電氣自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向探究

1、電氣自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向探究摘要：電氣自動化控制系統(tǒng)在實現(xiàn)電氣自動化過程中 發(fā)揮著舉足輕重的作用，是電力企業(yè)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的重要 環(huán)節(jié)，為推進電力企業(yè)自動化、現(xiàn)代化具有重要作用。隨著 科技信息化的發(fā)展，在電氣自動化設(shè)計中要結(jié)合科學(xué)的設(shè)計 思路，將自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用利益廣泛的計算機網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，做好提高系統(tǒng)性能的各項工作，從而真正發(fā) 揮電氣自動化控制系統(tǒng)在電力輸送中的巨大作用，本文結(jié)合 當(dāng)前電氣自動化控制系統(tǒng)在我國的應(yīng)用，就信息化的發(fā)展思 考了電氣自動化的未來發(fā)展方向，旨在推動我國電氣自動化 發(fā)展。關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制系統(tǒng)；未來發(fā)展；信息技術(shù); 數(shù)字化信息科技技術(shù)的發(fā)展使

2、得網(wǎng)絡(luò)、信息和無線技術(shù)相結(jié)合， 基于計算機操作平臺的電氣自動化控制系統(tǒng)得到了迅速發(fā) 展，其在提高設(shè)備運行效率、保證設(shè)備使用效果以及實現(xiàn)設(shè) 備的遠程控制等方面發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，電氣自動化系 統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)中，其對于保證電氣設(shè)備的正常使用， 提高設(shè)備的使用效率有積極意義，為此，應(yīng)加大研發(fā)電氣自 動化控制系統(tǒng)的力度，以更好的服務(wù)于我國現(xiàn)代化建設(shè)。一、電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用電氣自動化控制系統(tǒng)諸多功能，在目前許多行業(yè)應(yīng)用廣 泛，主要功能如下：第一，數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理。也就是將 計算機作為基本處理系統(tǒng)，通過其輸入、輸出與處理三個系 統(tǒng)，實現(xiàn)搜集電廠各個生產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)參數(shù)、分析各個運行 參數(shù)、確

3、認參數(shù)設(shè)備的運行狀態(tài)功能。在此基礎(chǔ)上，通過電 氣動作、異常報警、報表打印以及事故記錄等方式輸出處理 結(jié)果，最終達到對電廠電氣部分進行控制的目的；第二，生 產(chǎn)設(shè)備的運行控制。在現(xiàn)代機械設(shè)備的控制工作中，大部分 的生產(chǎn)設(shè)備都已經(jīng)基本實現(xiàn)獨立的電氣控制，以電廠的汽輪 機為例，傳統(tǒng)的汽輪機采用液壓回路控制系統(tǒng)進行控制。隨 著現(xiàn)代液壓控制技術(shù)的提高以及電液控制技術(shù)的發(fā)展，對汽 輪機設(shè)備、電氣兀件以及電液轉(zhuǎn)換設(shè)備的持續(xù)更新，尤其是 高壓抗燃油伺服機構(gòu)的使用，使得電液比例控制能夠很好的 與汽輪機的機械性能匹配起來，達到對設(shè)備轉(zhuǎn)速、功率、級 后壓力進行控制的目的；第三，設(shè)備運行狀況監(jiān)控。在實現(xiàn) 對設(shè)備的控制之

4、前，其首先需要了解設(shè)備的實時運行狀況， 這就需要控制系統(tǒng)具有實時監(jiān)控能力，依然以電廠汽輪機為 例，隨著汽輪機機組功率的增加，控制系統(tǒng)需要控制的儀表 數(shù)目也在不斷增加，控制系統(tǒng)在控制過程中需要對這些儀表 進行監(jiān)控，以獲得機械設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，得到其運行狀況。 當(dāng)前，主要的監(jiān)控數(shù)據(jù)包括設(shè)備的轉(zhuǎn)速、位移、偏心度、膨 脹量以及振動等，然后通過連鎖控制的方式對設(shè)備進行保護 和監(jiān)視，確保了整套系統(tǒng)的安全性。二、未來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向 電氣自動化控制系統(tǒng)即在沒有人直接參與下，利用采集 和加工的信息，構(gòu)造控制裝置（控制器）按一定的控制規(guī)律 產(chǎn)生作用，使受控客體（控制對象）某一物理量（被控量） 達到所要

5、求的性能或?qū)崿F(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)。OPC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)與計算機相結(jié)合， 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/ 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。1. 選用開放式控制系統(tǒng)。采用現(xiàn)場開放式控制系統(tǒng)，不 僅成本較低節(jié)省成本，它的上網(wǎng)橋梁

6、來自于系統(tǒng)儀表，而系 統(tǒng)儀表則用職能模件，既能夠?qū)ΡO(jiān)控體進行分布式的監(jiān)測， 也能夠進行開放式的監(jiān)測，這是最大的特點。使用開放式的 控制器硬件及開放式的組態(tài)軟件代替DCS中專用的控制器，數(shù)據(jù)連接能力和硬、軟件可移植性的組合，保留 DCS的冗余 技術(shù)及組態(tài)技術(shù)等優(yōu)點， 以太網(wǎng)和OPC是數(shù)據(jù)連接能力的例 子，PC是開放的硬、軟件平臺的例子。開放基于標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動開放性。例如：超聲波飲料瓶蓋自動鉚合焊接機全新機 型、整機一體，加強穩(wěn)固機構(gòu)工學(xué)、脈沖式線路設(shè)計，提供 換能器能量穩(wěn)定輸出?，F(xiàn)場總線具有的數(shù)字化、開放性、分 散性、互操作性與互換性及對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性決定了它的 一系列優(yōu)點，相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、

7、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，也決 定了現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后計算機監(jiān)控瓶蓋包裝系統(tǒng)發(fā) 展的方向。2. 應(yīng)用數(shù)字化電氣信息量監(jiān)控。對于企業(yè)來說，選擇監(jiān) 控系統(tǒng)最為看重的就是系統(tǒng)對于信息的管理質(zhì)量問題，特別 對企業(yè)的發(fā)展方向就是集團化發(fā)展，未來管理信息量更加龐 大，對于信息管理的穩(wěn)定性提出了更高的要求。局域網(wǎng)因為 其強大的信息監(jiān)控能力，得到多數(shù)企業(yè)的青睞，運用較廣， 按照監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置，現(xiàn)場總線將廠用電氣系統(tǒng)組成局 域網(wǎng)，組成專用的ECS實現(xiàn)數(shù)字化電氣信息量監(jiān)控的目標(biāo)， 為DCS提供高速實時的數(shù)字化通信接口。DCS以通信軟報文的方式對參與順序控制的電

8、氣量的采集和控制，不用二次電 纜硬接線，簡化了設(shè)計和施工量，節(jié)省了大量的經(jīng)濟成本。 實時性好，抗干擾能力強，適應(yīng)電站的現(xiàn)場環(huán)境。人機接口 功能強，操作控制簡潔、方便、靈活。在保證系統(tǒng)的實時性 和可靠性等技術(shù)指標(biāo)的同時，系統(tǒng)應(yīng)具有可維護性好，保證較小的 MTTR 指標(biāo)。3. 創(chuàng)新電腦監(jiān)控系統(tǒng)。普通電腦監(jiān)控系統(tǒng)雖然可以對廠 房以及監(jiān)控室進行監(jiān)控，但是還是需要值班人員進行監(jiān)管。 創(chuàng)新電腦監(jiān)控系統(tǒng)的目的就是要做到能夠做到“無人值班” 通過使用PLC觸摸屏使用準(zhǔn)確、快捷和公開的現(xiàn)場總線技 術(shù)，它的通訊速率比一般的計算機監(jiān)控技術(shù)大了好幾倍，速 率可以達到12Mbps，傳統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的速率也只能夠 達到

9、10Mbps，這也是該系統(tǒng)的最大特點，而且這種計算機 監(jiān)控系統(tǒng)操作起來更加方便，能夠根據(jù)具體操作進行靈活調(diào) 節(jié)。通過電腦監(jiān)控可以對所有的重大設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況進行及 時分析，對于設(shè)備操作工的各項操作進行判斷和監(jiān)測，從而 對于一些不正確的操作進行拒絕，避免事故的產(chǎn)生。改系統(tǒng) 的最大的特點也就是一些的監(jiān)測行為都是依靠電腦的自動 操作，同時，在網(wǎng)絡(luò)連接的情況進行數(shù)據(jù)共享，在工廠的所 有車間和部門進行監(jiān)控角度和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，實行多位置監(jiān)控， 這樣就實行了全廠的監(jiān)控，使得在一個自動地對全工廠的所 有畫面進行了有序切換，保證了監(jiān)控的有效性。三、結(jié)語 總之，隨著信息化的深入發(fā)展，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)運用到各 行各業(yè)當(dāng)中，科技含量更高的工業(yè)自動化系統(tǒng)，能夠?qū)⒛M 技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)為數(shù)字化，未來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展， 毫無疑問必將與信息技術(shù)相結(jié)合，并將選用開放式控制系統(tǒng)， 而且各個裝置之間只通過網(wǎng)絡(luò)進行連接，各個網(wǎng)絡(luò)間靈活的組態(tài)使得系統(tǒng)的運行可靠性得到迅速提高。為此，應(yīng)積極發(fā)展電氣自動化控制系統(tǒng)，以拓寬電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用 范圍