電氣控制及其自動化范文
時間:2023-12-06 17:41:41
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篇1
關(guān)鍵詞:電氣自動化;控制系統(tǒng);設(shè)計思想;發(fā)展趨勢
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
0 前言
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動通信技術(shù)的發(fā)展。以及自適應(yīng)控制技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。電氣控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢越來越明顯,加上電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),發(fā)展非常迅速,現(xiàn)在也相對比較成熟,特別是近年來,科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,計算機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,而電氣自動化控制系統(tǒng)的計也離不開計算機(jī),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理運用,自動化控制系統(tǒng)得到了人們的普遍關(guān)注,自動化控制系統(tǒng)不僅能夠提高工作效率,較少工作錯誤,也能夠節(jié)約人力成本,因此,電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計對于變電站的發(fā)展有著重要的意義。
1 電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能
根據(jù)單元機(jī)組的運行和電氣控制的特點,應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為:發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器 隔離開關(guān)的控制及操作;發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵磁變壓器保護(hù)控制;發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng);包括啟勵、滅磁操作,控制方式切換,增磁、減磁操作,PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退;220kV/500kV開關(guān)自動同期并網(wǎng)及手動同期并網(wǎng);6kV高壓廠用電源監(jiān)視操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟動等;380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制;高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機(jī)共用);柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作;直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。
對于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動裝置,因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實現(xiàn)其功能尚有一定難度,可能增加相當(dāng)大的費用,故可以保留。但是它們與DCS間要口求接,控制采用硬接線,利用通訊方式傳輸自動裝置信息,并可以通過DCS進(jìn)行事故追憶。
2 電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思想
2.1 集中監(jiān)控方式
這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護(hù)方便,控制站的防護(hù)要求不高,系統(tǒng)設(shè)計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進(jìn)行處理,處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重,處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控,伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加,投資加大,長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時,隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接點經(jīng)常不到位,造成設(shè)備無法操作。這種接線的二次接線復(fù)雜,查線不方便,大大增加了維護(hù)量,還存在由于查線或傳動過程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。
2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式
遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用,節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如Lonworks總線,CAN總線等)的通訊速度不是很高,而電廠電氣部分通訊量相對又比較大,所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控,而不適應(yīng)于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。
2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控方式
目前,對于以太網(wǎng)(Ethernet) 現(xiàn)場總線等計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中,且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗,智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展,這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)?,F(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外,還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件 模擬量變送器等,而且智能設(shè)備就地安裝,與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接,可以節(jié)省大量控制電纜,節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量,從而降低成本。另外,各裝置的功能相對獨立,裝置之間僅通過網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活,使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高,任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件,不會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
3 探討電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
OPC(OIJEforProcess Control)技術(shù)的出現(xiàn),IEC61131的頒布,以及 Microsoft 的 Windows平臺的廣泛應(yīng)用,使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合,計算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標(biāo)準(zhǔn),正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。
Pc客戶機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅(qū)動著自動化和IT平臺的融和,電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù),也可以對當(dāng)前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控,在第一時間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用,將對未來的自動化產(chǎn)品,如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生直接的影響。相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。
篇2
【關(guān)鍵詞】化工廠電氣 自動控制系統(tǒng) 防雷研究
1 前言
隨著電氣設(shè)備和電子設(shè)備大量出現(xiàn),設(shè)備被廣泛應(yīng)用。逐漸實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化,自動化發(fā)展水平高。但是,在使用過程中,自動化控制設(shè)備和電氣設(shè)備抗干擾能力比較低,時常受到雷電影響,嚴(yán)重阻礙工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一般而言,在設(shè)備運行中,一旦電壓過低,就特別容易出現(xiàn)雷電危害。
2 雷電對化工廠控制系統(tǒng)造成的危害
2.1 直擊雷的危害
眾所周知,雷電是一種常見的自然現(xiàn)象,雷電的出現(xiàn)會帶來經(jīng)濟(jì)破壞和生命安全,后果非常嚴(yán)重。雷電對化工廠控制系統(tǒng)危害非常大,產(chǎn)生的電磁脈沖干擾影響也很大。如果化工廠遭到雷擊,不但是建筑受到了損害,會使得電子系統(tǒng)和DCS無法運行,從而導(dǎo)致設(shè)備損壞加重,影響化工廠無法正常運行,人們生命安全難以得到保障。直擊雷產(chǎn)生的危害非常大,它直接作用于自動化儀表和化工控制設(shè)備上,雷電一旦產(chǎn)生,會形成大量的電流,使得設(shè)備遭受破壞。最明顯的危害是,連接裝置中會形成較強(qiáng)的電流,會影響到電阻壓降,從而使得電位逐漸升高,這直接破壞了系統(tǒng)。
2.2 電磁脈沖干擾
電磁脈沖干擾主要是在打雷瞬間形成的,當(dāng)強(qiáng)大的雷閃電電流產(chǎn)生之后,脈沖電磁場會特別強(qiáng),會有超強(qiáng)的電磁脈沖出現(xiàn)。在一定范圍內(nèi),產(chǎn)生巨大影響。因此,這也被稱為感應(yīng)雷。這種雷擊對化工廠設(shè)備產(chǎn)生巨大影響,會使得設(shè)備和導(dǎo)線出現(xiàn)破壞,從而埋下巨大安全隱患。
3 化工廠電氣和自動控制系統(tǒng)雷電防護(hù)
3.1 合理接地
該方式實踐證明,自動化控制和化工廠電氣使用合理的接地方式之后,對雷電防護(hù)有重要作用。合理接地最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是,根據(jù)接地電阻大小來確定,接地電阻數(shù)值較小,雷電流泄放的能力會非常強(qiáng)。對雷擊物高電位保持能力會非常低,導(dǎo)致的危害特別大。在化工雷電防護(hù)進(jìn)程中,選擇合理的接地方式,能發(fā)揮出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、強(qiáng)電系統(tǒng)接地和計算機(jī)控制系統(tǒng)接地這幾種。其中計算機(jī)控制系統(tǒng)是一項特殊的電氣系統(tǒng),系統(tǒng)接地電阻使用標(biāo)準(zhǔn)較低,需要進(jìn)行重新設(shè)置。舉個例子:計算機(jī)系統(tǒng)直流工作電阻應(yīng)該小于2歐,系統(tǒng)運行工作電阻應(yīng)該小于4歐姆,安全保護(hù)地電阻應(yīng)該小于4歐姆。在化工廠計算機(jī)系統(tǒng)遭受到,雷擊之后,計算機(jī)系統(tǒng)同地網(wǎng)系統(tǒng)會形成較高的電位。因此,在進(jìn)行設(shè)置進(jìn)程中,需要使用計算機(jī)和地網(wǎng)控制系統(tǒng),在保持距離10以上執(zhí)行安全防護(hù)。當(dāng)需要引入接地線時,電網(wǎng)和接地線理當(dāng)保持一段距離。因此,需要選擇屏蔽或者是絕緣措施進(jìn)行應(yīng)對。
3.2 電磁屏蔽
在化工廠電氣和自動控制系統(tǒng)中引入或者引出的電纜線需要設(shè)置在電纜槽盒內(nèi),并且在不同的階段的電纜槽盒之間應(yīng)該采用金屬進(jìn)行聯(lián)接,從而保證整個電纜槽盒內(nèi)的電路暢通。就不會形成新的電子脈沖,當(dāng)槽盒被雷擊之后,槽盒內(nèi)的電纜線不會出現(xiàn)被破壞現(xiàn)象,因此也不會出現(xiàn)危害或者干擾。設(shè)計過程中,為了保障槽盒雷電電壓滿足自動化控制需求,需要將電纜引入控制內(nèi),進(jìn)行設(shè)置時,激昂電位相連接在一起。并且對其他的管線也理當(dāng)執(zhí)行電位相連接,避免雷電危害出現(xiàn)。在化工廠防雷設(shè)置時,借助自動化控制室和電氣控制室,在墻面、門窗以及鋼筋位置進(jìn)行連接安裝,從而形成一個有效地避雷網(wǎng)。這就能有效地避免因為雷電形成的電磁脈沖影響,保障自動化控制系統(tǒng)和電氣安全運行。針對于一些特殊的儀器儀表,電纜沒有進(jìn)行完好設(shè)置,電纜槽盒進(jìn)行雷電設(shè)計,應(yīng)該選擇合適的方式,實現(xiàn)電纜線設(shè)置。保障屏蔽層和化工廠控制系統(tǒng)實現(xiàn)相互電位連接。
3.3 使用SPD
可以合理使用SPD,化工廠電氣和自動化控制系統(tǒng)中,使用了SPD,最重要的作用是,當(dāng)電感應(yīng)直接流入信號傳輸線中時,電力線瞬間會受到電壓限制。保障了自動化設(shè)備和電氣設(shè)備不會受到電壓穿極影響。使用SPD還可以將自動化設(shè)備和電氣電壓控制在合理的范疇內(nèi),較好發(fā)揮出防雷作用。在化工廠自動控制系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)都會選擇電位連接方式,為了避免電磁場干擾現(xiàn)象。控制系統(tǒng)的啟動會形成一個較大的避雷網(wǎng),防止不必要的電流進(jìn)入。因此,在控制系統(tǒng)中,線路的安裝一般都會采用SPD系統(tǒng)。而且在配電系統(tǒng)和儀表設(shè)備之間,現(xiàn)場儀表以及PLC控制設(shè)備之間都需要有SPD系統(tǒng)保障。能使得整個化工廠系統(tǒng)都被保護(hù)起來,這能有效地防止雷電危害出現(xiàn)。
4 結(jié)語
隨著社會不斷發(fā)展,化工廠和自動化控制系統(tǒng)雷電危害主要有電磁脈沖和雷電危害兩個重要干擾。因此,雷電防護(hù)過程中,需要進(jìn)行合理的接地安裝,使用電磁屏蔽方法對化工廠和自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行防雷設(shè)置,這對于化工廠經(jīng)濟(jì)建設(shè)有重要作用。當(dāng)有效地保障了自動控制系統(tǒng)安全運行,有效提高化工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,將會出現(xiàn)更多的防雷技術(shù),這將有效地提高自動化設(shè)備運行水平和化工廠運營效率。
參考文獻(xiàn):
[1] 王金虎,李祥超.高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)電涌保護(hù)器的設(shè)計[J].第六屆蘇皖兩省大氣探測、環(huán)境遙感與電子技術(shù)學(xué)術(shù)交流研討會.
篇3
【關(guān)鍵詞】電氣自動化;應(yīng)用
1.電氣自動化控制技術(shù)簡介
電氣自動化控制技術(shù)是與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,隨著電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)、智能控制的飛速發(fā)展,使得電氣自動化經(jīng)歷了從無到有、從發(fā)展到成熟的過程。它主要體現(xiàn)在傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)以及通信網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù)上,并且通過發(fā)展研究,已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)自動化的一個重要的技術(shù)手段。過去的電氣控制主要是以低電壓器件為主,不斷形成新的繼電為主的新型電氣控制系統(tǒng)。近些年來,隨著電子行業(yè)的不斷發(fā)展,我國電氣控制系統(tǒng)從根本上發(fā)生了很大的變化,從最先的繼電器的控制系統(tǒng)發(fā)展到微處理的自動化控制系統(tǒng),同時我們也開始利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把它們結(jié)合起來,在一個控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上體現(xiàn)出來,最終形成一個開放性的網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)。
2.電氣自動化控制技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1在當(dāng)代建筑行業(yè)中的應(yīng)用
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,建筑系統(tǒng)勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑,特別是數(shù)字電子化科技發(fā)展智能化已經(jīng)成為了當(dāng)今建筑界的主流方向。為了資源的人力的節(jié)省并能達(dá)到設(shè)備的合理利用于是就有了建筑設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)。智能化建筑內(nèi)有大量的通信自動化系統(tǒng)樓宇自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、電子設(shè)備與布線系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)以及保安監(jiān)控系統(tǒng)等及其相應(yīng)的布線系統(tǒng)。
樓宇自動化控制一般采用的是計算機(jī)集散控制。直接數(shù)字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后運用上位計算機(jī)來管理和監(jiān)控主機(jī)屏幕;曲線、動畫、數(shù)據(jù)庫、各種專用的控件以及文本和腳本等等都可以作為手段來進(jìn)行使用;樓宇自動化是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),包括很多的方面,比如通風(fēng)與空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、電力供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、供水與排水監(jiān)控系統(tǒng)以及電梯運行監(jiān)控系統(tǒng)以及綜合保安系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)等等。設(shè)計樓宇自動化系統(tǒng)主要是分析、分類和處理判斷建筑內(nèi)各項機(jī)電設(shè)備的信息,從而有效的集中管理和監(jiān)控各項系統(tǒng)設(shè)備的運行,保證各個子系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)是有序和高效的,讓工作的環(huán)境變得更加的舒適和安全;從而有效的保證各系統(tǒng)造價是最少的,并且在能源和日常管理費方面也可以大大的節(jié)省,保證系統(tǒng)能夠?qū)⑵渥饔贸浞值陌l(fā)揮出來,這樣就可以將現(xiàn)代化智能樓宇的管理和服務(wù)層次有效的提升。
2.2可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器即PLC,其獨有體積小和重量輕的的優(yōu)點,容易安裝,電氣控制容易組裝易于一體化。PLC應(yīng)用于各種的電氣控制場所,其數(shù)據(jù)應(yīng)用能力可應(yīng)用于數(shù)字控制領(lǐng)域中。電氣控制中的PLC技術(shù)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝方面都采用了抗干擾技術(shù),提高系統(tǒng)的可靠性。由于PLC外部設(shè)置外部檢測系統(tǒng),因此在電氣控制系統(tǒng)中,采用PLC技術(shù)除了能檢測自身的故障和錯誤外,還可以檢測電氣系統(tǒng)中除PLC之外部分的故障和錯誤。
PLC技術(shù)之所以在電氣控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,進(jìn)行其融合性研究,其中一個原因就是PLC的安裝簡單和方便,工作人員不需要太繁雜的培訓(xùn)和學(xué)習(xí),其安裝簡單方便和指令顯示簡單明了。通過PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就能控制并操作PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用。PLC技術(shù)在電氣控制中應(yīng)用時,由于PLC通過存儲邏輯替代了接線邏輯,減少了其外在接線的繁雜性。為可編程邏輯控制器的維修和后期改造等提供了方便,減少了工作時間,提高了工作效率。 主要應(yīng)用在電子計算機(jī)和自動控制等方面,現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用于許多電氣控制等機(jī)械加工領(lǐng)域。由于可編程控制器PLC具有較強(qiáng)的抗干擾能力、極高的可靠性和相對較小的體積等各種優(yōu)點,是一個理想的可以實現(xiàn)機(jī)電一體化的控制裝置。我們通過PLC控制電機(jī)來實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)點位之間的控制功能,從而通過PLC技術(shù)較好的指導(dǎo)了在數(shù)控機(jī)床的改造。
2.3在環(huán)保工程中的應(yīng)用狀況
環(huán)保工程是國家不可缺少的一項重要工程,各個國家都在快速的發(fā)展,快速的發(fā)展背后注定要發(fā)生污染,為了防止污染給人類帶來嚴(yán)重的危害,國家開始通過科學(xué)的知識和方法,利用環(huán)保工程減輕環(huán)境污染的嚴(yán)重性?,F(xiàn)以環(huán)保工程經(jīng)常用到的脫硫工程作為例子,來說明電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用。中國擁有豐富的煤炭資源,隨著我國生活水平的提高,煤炭的需求量也越來越大,如果不采用脫硫設(shè)備,直接把煤炭燃燒的氣體排放到空氣中,就會造成二氧化硫的大量排放,二氧化硫在大氣中就會被氧化成三氧化硫,三氧化硫和云層或者是空氣中的水汽結(jié)合就會生成硫酸,到時候污染嚴(yán)重的地方就會下起酸雨,酸雨具有嚴(yán)重的破壞能力。為了保護(hù)環(huán)境,減少污染,在煙氣排放前就要進(jìn)行脫硫工作,但是要是想通過單純的人力來控制這些風(fēng)機(jī)水泵的運行,就會既產(chǎn)生不了效率又降低了工藝水平,同時在作業(yè)過程中也會對工作人員身體造成危害。如果使用電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行脫硫工程的話,就可以避免這些問題的發(fā)生,電氣控制系統(tǒng)使一個全自動的系統(tǒng),工作人員只需要通過計算機(jī)等工具,在室內(nèi)的操控就可以完成脫硫過程,操作過程簡單、省時,提高了工作效率。
2.4自動化儀表控制系統(tǒng)
自動化儀表控制系統(tǒng)是一個設(shè)備的神經(jīng)中樞,發(fā)揮對設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)測的作用,也可以為調(diào)整設(shè)備的基本技術(shù)參數(shù)提供參考。自動化儀表主要是由一些自動化元器件組成的,具備十分完善的自動化功能的一種技術(shù)工具。它通常同時具備好幾種功能,比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等。自動化儀表通常包括:流量、壓力、溫度等各種儀表、校驗儀表的壓力、熱工、標(biāo)準(zhǔn)等各種校驗儀表、還有就是數(shù)控、流量等儀表普遍用于石化、冶金、電力、科學(xué)研究以及國防等領(lǐng)域的自動化控制。自動化儀表控制系統(tǒng)是工業(yè)自動化系統(tǒng)的組成部分之一,自動化儀表發(fā)揮了對信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換的作用,可以將輸入信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲂盘?。信號能夠根?jù)時間域或者頻率域進(jìn)行表達(dá),傳輸?shù)男盘柲軌蛘{(diào)制成連續(xù)性的模擬量或者是斷斷續(xù)續(xù)的數(shù)字量模式。
2.5電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力企業(yè)為了適應(yīng)新的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求,提高電力系統(tǒng)的運行水平,在電力系統(tǒng)的運行過程中,應(yīng)用信息技術(shù),實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動化。通過對電力系統(tǒng)自動化中智能控制系統(tǒng)的組成和設(shè)計,加快了電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。電力系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng),主要是在電力系統(tǒng)的運行過程中,對電力系統(tǒng)的集成化理論進(jìn)行模糊化處理,將模糊邏輯的語言變量和近似推理轉(zhuǎn)化成具有整體性綜合智能技術(shù)的推理體系。在電力系統(tǒng)的自動化智能控制系統(tǒng)中,應(yīng)用模糊智能方案,主要是利用人的模糊推理能力和電力企業(yè)經(jīng)營決策中的實用性控制方式,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)中模擬對象的模糊控制。
2.6在服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用
服務(wù)行業(yè)雖不直接參與生產(chǎn)活動,但是由于人們對于物質(zhì)生活水平的要求不斷提升,自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也逐步廣泛并且在應(yīng)用要求方面也越發(fā)嚴(yán)格。其中,以電子產(chǎn)品為例,現(xiàn)代社會中,人們越來越習(xí)慣于非現(xiàn)金結(jié)賬即刷卡結(jié)賬,在POS機(jī)的應(yīng)用中就體現(xiàn)著自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,此外,電梯、電玩機(jī)、自動麻將機(jī)等也都是自動化控制系統(tǒng)在服務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用成果。
3.發(fā)展電氣自動化控制技術(shù)的意義(下轉(zhuǎn)第328頁)
(上接第252頁)隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣系統(tǒng)自動化已經(jīng)出現(xiàn)了全新的局面。計算機(jī)發(fā)展推動了電氣自動化控制技術(shù)的改革和創(chuàng)新。當(dāng)前部分電氣自動化控制技術(shù)發(fā)展已經(jīng)步入了全新的臺階。在今后的電氣自動化系統(tǒng)控制研究的過程中,設(shè)計人員要對因此電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)行全面研究,確保根據(jù)當(dāng)前的社會環(huán)境、商務(wù)技術(shù)、信息技術(shù)等發(fā)展,實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)從單一設(shè)備的發(fā)展轉(zhuǎn)變成為向集成化多元化系統(tǒng)化的發(fā)展。電氣自動化控制技術(shù)具有提高運行的經(jīng)濟(jì)性提高勞動生產(chǎn)率,從開始在我國出現(xiàn)并發(fā)展至今其還具有改善勞動條件和提高工作的可靠性巨大作用。目前我國全面地實現(xiàn)高科技化、工業(yè)化以及信息化的嶄新時代。它將會給我們帶來社會發(fā)展的穩(wěn)定與進(jìn)步和現(xiàn)代化生產(chǎn)效率的極大提高。因此,積極探討與不斷深入研究當(dāng)前國家工業(yè)電氣自動化的進(jìn)一步發(fā)展和戰(zhàn)略目標(biāo)的長遠(yuǎn)規(guī)劃有著十分深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。[科]
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篇4
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠 電氣系統(tǒng) 自動化控制 ECS DCS
中圖分類號:TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(c)-0036-01
1 傳統(tǒng)發(fā)電廠的電氣控制
1.1 DCS概述
電氣監(jiān)控的任務(wù)就是根據(jù)系統(tǒng)變化,對發(fā)電機(jī)組的電壓、功率等進(jìn)行及時調(diào)整,確保電力系統(tǒng)的電壓和頻率。傳統(tǒng)的電氣監(jiān)控主要是由DCS通過輸入輸出設(shè)備實現(xiàn)的對發(fā)電廠的電氣部分信息的采集與控制。DCS是集散式控制系統(tǒng)的英文縮寫(Distributed Control System)。即是所謂的分布式控制系統(tǒng),這種系統(tǒng)是相對于集中式控制系統(tǒng)來說的計算機(jī)控制系統(tǒng),是綜合了計算機(jī)、顯示、通信、控制于一體的4C技術(shù)。是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展的系統(tǒng),主要功能是分散控制、分級管理、集中操作、組態(tài)靈活。具體的DCS與輸入輸出接口通過線纜連接,模擬量數(shù)據(jù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電流傳出。但是DCS系統(tǒng)的信息處理量有限,并且需要大量的線纜以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器,成本比較高,控制效果不理想。
1.2 DCS系統(tǒng)的缺陷
首先,DCS電氣自動控制系統(tǒng)對電壓和電流的控制是通過變送器轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的,系統(tǒng)的接線很復(fù)雜,成本高,抗干擾能力不強(qiáng)。其次,DCS系統(tǒng)對于電氣監(jiān)測方面不到位。DCS的檢測對于電流,電壓的要求很嚴(yán)格。因此,許多的功能應(yīng)用無法實現(xiàn)。例如故障的分析與診斷、電廠的經(jīng)濟(jì)性分析等,嚴(yán)重制約著管理效率的提升。第三,DCS系統(tǒng)的反應(yīng)過于緩慢,無法實現(xiàn)對瞬態(tài)電信號的處理。DCS系統(tǒng)的反應(yīng)時間通常是秒級,然而電廠的許多信號都是瞬態(tài)電流,是DCS系統(tǒng)無法控制的。最后,DCS系統(tǒng)是由許多的分散點組成。對于每一個信息采集點都需要一路專用的信號傳輸電纜,對于電廠的成千上萬人的信息點來說,則需要復(fù)雜的電纜系統(tǒng),造成了大量的空間、成本的浪費。
2 電廠的新型電氣化自動控制技術(shù)
2.1 ECS系統(tǒng)的概述
隨著科技的發(fā)展,一種基于先進(jìn)的軟硬件平臺推出的新型電廠自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)。ECS是為了推進(jìn)發(fā)電廠的電氣自動控制的發(fā)展推廣的。該系統(tǒng)應(yīng)用計算機(jī)處理、信號的采集與處理、現(xiàn)場總線技術(shù)、以太網(wǎng)、繼電保護(hù)等技術(shù)綜合研發(fā)。應(yīng)用計算機(jī)、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、信號處理、繼電保護(hù)等技術(shù)實現(xiàn)對發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)、變壓設(shè)備、電動機(jī)、反饋線等電器設(shè)備以及電氣自動化裝置的測量、處理、控制、保護(hù)、監(jiān)測、故障分析、保護(hù)等功能。采用分層分布式系統(tǒng)構(gòu)架自下向上分為:站控層、通信管理層、間隔層三層。其中,站控層包括硬件服務(wù)器、工作站等硬件。常用電抄表、電動機(jī)故障、錄波分析等應(yīng)用軟件以及各種系統(tǒng)的通信接口。通信管理層包括通信網(wǎng)和通信管理裝置,主要的功能是通過以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線與DCS系統(tǒng)、智能設(shè)備、各子系統(tǒng)、電氣后臺監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。
2.2 ECS系統(tǒng)的特點及功能
(1)ECS系統(tǒng)采用通信管理層和站控層組態(tài)一體化的設(shè)計,可保證組態(tài)調(diào)試的一次性完成,進(jìn)行調(diào)試時可以更加方便,并且符合人的操作習(xí)慣。并且從整體出發(fā)綜合考慮系統(tǒng)的通信功能,保證站控層、通信層、間隔層的通信速度,并開設(shè)與DCS、MIS、SIS的通訊接口。并且ECS與DCS互相通信是不受限制,還可以節(jié)省大量的通信纜線和變送器。ECS采用先進(jìn)可靠地自動化電氣裝置,完全可以不受通訊功能限制并可以獨立運行,保證了系統(tǒng)的安全性和可靠程度。
(2)ECS系統(tǒng)的間隔層采用保護(hù)測控裝置,其有比較完善的屏蔽、隔離等措施,抗干擾能力強(qiáng),適用于各種復(fù)雜的環(huán)境。并且此系統(tǒng)還采用了冗余容錯技術(shù),包括了雙現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、站控層設(shè)備冗余、站控層雙以太網(wǎng)、雙通信管理機(jī)設(shè)計以及DCS通信通道冗余等多種措施,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為保證系統(tǒng)的安全性還設(shè)置了防火墻、殺毒軟件等措施,并采用網(wǎng)絡(luò)分段、特殊數(shù)據(jù)格式、專用通道、加密數(shù)據(jù)算法等方法提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?。并采用設(shè)置管理權(quán)限、邏輯閉鎖、糾錯等方法提高系統(tǒng)運行的安全性。在ECS系統(tǒng)中還增加了系統(tǒng)的自診斷和自恢復(fù)功能,這是傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)所不具備的。使系統(tǒng)的間隔層、通信管理層、站控層具備了自我診斷和恢復(fù)的功能。包括數(shù)據(jù)錯誤的診斷與處理、硬件故障的診斷、通信質(zhì)量的診斷與處理等功能。還在通信管理層與間隔層的軟件技術(shù)中添加了“看門狗”的中斷方式,提高了系統(tǒng)的自恢復(fù)能力。并在通信管理層與站控層的同信中,采用雙通道的傳輸模式實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)功能。
(3)ECS系統(tǒng)比傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)的信息傳輸處理速度快很多。ECS系統(tǒng)的保護(hù)測控裝置局采用高性能的DSP和微處理器,硬件系統(tǒng)采用了多CPU的智能化結(jié)構(gòu),采用世界先進(jìn)的嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng),大大提高了數(shù)據(jù)的處理速度。并且站控層采用100M/1000M的工業(yè)以太網(wǎng),通過實時的數(shù)據(jù)庫與商用數(shù)據(jù)庫結(jié)合技術(shù)以及快速智能網(wǎng)橋技術(shù),為電廠的快速數(shù)據(jù)訪問及負(fù)載自動均恒的高速網(wǎng)絡(luò),并配以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場應(yīng)用的高可靠換機(jī)以及網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備,構(gòu)成了強(qiáng)大的信息平臺。站控層與間隔層支持工業(yè)以太網(wǎng),并且支持PROFIBUS現(xiàn)場總線,CAN總線、RS485等通信方式大大拓展了通信的使用程度。站控層、間隔層支持雙熱備運行方式,采用高效新穎的算法同時收取雙網(wǎng)數(shù)據(jù)并甄別數(shù)據(jù)的有效性,在遇到故障時不需要切換電路保證了系統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)行。
3 結(jié)語
新型的ESC電氣化自動控制管理系統(tǒng),是當(dāng)前提高發(fā)電廠的管理效率的關(guān)鍵性技術(shù),也是保證電力正常供應(yīng)、節(jié)約電能的重要手段。據(jù)計算一座裝機(jī)容量30萬千瓦的發(fā)電廠,只要提高1%的管理效率就會節(jié)約7200度電能。所以,發(fā)電廠要加快電氣自動控制系統(tǒng)的升級,是增加發(fā)電廠的效益和市場競爭力的重要手段。
參考文獻(xiàn)
篇5
1.1智能化技術(shù)在電氣工程智能化控制方面的運用
智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制方面的運用主要是體現(xiàn)在智能化,而這種智能化主要有著:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制這三種控制方式,這些控制方式的智能型一定程度上實現(xiàn)了電氣工程自動化控制的遠(yuǎn)程性、不需要人員控制性、以及自主性和高效率性,這種智能化帶來的優(yōu)勢在電氣工程自動化控制中起著越來越重要的作用,同時運用越來越廣泛,對運用于其他的領(lǐng)域有著一定的基礎(chǔ)性作用。
1.2智能化設(shè)計對于電氣工程自動化方面的設(shè)計的優(yōu)化
在電氣工程之中會設(shè)計一些像電力、電路狀況等一些其他方面的情況,傳統(tǒng)的電氣工程的設(shè)計是通過工作人員的實驗以及改進(jìn)來進(jìn)行的,對于一些具體的情況有時是無法及時考慮或者對于一些復(fù)雜的困難是無法及時進(jìn)行解決的,而智能化對于電氣工程自動化方面的設(shè)計解決了這個問題,以為的設(shè)計對于設(shè)計人員及其他的工作人員的要求是很高的,對于一些繁瑣的情況必須考慮進(jìn)去,所以設(shè)計者必須對于那些設(shè)計知識以及相關(guān)的知識必須是非常的熟悉以及能夠很好的運用的,而智能化技術(shù)的運用,設(shè)計者可以通過相關(guān)的軟件以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電氣工程的自動化控制的設(shè)計,這一方面增加了設(shè)計數(shù)據(jù)的精確性同時也增加了設(shè)計的多面性,對于一些復(fù)雜性的問題能夠很好的給予解決。
1.3智能化技術(shù)對于電氣工程自動化控制中故障的診斷
電氣工程自動化控制之中,發(fā)生的一系列的問題是不可避免的,如數(shù)據(jù)問題,設(shè)備問題等等,這些都是非常的不確定性的因素,人工對于電氣工程系統(tǒng)的故障的診斷是很復(fù)雜的,也很麻煩的,是需要對于工作人員要求很高,另一方面對于問題的查找也不是那么精確,同時也不是特別的簡單,人工的檢測的效率是相對比較低的,而智能化技術(shù)對于電氣工程自動化控制的故障檢測相對來說是比較方面,效率比較高的,同時智能化對于故障檢測可以設(shè)定定時檢測,將故障發(fā)生率降到最低。
2結(jié)語
篇6
[關(guān)鍵詞]電氣自動化控制;計算機(jī)技術(shù);人工智能技術(shù)
[中圖分類號]TM76;TP18[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194(2016)04-0082-01doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2016.04.057
電氣自動化控制主要研究電氣工程學(xué),保證電氣工程系統(tǒng)正常運行,能對收集到的信息進(jìn)行及時地處理分析。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能更快地對試驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié),實現(xiàn)機(jī)械自動化。這種人工智能技術(shù)將會使人工操作與控制發(fā)生脫離,實現(xiàn)人工智能與電氣自動化的結(jié)合。電氣自動化控制是對人工智能技術(shù)應(yīng)用最為直接的結(jié)果,同時也是電氣自動化發(fā)展的必然趨勢。電氣自動化控制過程中應(yīng)用人工智能技術(shù)將會不斷提升生產(chǎn)效率。
1人工智能技術(shù)含義
通過應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)對人類活動的模擬,并且能對相似人類活動發(fā)出指令,還能解決傳統(tǒng)科學(xué)中復(fù)雜的問題,這是人工智能技術(shù)最為突出的特點。人工智能技術(shù)融合了數(shù)學(xué)、哲學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科,在計算機(jī)技術(shù)引導(dǎo)下綜合運用了現(xiàn)代科技。在一定程度上可以表現(xiàn)為人工智能技術(shù)是對人類大腦的一種全新的模擬,在大腦的控制下由機(jī)械完成一系列的復(fù)雜反應(yīng)。這樣能提升工作效率,保證人類在工作過程中的安全性。人工智能技術(shù)將會對信息進(jìn)行采集,在問題的處理上比人類大腦具有更加明顯的優(yōu)勢。復(fù)雜性腦力活動在人工智能技術(shù)的影響下,將會降低人工成本,推動生產(chǎn)力的發(fā)展。
2電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用
隨著人工智能技術(shù)的設(shè)計思路不斷地擴(kuò)展,人工智能產(chǎn)品豐富起來。人工智能技術(shù)的應(yīng)用使人們能更好地解決人類不能直接面對的問題。電氣自動化控制過程中會受到多種因素的影響,人工智能技術(shù)的應(yīng)用能對因素進(jìn)行合理化推斷,并且提升對產(chǎn)品的保護(hù),能更加全面地規(guī)劃電氣自動化控制效果,使生產(chǎn)效率不斷的得到提升。
2.1優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計
傳統(tǒng)電氣產(chǎn)品在設(shè)計時主要依靠設(shè)計經(jīng)驗與試驗手段,設(shè)計出的產(chǎn)品在一定程度上技術(shù)含量較低,并且工作較為繁瑣,不能夠保證大規(guī)模的生產(chǎn)活動的開展,設(shè)計需要較高的時間,影響工作效率地提升。新時期我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對科技生產(chǎn)建設(shè)不斷投入,人工智能技術(shù)得到全面提升,在電氣產(chǎn)品設(shè)計的過程中應(yīng)用人工智能技術(shù)實現(xiàn)了智能化生產(chǎn)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用將會提升人工生產(chǎn)效率,并且在制作上更加精良,實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效率水平的提升,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,還能為企業(yè)生產(chǎn)活動的進(jìn)一步開展提供充足的發(fā)展動力。
2.2及時發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行預(yù)防處理
電氣自動化控制過程中會出現(xiàn)運行設(shè)備故障等問題,這種情況在電氣自動化控制過程中較為常見。因此,完善人工智能化將會有助于電氣自動化控制的順利進(jìn)行,并且會根據(jù)設(shè)備運行故障制定相應(yīng)的預(yù)防措施,這在電氣自動化控制過程中能發(fā)揮較大的功能優(yōu)勢。變壓器在運行的過程中發(fā)生故障,可以采用傳統(tǒng)的分離方式對氣體進(jìn)行分析,并且根據(jù)分析的結(jié)果判斷變壓器發(fā)生故障的原因。但是采用傳統(tǒng)的分析方式會在檢修的過程中造成嚴(yán)重的浪費,人力資源沒有得到合理的應(yīng)用,并且在檢修上花費更多的時間,同時還不能保證檢修的正確率。這樣很容易出現(xiàn)誤診情況,將會進(jìn)一步影響到電氣自動化控制效果。人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比優(yōu)勢體現(xiàn)在維修預(yù)防等方面,并且人工智能技術(shù)將會自動匹配專家技術(shù)進(jìn)行指導(dǎo),將類似的故障進(jìn)行對比,并且根據(jù)產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析指導(dǎo),找到其他的解決方式。采用人工智能技術(shù)對故障問題進(jìn)行分析,能提升工作效率、降低維修時間、節(jié)約大量的資源。
2.3簡化控制流程,提升運行效率
電氣產(chǎn)品在生產(chǎn)操作過程中相比較其他產(chǎn)品過程較為復(fù)雜,并且生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行嚴(yán)格地控制,對于操作水平要求較高。電氣產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為繁瑣,細(xì)部特征較為明顯,不容易進(jìn)行整體性把握,對于工作人員的經(jīng)驗要求較高。因此,在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一點小小的錯誤都會直接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時將會直接導(dǎo)致生產(chǎn)停工。為了能保證電氣自動化控制的有效運行,工作人員在面對問題時需要利用人工智能化技術(shù)對電氣自動化控制過程進(jìn)行簡化處理,保證操作的有效性。人工智能化相比較傳統(tǒng)方式能快速地收集資料并進(jìn)行必要地分析整理,在第一時間發(fā)現(xiàn)控制過程中存在的問題找出解決方案。在整個控制過程中會降低檢修時間、保證成本的有效運用,能夠更好地控制電氣自動化的運行。
3結(jié)語
計算機(jī)技術(shù)使人工智能技術(shù)得到了完善,同時電氣自動化控制在人工智能技術(shù)的影響下實現(xiàn)了更新進(jìn)步。目前,人工智能技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,并且受到各行業(yè)的認(rèn)可。電氣自動化控制應(yīng)用人工智能技術(shù)將會提升工作效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量。筆者通過對電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析,認(rèn)為在計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的前提下,人工智能技術(shù)與電氣自動化控制相互促進(jìn)完美結(jié)合。
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篇7
關(guān)鍵詞:人工智能;電氣自動化;智能控制
1 人工智能控制算法概述
現(xiàn)在人工智能技術(shù)正逐漸取代傳統(tǒng)的控制器技術(shù),通常傳統(tǒng)的控制器技術(shù)采用PID控制算法,按照固定的程序來控制電氣系統(tǒng)的運作,在控制過程中,通常采用的PID控制算法,如圖1所示,PID控制算法的參數(shù)無法確定,而且參數(shù)一旦變化,PID算法很難適應(yīng)其變化。另外其也容易受到外來干擾因素的影響,經(jīng)常會出現(xiàn)較大的超調(diào)情況,從而導(dǎo)致調(diào)試的難度增大難以起到合理地調(diào)節(jié)作用。而人工智能技術(shù)恰恰解決了PID控制存在的這些問題,模糊控制算法是人工智能技術(shù)的主要算法之一。模糊控制算法常被運用在出現(xiàn)較大誤差的情況,改M后的PID控制算法被運用在誤差較小的情況。PID控制算法中的P、I、D分別指比例作用、積分作用、微分作用,輸出等于這三者之和,如果積分作用降低,一旦參數(shù)有變化,則難以消除靜誤差,而超調(diào)情況又會伴隨積分作用升高出現(xiàn)?,F(xiàn)在將PID算法結(jié)合人工智能技術(shù)加以改進(jìn),得到輸出等于比例作用、積分作用、微分作用和微分積分作用(∫I)之和。由此可以看出,新算法在原有算法的基礎(chǔ)上新增了一個新的參數(shù)微分積分作用(∫I),盡管確定參數(shù)的難度有所增加,但是可以依據(jù)各個參數(shù)之間的相互作用,確定比例作用為K(1/t),微分作用為K(1-1/t)d,因此可以得到輸出=P[1/t+(1-1/t)d]+(1/M)∫[1/t+(1-1/t)d],在這個公式中,速率參數(shù)P的作用是調(diào)節(jié)微分和比例的大小,如果增加P等于增加微分時間同時減少比例帶。相反,如果減少P,相當(dāng)于是減少微分作用的同時增加比例帶。從而提高了人工智能技術(shù)控制對象的精確度。
2 人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用
最近幾年,許多科研機(jī)構(gòu)和科研人員都在開展人工智能技術(shù)的研究,極大地推動了人工智能技術(shù)的發(fā)展。如今人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電氣自動化控制方面,如智能診斷電氣設(shè)備故障、電氣產(chǎn)品的設(shè)計、電氣系統(tǒng)的人工智能控制以及系統(tǒng)安全保護(hù)等方面。
2.1 優(yōu)化設(shè)計電氣設(shè)備
優(yōu)化設(shè)計電氣設(shè)備,需要綜合考慮電路、電機(jī)電氣、電磁等多個方面,還需要結(jié)合過去豐富的設(shè)計經(jīng)驗。因此,非常復(fù)雜,難度很大。以前人們通常是在實驗室通過手工制作的方式來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,這種方式難以獲得最佳方案。現(xiàn)在,計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,很多電氣設(shè)備的設(shè)計中都運用了計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),CAD技術(shù)可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。設(shè)計人員將人工智能融入到CAD技術(shù)中,可以提高產(chǎn)品的設(shè)計效率和質(zhì)量。人工智能在電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在專家系統(tǒng)和遺傳算法兩方面。雖然我們無法確定電氣設(shè)備何時發(fā)生故障,但是發(fā)生故障之前一般都有預(yù)兆,這些預(yù)兆預(yù)示著故障將要發(fā)生。因此我們可以在電氣設(shè)備中引入專家系統(tǒng),盡量及時地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中的故障預(yù)兆,做到平時預(yù)防,發(fā)生故障及時處理。而具備先進(jìn)計算方法,高精度計算結(jié)果的遺傳算法被廣泛應(yīng)用于電氣產(chǎn)品的智能化設(shè)計中。除了專家系統(tǒng)和遺傳算法這兩種方法之外,目前電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計中經(jīng)常使用的還有模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。
2.2 智能診斷電氣設(shè)備的故障
工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,使得現(xiàn)在的電氣自動化系統(tǒng)越來越復(fù)雜,設(shè)備種類和數(shù)量越來越多。一般來說系統(tǒng)越復(fù)雜,出現(xiàn)故障就越難診斷。如果不能及時處理故障,就可能會中斷工業(yè)生產(chǎn),造成經(jīng)濟(jì)損失,甚至?xí)斐缮a(chǎn)人員的人身傷害。傳統(tǒng)的故障診斷方式難以精確定位故障點,往往不能及時處理設(shè)備故障,導(dǎo)致設(shè)備故障不斷擴(kuò)大?,F(xiàn)在,使用人工智能技術(shù)對電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,就可以實時監(jiān)測設(shè)備的運行情況,可以精確地定位設(shè)備的故障點,還可以自動生成故障解決方案,這就大大降低了維護(hù)人員處理故障的難度,提高了設(shè)備維護(hù)效率。
2.3 人工智能在電氣控制過程中的應(yīng)用
電氣系統(tǒng)中的電氣控制過程至關(guān)重要,運用人工智能實現(xiàn)智能化的電氣控制過程極大地提高了系統(tǒng)的工作效率,大大降低生產(chǎn)成本。人工智能技術(shù)在電氣控制中的運用主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等。比如使用的最廣泛的模糊控制主要通過直流和交流傳動來實現(xiàn),Sugeno和Mamdani是電氣直流傳動控制過程中最主要的兩種模糊邏輯控制。其中Sugeno屬于Mamdani的特殊情況,而實際應(yīng)用中主要通過Mamdani來控制調(diào)速。在交流傳動控制過程中模糊控制器基本取代了常規(guī)調(diào)速控制器,從而發(fā)揮相應(yīng)的功能。
2.4 人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)在,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性要求越來越嚴(yán)格,因此PLC控制系統(tǒng)漸漸取代了比較落后的繼電控制器。PLC控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)測系統(tǒng)某個環(huán)節(jié)的同時對整個系統(tǒng)的安全生產(chǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)。比如火力發(fā)電的輸煤系統(tǒng)由煤的裝運,存儲,卸載,分配及輔助系統(tǒng)等幾個部分組成。主站層,現(xiàn)場傳感器、遠(yuǎn)程IO站構(gòu)成了輸煤控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系,其中主站層由PLC和人機(jī)接口構(gòu)成。只需要安排少量人員在主站層的集控室內(nèi),通過顯示屏對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。軟繼電器大量的取代了原先的實體元件,從而提高了生產(chǎn)效率的同時減少了故障發(fā)生頻率,提高了系統(tǒng)的可靠性。
3 結(jié)束語
總之,電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)的運用時是大勢所趨,雖然我國的人工智能技術(shù)近幾年有了較大進(jìn)展,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,所以,我們要用發(fā)展的眼光來看待人工智能技術(shù),繼續(xù)努力,堅持探索如何更好地將人工智能運用于電氣自動化控制中。
參考文獻(xiàn)
篇8
關(guān)鍵詞:電氣;自動化;技術(shù);機(jī)械
隨著我國的建設(shè)速度日趨加快,生產(chǎn)的高效高產(chǎn)、穩(wěn)定安全需得到保障。機(jī)械模式也需隨之改變,對工業(yè)發(fā)展、國家進(jìn)步具有重要作用。機(jī)械設(shè)備向智能化、專業(yè)化、節(jié)約化過渡和轉(zhuǎn)變,自動化技術(shù)也逐步向功能多元化、集成化方向發(fā)展。同時也帶動新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與自動化技術(shù)緊密相連。與此同時,各種現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用,在規(guī)避風(fēng)險的同時極大地減少人力勞動。
1機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制概述
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)保效益顯著,我國機(jī)械行業(yè)面臨著十分關(guān)鍵的機(jī)遇期。對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化檢測與調(diào)度控制,繼而促進(jìn)機(jī)械電氣自動化技術(shù)盡快實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。機(jī)械電氣自動化程度也得到了很大的改善,對優(yōu)化工作環(huán)境、減小運營成本具有重要意義。電氣自動化是在工業(yè)控制的基礎(chǔ)上,通過人工輔助實現(xiàn)主要控制參數(shù)的設(shè)定。通過理論控制與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù),獲得較高的工作可靠性和工作效率。(1)機(jī)械電氣自動化主要由自動化軟件、硬件以及系統(tǒng)3個板塊構(gòu)成,與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計相比,其具有自身設(shè)計新理念和新思路。在自動化系統(tǒng)中,設(shè)計人員需要樹立創(chuàng)新思維的理念。在增強(qiáng)生產(chǎn)效率的過程中,充分利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢,例如現(xiàn)場總線通過一連串的自動化系統(tǒng)以及智能設(shè)施生成通訊總線。注重提升其自動化調(diào)試與升級功能,有效提高企業(yè)生產(chǎn)效益。減少整機(jī)的成本,促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計發(fā)展。發(fā)展先進(jìn)、可靠的硬件設(shè)施,運用各種創(chuàng)造性的方法和手段減小企業(yè)目標(biāo)和生產(chǎn)效率之間的矛盾。實現(xiàn)優(yōu)秀軟件的國產(chǎn)化,對優(yōu)化工作環(huán)境、減小運營成本具有重要意義。(2)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計離不開創(chuàng)新思維,同時這也是現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)造的優(yōu)點。機(jī)械電氣自動化技術(shù)是社會發(fā)展的源泉,具有簡單、方便、易于維護(hù)和集成等優(yōu)點。使接口越來越標(biāo)準(zhǔn),逐漸成為工業(yè)使用的統(tǒng)一平臺、語言與規(guī)范。機(jī)械電氣自動化技術(shù)也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中重要的組成部分,在與計算機(jī)信息技術(shù)的結(jié)合中展示了重要的作用。需大力促進(jìn)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,結(jié)合豐富的實踐經(jīng)驗和扎實的理論知識,讓產(chǎn)品接口統(tǒng)一化。以先進(jìn)的設(shè)計理論和設(shè)計工具為依托,更好地提高國際競爭力。保障生產(chǎn)量和安全的綜合性設(shè)施,將大容量的信息集中到中央控制器上。在機(jī)械性能的穩(wěn)定性以及測驗等方面,讓產(chǎn)品被更多地應(yīng)用和接受。大大節(jié)省了時間,不斷提高生產(chǎn)效率。(3)自動化技術(shù)作為科技進(jìn)步、生產(chǎn)發(fā)展的結(jié)晶,充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維能力。對機(jī)械設(shè)備具有重要作用,運用自動化技術(shù)開發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品,現(xiàn)代機(jī)械能夠利用計算機(jī)完成工作的模擬和再現(xiàn)。隨著現(xiàn)代化技術(shù)越來越發(fā)達(dá),這種操作能夠直觀地觀察到工作的結(jié)果并保證質(zhì)量水平。從目前的發(fā)展進(jìn)程來看,還能夠節(jié)約預(yù)備和其他相關(guān)細(xì)節(jié)工作的時間。機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)已經(jīng)向智能化精度化方向發(fā)展,使得工作的合理性和速度都得到提升。計算機(jī)、現(xiàn)代控制、通信技術(shù)以及傳感技術(shù)作為當(dāng)代自動化技術(shù)的中流砥柱,保持著良好的發(fā)展態(tài)勢。
2機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制應(yīng)用
隨著新型電子設(shè)施被廣泛應(yīng)用,對設(shè)計的模型進(jìn)行修改與合理性評價也變得尤為重要。高效率、高斬波率的斬波器進(jìn)入運營狀態(tài),有利于對設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計以及推理。提高行程控制并逐漸讓產(chǎn)品得到統(tǒng)一,在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能。增強(qiáng)自動化進(jìn)程,對產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。(1)為了保障生產(chǎn)效率與安全,每個環(huán)節(jié)都要及時地對建立的模型進(jìn)行仔細(xì)分析。在電機(jī)驅(qū)動的同時,使用人工智能技術(shù)。讓電機(jī)以橫向布置的形式呈現(xiàn)并增加裝機(jī)容量,為機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制工作提供保障??刂萍夹g(shù)以計算機(jī)作為核心技術(shù),要求設(shè)計人員要有豐富的專業(yè)知識和設(shè)計經(jīng)驗。用戶需求直接影響電氣自動化發(fā)展,因此多以交流提升為主,對設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計以及推理。信息技術(shù)直接影響電氣自動化,引進(jìn)SCR-D數(shù)字型控制機(jī),采用簡化系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。當(dāng)信息技術(shù)穿透到執(zhí)行器、傳感器、儀表與控制器中后,在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時針對多種故障進(jìn)行診斷以及工況監(jiān)測,以提高系統(tǒng)可靠性。(2)目前電氣自動化正向著多樣化方向發(fā)展,裕度設(shè)計和可維修設(shè)計也變得尤為重要。很多企業(yè)應(yīng)用計算機(jī)對工作狀況進(jìn)行監(jiān)控,從而不斷提高工作效益。在機(jī)械電氣自動化中,滿足自動化程度高等基本要求。在高可靠性、大功率的機(jī)電一體化技術(shù)中,應(yīng)根據(jù)所在區(qū)域的具體情況進(jìn)行選擇。讓生產(chǎn)更加集中,營造一個安全的生產(chǎn)環(huán)境。根據(jù)養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行維護(hù),將自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化設(shè)備中。加強(qiáng)對配網(wǎng)工程設(shè)計環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,檢驗合格后才能進(jìn)入下一步。進(jìn)而讓單產(chǎn)轉(zhuǎn)變成高效高產(chǎn),從而更好地了解工作狀態(tài)。保障維護(hù)工作,是實現(xiàn)機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制整體質(zhì)量管理的重要措施之一。(3)從我國目前的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用狀況來看,不同的自動化技術(shù)模式存在著不同的優(yōu)缺點和適用范圍。自動化技術(shù)是一門涉及學(xué)科多、復(fù)雜性強(qiáng)的綜合性技術(shù),具有投資少且費用低的特點。人類對機(jī)械電氣的依賴程度日益增加,用戶需求直接影響電氣自動化發(fā)展。與計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、電子學(xué)、系統(tǒng)工程等密切相關(guān),所涉及的面廣且施工環(huán)境復(fù)雜。在機(jī)械設(shè)施投入運營后,還需加強(qiáng)對工程施工區(qū)域的調(diào)查、勘察、勘測。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍應(yīng)用的同時,工程還需要依據(jù)工作進(jìn)程進(jìn)行設(shè)計。在機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)中具有良好的靈活性,有助于進(jìn)一步加快機(jī)械電氣自動化控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。正在被更多的用戶使用,進(jìn)一步促進(jìn)我國機(jī)械裝備的完善和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇9
關(guān)鍵詞:計算機(jī);工業(yè)電器;自動化控制系統(tǒng)
1工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
在以往的工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)核心主要為微處理器,這種系統(tǒng)核心無法滿足快速發(fā)展的工業(yè)化需求,降低了工業(yè)企業(yè)在行業(yè)中的競爭力,因此在社會快速發(fā)展的背景下,現(xiàn)階段工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中,大部分企業(yè)已經(jīng)更新了自動化控制系統(tǒng)核心,實現(xiàn)了即DCS、PLC以及計算機(jī)為一體的新一代全新系統(tǒng),這種系統(tǒng)能夠更好地集成每一部分的優(yōu)勢,從而實現(xiàn)了自動化的綜合控制,更有效地對工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了控制[1]。同時,在國家和相關(guān)部門的大力支持下,工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)現(xiàn)狀十分良好,已經(jīng)逐漸由以往的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式實現(xiàn)了向現(xiàn)階段三體化綜合系統(tǒng)模式的過渡,由此可見,在當(dāng)前工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中,計算機(jī)技術(shù)發(fā)揮了很大的作用。
2計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中的作用
自動控制系統(tǒng)對工業(yè)發(fā)展具有十分重要的作用,不僅能夠有效地實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)以及機(jī)械制造、金屬冶煉等的質(zhì)量控制,而且能夠減少企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域中的資金投入,提高企業(yè)收益。隨著社會的發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)了快速提升,具體來說在自動化控制系統(tǒng)中使用計算機(jī)的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面:一是能夠?qū)崿F(xiàn)管理和控制的結(jié)合,通常情況下在以往的自動控制系統(tǒng)中,僅僅實現(xiàn)了控制,缺少對相關(guān)機(jī)械設(shè)備的管理[2]。然而在使用計算機(jī)后,能夠通過計算機(jī)相關(guān)的軟件實現(xiàn)對自動化控制系統(tǒng)和相關(guān)工業(yè)電器的管理,從而有效地提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)度,保證電器能夠在有限的壽命中保持良好的工作狀態(tài),為企業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ);二是能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益,通過計算機(jī)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的全面分析,從而確定出最優(yōu)控制方案,在最優(yōu)控制方案的支持下,更靈活的控制工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)律,從而有效地讓工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)投資少、見效快、收益大。
3計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)
3.1計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)必定離不開計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成,當(dāng)前計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中的組成,主要包括以下幾方面:一是控制對象,要想提高工資效率,在計算機(jī)實現(xiàn)自動控制方面,首先確定的就是控制對象,只有明確了控制對象,才能有針對的設(shè)計一些參數(shù),從而能夠依靠函數(shù)的傳遞實現(xiàn)對對象的精確控制,二是執(zhí)行器,在工業(yè)電器自動化控制中執(zhí)行器占據(jù)著十分重要的地位,因此在計算機(jī)實現(xiàn)控制時,應(yīng)該根據(jù)電器運行的實際內(nèi)容,嚴(yán)格控制執(zhí)行器類型、工作時間,并在此基礎(chǔ)上確定出工業(yè)電器的運作路線;三是數(shù)字調(diào)節(jié)器,該部分是計算機(jī)在自動控制系統(tǒng)中最核心的組成部分,主要是在控制系統(tǒng)編制過程中尋找出生產(chǎn)運行規(guī)律,按照該規(guī)律進(jìn)行良好的控制,從而保證工業(yè)電器在生產(chǎn)過程和運作工作中能夠發(fā)揮出更大的作用,更有效的開展工業(yè)電器控制工作。
3.2計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能
計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能是計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中實現(xiàn)的基礎(chǔ)功能,要想更好發(fā)揮該功能的作用,在具體控制中就要使用計算機(jī)做好以下幾方面工作:一是全面收集以往工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù),主要收集以往自動化控制系統(tǒng)中對相關(guān)電器的控制參數(shù)、不同電器之間控制參數(shù)的區(qū)別以及產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù);二是分析收集上來的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時,應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)階段工業(yè)電器的發(fā)展現(xiàn)狀以及工業(yè)企業(yè)發(fā)展需求,保證數(shù)據(jù)能夠具有針對性,從而在進(jìn)行相關(guān)電器控制時能夠,有效的提高電器生產(chǎn)的精準(zhǔn)度,使制作出的產(chǎn)品以及電器的運行更加有效;三是結(jié)合計算機(jī)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用現(xiàn)狀,不斷完善其中存在的不足,保證計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中,能夠更好地發(fā)揮作用。
3.3計算機(jī)的監(jiān)督控制功能
計算機(jī)的監(jiān)督控制功能是計算機(jī)在工業(yè)電器自動化控制系統(tǒng)中實現(xiàn)的最重要的功能,只有具備了監(jiān)督控制功能,才能讓計算機(jī)更好地實現(xiàn)對工業(yè)電器的控制。為了實現(xiàn)該功能,在使用計算機(jī)時就要對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實時控制,計算機(jī)自動控制系統(tǒng)中要具有實時監(jiān)控系統(tǒng),從而在工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題,結(jié)合問題和生產(chǎn)需求確定出最佳工藝生產(chǎn)參數(shù),不斷矯正生產(chǎn)路線,保證能夠在后期設(shè)計路徑中,更有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率,從而更好地促進(jìn)工業(yè)電器自動化控制,為工業(yè)行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]何港玲.計算機(jī)控制在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用[J].價值工程,2015(1):51-52.
篇10
[關(guān)鍵詞]電氣自動化 控制系統(tǒng) 應(yīng)用 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TH165 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0263-01
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電子自動化工程也進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時期, 并在社會各領(lǐng)域得到了較廣泛的應(yīng)用。電氣自動化工程控制系統(tǒng)包括保護(hù)系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等多個部分,各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)。通過應(yīng)用電氣自動 化控制系統(tǒng),不但能夠起到節(jié)流作用,還有利于降低不安全事故的發(fā)生率,進(jìn)一步保障了人們的生命財產(chǎn)安全。鑒于此,本文主要從電氣自動化工程的組成、功能、 特點及應(yīng)用現(xiàn)狀等方面進(jìn)行了分析,并探討了其今后的發(fā)展趨勢。
一、電氣自動化控制系統(tǒng)的功能
以單元機(jī)組運行及電氣控制特點為依據(jù)將發(fā)電機(jī)――變壓器組與廠用電源等電氣系統(tǒng)控制劃入ECS監(jiān)控。它的主要功能是:
1.LPS系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的監(jiān)視。
2.控制及操作發(fā)電機(jī)――變壓器組出口220k V/500k V斷路器和隔離開關(guān)。
3.廠高變保護(hù)、發(fā)電機(jī)――變壓器組保護(hù)、勵磁變壓器保護(hù)。
4.220k V/500k V開關(guān)的手動同期并網(wǎng)和自動同期并網(wǎng)。
5.控制和操作柴油發(fā)電機(jī)組及保安電源。
6.控制和操作高壓啟、備變壓器。
7.低壓廠用電源的操作、監(jiān)視和低壓備自投裝置控制。
8.高壓廠用電源的操作、監(jiān)視和廠用電壓快切裝置狀態(tài)的投退及手動啟動。
9.發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)。主要包括增磁、減磁操作,啟勵、滅磁操作,控制方式切換,電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的投退等。
二、電氣自動化控制對象的特點及要求
電氣自動化控制量相比熱工控制量,在運行過程和控制要求中有許多不同。電氣主要特點是:
1.相對熱機(jī)設(shè)備來說,電氣自動化控制系統(tǒng)控制的信息采集對象較少、數(shù)量較小、操作頻率低,但是要求快速和準(zhǔn)確。
2.電氣設(shè)備的保護(hù)自動裝置需要較高的可靠性,動作速度快。而且需要較高的對抗干擾性。
3.電氣自動化控制系統(tǒng)以順序控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為主,相對聯(lián)鎖保護(hù)多。所以機(jī)組電氣系統(tǒng)歸入DCS控制,需要控制系統(tǒng)具備較高可靠性。除了實現(xiàn)正常的起停與運行操作,更重要的是能夠做到實時檢測和顯示運行狀態(tài)異常及事故狀態(tài)下的狀態(tài)及數(shù)據(jù),而且提供相對應(yīng)的操作指導(dǎo)以及應(yīng)急處理的措施方法,以保證電氣自動化控制系統(tǒng)能夠自動控制在安全合理狀態(tài)下進(jìn)行運轉(zhuǎn)工作。
三、電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用
以電力系統(tǒng)為例,電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛,主要包括以下幾個方面:
1.計算機(jī)處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集。其主要功能包括參數(shù)輸入、參數(shù)顯示、性能計算、報表打印、異常報警、事故序列記錄、歷史數(shù)據(jù)追憶等。
2.汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。我國早期汽機(jī)控制使用液壓控制系統(tǒng),到了20世紀(jì)80年代,因為控制設(shè)備、電氣元件以及電液轉(zhuǎn)換器可靠性的提升,而且使用高壓抗燃油伺服機(jī)構(gòu),使得電調(diào)系統(tǒng)較多的為汽機(jī)配套,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電功率、調(diào)節(jié)級后壓力三個回路控制,接應(yīng)力啟動功能和閥門管理??刂破啺l(fā)電機(jī)組由盤車開始,依次沖轉(zhuǎn),暖機(jī),升速,閥切換,并網(wǎng),帶初負(fù)荷,加負(fù)荷,直到正常運行。參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻及接受電網(wǎng)的調(diào)度來改變負(fù)荷。不但保證機(jī)組安全,并且達(dá)到了在運行狀態(tài)變化中,盡量延長機(jī)組壽命,以及穩(wěn)態(tài)運行過程中盡量提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。
3.汽機(jī)旁路系統(tǒng)。旁路控制系統(tǒng)的組成包括高/低壓旁路壓力調(diào)節(jié)和高/低壓旁路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),旁路閥門執(zhí)行器可以依據(jù)系統(tǒng)對運作時候力矩及速度的要求,來選擇電動或是電液執(zhí)行器。
4.汽機(jī)監(jiān)視保護(hù)表。汽機(jī)需在機(jī)組的啟動、運行及停機(jī)過程里使用保護(hù)儀表來監(jiān)視機(jī)械工作狀況,避免發(fā)生事故。自20世紀(jì)80年代起,我國生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量增加,必須開發(fā)相應(yīng)機(jī)械參數(shù)的監(jiān)視保護(hù)儀表。其中包括轉(zhuǎn)速、軸向位移、軸承蓋振動、軸振動、偏心度、鑒相、相對膨脹、汽缸熱膨脹等整套的裝置。從而使得機(jī)組連鎖保護(hù)系統(tǒng)有準(zhǔn)確的保護(hù)監(jiān)視信號。
5.機(jī)、爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)作為火電站主控系統(tǒng)意義重大。其主要任務(wù)是控制機(jī)組的各項輸入和輸出之間的能量平衡以及質(zhì)量平衡。并且不斷對運行過程中的內(nèi)、外干擾行進(jìn)消除,以滿足電網(wǎng)對于機(jī)組負(fù)荷的需求,使得機(jī)組穩(wěn)定運行。其主要功能是接受電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度,參與調(diào)頻和調(diào)峰,控制汽機(jī)、鍋爐間的能量輸入輸出平衡,協(xié)調(diào)鍋爐內(nèi)諸如送風(fēng)、燃料、引風(fēng)、給水等子系統(tǒng)的控制動作,協(xié)調(diào)輔機(jī)設(shè)備實際能力和機(jī)組出力等。
四、未來發(fā)展趨勢
計算機(jī)領(lǐng)域的各項技術(shù)和電氣技術(shù)相結(jié)合,被眾多控制系統(tǒng)的廠商所接受,計算機(jī)發(fā)揮著重要的作用。Intemet和以太網(wǎng)技術(shù)帶動電氣自動化的全面革命。這是市場、科技和社會等眾多方面的需求,而電子商務(wù)的發(fā)展和普及也必將加速這樣的過程。網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)同樣在電氣自動化領(lǐng)域有比較光明的前景。虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及視頻處理技術(shù),會直接影響將來自動化產(chǎn)品設(shè)備的設(shè)計和產(chǎn)生,同時軟件開發(fā)飛速發(fā)展,其重要性持續(xù)提高,因此電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,正在從單一設(shè)備的發(fā)展轉(zhuǎn)變成為向集成化多元化系統(tǒng)化的發(fā)展。
五、總結(jié)
電氣自動化控制系統(tǒng)能夠有效提高行業(yè)領(lǐng)域整體的自動化水平,特別是行業(yè)的運行管理水平。并且電氣化控制系統(tǒng)可以大大節(jié)省企業(yè)的成本,提高設(shè)備、生產(chǎn)線等的可靠性。當(dāng)前的電氣化自動控制系統(tǒng)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域嶄露頭角并發(fā)揮重要作用,未來,電氣自動化控制系統(tǒng)也必將有長足的進(jìn)步和發(fā)展,為企業(yè)和國民創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)、社會效益。
參考文獻(xiàn)
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