張斌

(唐山軌道客車有限責任公司  河北省唐山市  064000)

摘要: 在未來的發(fā)展中，自動化產(chǎn)業(yè)是一大趨勢。為此，為了促進電氣自動化的健康發(fā)展，要求深入研究電氣自動化控制系統(tǒng)的設計。在本文，筆者首先介紹電氣自動化控制系統(tǒng)，然后再詳述電氣自動化控制系統(tǒng)的幾種設計方式，即集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控和現(xiàn)場總線監(jiān)控。

關(guān)鍵詞: 電氣自動化控制系統(tǒng);設計;遠程監(jiān)控

前言

得益于信息化技術(shù)的發(fā)展，我國電氣自動化控制技術(shù)實現(xiàn)了突破性進展。對于電氣自動化，其是電力企業(yè)得以深入發(fā)展的推動力，為企業(yè)自動化的實現(xiàn)提供了重要渠道。為此，要求對整個電氣自動化控制系統(tǒng)的設計過程進行綜合把控，以提高系統(tǒng)的綜合性能及使其應用優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，從而促進我國電力行業(yè)的長足發(fā)展。

一、電氣自動化控制系統(tǒng)

針對電氣自動化控制系統(tǒng)，可從下列方面進行充分認識:

(一)基礎要求

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，自動化即指自動化程度。通過技術(shù)分析，電氣自動化控制系統(tǒng)的自動化程度現(xiàn)已達到一定的高度，而對于系統(tǒng)的設計，要求在設計單元手動合閘、操作的同時，其它控制單元一并實現(xiàn)自動化，即系統(tǒng)不依靠硬件設施實現(xiàn)遠程控制、監(jiān)控和調(diào)控，從而降低在人力上的投入。據(jù)此，要求電氣自動化控制系統(tǒng)滿足下列基礎要求:一是系統(tǒng)采用分布式模塊化結(jié)構(gòu)，并保證終端具有可控性，即系統(tǒng)的功能信號經(jīng)光纖傳入主控制系統(tǒng)后，總控制系統(tǒng)下達控制指令，繼而完成自動化操控;二是保證系統(tǒng)的兼容性與擴展性，其中擴展性要求在設計系統(tǒng)時，充分考慮到系統(tǒng)在未來發(fā)展中的擴充需求，而兼容性要求充分考慮到系統(tǒng)與其他電氣設備的協(xié)調(diào)性和相融性。

(二)功能要求

對于電氣自動化控制系統(tǒng)，其控制回路要求保證線路的安全穩(wěn)定運行。為此，控制回路設備應具備下列功能:一是自動控制功能，即在設備故障時，自動斷開開關(guān)來切斷電路，以免發(fā)生安全事故;二是監(jiān)視功能，即借助傳感器的功能，監(jiān)視每一項視聽信號，以實現(xiàn)對系統(tǒng)變化狀態(tài)的實時監(jiān)控;三是保護功能，即監(jiān)測電氣設備發(fā)出的故障信號，并對設備和線路進行自動處理;四是測量功能，即利用專業(yè)設備測量線路的參數(shù)，以表現(xiàn)電氣設備的工作狀況。

二、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計方式

據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，電氣自動化控制系統(tǒng)設計的常見方式包括集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控和現(xiàn)場總線監(jiān)控，具體表現(xiàn)如下:

(一)集中監(jiān)控

對于電氣自動化控制系統(tǒng)，集中監(jiān)控是一種極其依賴硬件的監(jiān)控方式，即:將所有單元系統(tǒng)集中于同一CPU上，以保證系統(tǒng)運行與維護的可操作性，減輕工作人員的勞動強度，降低系統(tǒng)的防護要求。但因受科技水平的束縛，導致集中監(jiān)控方式存在下列弊端:一是將所有單元系統(tǒng)集中于同一CPU上，增大了CPU的運作壓力，繼而影響到了系統(tǒng)的工作效率;二是集中監(jiān)控對硬件的要求較高，增加了系統(tǒng)的建設成本，因此不利于電力企業(yè)成本目標的控制;三是集中監(jiān)控模式下，電纜的鋪設量非常大，且遠距離鋪設電纜會影響到系統(tǒng)的可靠運行。綜上，集中監(jiān)控方式具有方便集中處理人工管理等優(yōu)點，但卻存在諸多弊端，比如投資成本高，從而加重了電力企業(yè)的經(jīng)濟負擔。

(二)遠程監(jiān)控

與集中監(jiān)控相比，遠程監(jiān)控電氣自動化控制系統(tǒng)的顯著特點是依賴系統(tǒng)。據(jù)此，遠程監(jiān)控模式下，電力企業(yè)可省下一大筆安裝費用及大量的安裝材料，且可保證系統(tǒng)的可靠運行，同時系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也非常靈活。但在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，智能終端與各單元系統(tǒng)主要經(jīng)傳感器實現(xiàn)連接，因此既會對信號的通訊效率產(chǎn)生影響，又會使信號數(shù)據(jù)出現(xiàn)延遲。為了克服遠程監(jiān)控方式的弊端，要求在適用范圍內(nèi)使用遠程監(jiān)控方式，其中較為常用的是小型自動化控制系統(tǒng)。

(三)現(xiàn)場總線監(jiān)控

在未來的發(fā)展中，電氣自動化控制系統(tǒng)無疑以現(xiàn)場總線監(jiān)控方式為主要發(fā)展趨勢，且目前，以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術(shù)已在變電站綜合自動化系統(tǒng)中得以廣泛應用，并積累了豐富的經(jīng)驗及促進了智能化電氣設備的發(fā)展?？傮w而言，現(xiàn)場總線監(jiān)控方式你補了集中監(jiān)控與遠程監(jiān)控的弊端，具體具有下列優(yōu)點:一是現(xiàn)場總線監(jiān)控可系統(tǒng)設計更具針對性，且能按間距的實際情況細化設計;二是現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)對隔離設備、端子柜、I/O卡件及模擬量變送器等的投入展裝對且就地安裝智能設備及經(jīng)監(jiān)控系統(tǒng)、通信線進行連接，可省下大量的控制電纜，從而減輕了安裝與維護的勞動強度，降低了資金投入;三是各個裝置具有獨立的功能，且彼此間僅經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)連接，因此網(wǎng)絡的組態(tài)靈活，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性;四是節(jié)省了大量的安裝材料，并提高了系統(tǒng)的綜合性能。

三、展望

對于電力企業(yè)，其實現(xiàn)自動化的目的是為了增強電氣自動與設備的綜合性能，而為了電氣自動化控制系統(tǒng)的性能與硬件設備、元器件及系統(tǒng)環(huán)境等有關(guān)。據(jù)此，在電氣自動化控制系統(tǒng)設計時，應認清合理選擇電子元器件的重要性，并改善系統(tǒng)的運行環(huán)境，從而保證系統(tǒng)的可靠運行。隨著網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)的深入發(fā)展，未來的電氣工程臺站簡力夠裝維現(xiàn)越來越重視對計算機技術(shù)的應用，同時電氣自動化在服務器體系結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的引領下正發(fā)生著一次次革命。為了適應市場的需求，IT平臺與自動化正逐步走向融合，且推動著電子商務的普及應用?？梢姡谛畔r代背景下，自動化領域中互利網(wǎng)技術(shù)與多媒體技術(shù)的應用前景廣闊。為此，電氣企業(yè)應使用標準化的瀏覽器存儲數(shù)據(jù)，并監(jiān)控動態(tài)的生產(chǎn)畫面，以便及時掌握企業(yè)的生產(chǎn)信息，同時深入研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)與視頻處理技術(shù)的應用，使其對電氣自動化產(chǎn)品發(fā)揮積極的影響，且從中也突出了組態(tài)環(huán)境、軟件結(jié)構(gòu)和通訊能力的重要性?？偠灾?，電氣自動化控制系統(tǒng)日漸從單一的設備向集成的系統(tǒng)轉(zhuǎn)向，而為了提高系統(tǒng)的設計質(zhì)量，要求堅持理論聯(lián)系實際的原則，從而促進電氣行業(yè)的良性發(fā)展。

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作者簡介

張斌(1984-)，男，漢族，河北省唐山市人，學歷:本科，職稱:助理工程師。