我们都知道电气设备在运行时会产生大量的热量,尤其是那些功率比较大的设备,产生的热量更是难以估计的。这些热量如果不能够很好的从机身排出,整个设备的热度升高,将会发生各个部件损坏甚至是线路线路烧毁的后果,致使整个设备损坏无法正常运行。所以对功率大于200W的电气设备,一定要安装散热器,帮助设备把作业产生的热量排出去。

除此之外,还需要做到热敏感的半导体分离器不安装在消耗功率较大的元器件周围。把握好可能引起设备混乱的各项因素,才能够提高控制设备的稳定性,减少不必要的消耗。
        三、关于电气自动化控制系统的设计
        3.1集中监控的方式
        针对电气自动化控制系统的设计有很多思路,其中采用最多的方式就是集中监控方式。这种方式最大的特点就是简单易操作,设计原理也相对简单一些。顾名思义,集中式的监控也就是把所有的监控都综合到一个处理器上,所以更容易方便管理,而有利就有弊,当所有的监控都需要一个处理器来承担,那么一旦出现繁多的监控目标,整个设备的处理速度会大大降低,导致主机冗余降低。为了挽救这一情况就需要更多的电缆来保障设备的正常运行,因此成本将会大大增加。除此之外电缆的加长,还有可能会产生电器之间的相互干扰情况,严重者导致整个处理系统无法进行正常的监控工作。最后还需要我们特别注意的是,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁都使用的硬接线,但是隔离刀闸的助接点做到完美是不太可能的,那么二次接线复杂性会导致非常大,这也给电气设备的正常运行造成影响。这样的一种监控方式在目前的技术手段下,维护成本是非常高的。
        3.2远程监控的方式
        除了集中监控自动化设备的方式,还有一种是远程操作的监控方式。这种方式的使用线路CAN总线等、Lonworks总线等都是通讯速度比较慢的现场线路。由于这种本身的极限性,所以无法胜任全厂电气自动化控制系统的构建,只对一些小系统的监控起到作用。但这并不妨碍他有着各种各样的优点,比如说一点儿也不浪费安装的材料,正能够为工程省下大量的电缆,除此之外,小规模的运用这种远程监控方式,组合形态的灵活性非常高,并且相对于其他监控方式来说有着优良的可靠性。
        3.3现场总线监控方式
        科技在进步,计算机网络技术应用在电气自动化控制系统中已经是非常普遍的事情了。长时间的广泛应用,也为电气自动化控制系统积攒了很多的网络运行经验。现场总线监控的方式就是得益于与计算机技术的结合。这项方式拥有着远程监控方式的所有优良之处,并且能够更有针对性地对各个系统进行监控。而且也不浪费隔离设备,就地安装的智能设备也节省了电缆的使用。更值得一提的是,现场总线监控方式的各个设备是非常灵活的,这种灵活的组合能够为系统正常运行提供便利。但是金无足赤,这种监控方式有着异损俱损的缺点,一旦其中一个装置出现故障,那么整个系统的运行就会受到影响。
        总结
        智能化的电器控制系统不断发展,未来的电气化控制系统设计也一定与计算机联系密切。时代的进步,科技的发展为控制系统优化升级提供了技术支持。而我国针对电气化控制系统的设计也将一步步变得更加完善,以应对生产生活提出的越来越高的要求。
        参考文献
        [1]曹殿春,厚金库.我国工业电气自动化的发展现状与趋势[J].中国新技术新产品,2009
        [2]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(06).
        [3]张军、李楠,浅谈电气控制‎系统‎(rcs)的应用和发展‎,自动化博览,2010,21.
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