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摘要:电气自动化控制系统及设备不仅能够协助企业最大程度减少对劳动力的依赖,还大大提升了生产效率和工艺。电气自动化控制系统领域中,以计算机为中心,高集成及高感知的控制正被广泛应用,并且从工业行业向日常生活扩展。电气自动化控制系统不仅带来生产上的便利和精准控制,还将彻底改变人类的生活方式。尤其是微型计算机和电气自动化设备不断涌现,日常生活级的自动化控制越来越普遍,欧美发达国家在这方面一直走在世界的前列。随着我国计算机技术和工业制造的飞跃发展,不久的将来,电气自动化及其控制也将得到广泛应用。本文对电气自动化控制系统的应用及其发展进行了探讨。
关键词:电气自动化;控制系统;应用;发展
中图分类号:TL503文献标识码: A
一、电气自动化控制系统概述
1、电气自动化控制系统功能
发电机、厂用电源及变压器组等电气系统控制可结合运行的单元机组及电气控制特点划入电气自动化控制系统监控,该系统具有如下功能:可监视LPS与直流系统;对220kV/500kV发电机、变压器组出口断路器与隔离开关进行控制;保护厂高变、变压器组、发电机、励磁等设备;手动和自动同期并网220kV/500kV开关;实现对柴油发电机组、保安电源、高压启、备变压器的控制操作;控制高低压厂用电源操作、监视、厂用电压快切、低压设备自投装置的投退及手动启动状态;对发电机励磁系统的增减磁操作,启励、灭磁,切换控制方式,投退电力系统稳定器等。
2、电气自动化控制系统特点
与热工控制量相比,电气自动化控制量在运行过程与控制要求中存在很大差距。电气特点如下:一是电气自动化控制系统对于热机设备的控制信息采集数量少、具有较低的操作频率,但对准确快速的要求高。二是对于电气设备保护自动装置又具有可靠性高,对抗干扰性高、动作快的特点。三是电气自动化控制系统主要采用顺序控制和数据采集系统,具有较多的相对联锁保护。因此,机组电气系统属于分散控制系统,要求控制系统可靠性高。不仅能够实现起停与运行操作的正常稳定,还要实现实时检测和异常运行及事故状态下的状态数据的显示,同时为相应操作提供指导及应急处理措施,以确保电气自动化控制系统在安全状态下能够自动控制各项工作的运转。
二、电气自动化控制系统的应用现状
在现代制造业、医疗研究及交通等各个领域,电气化自动控制系统都有广泛的应用。随着电气装置的微型化,并与通信系统结合,电气自动化控制系统的应用领域大大拓宽,尤其实在生活应用方面,是未来发展的主要方向。电气自动化应用现状具有以下几个特征:
1、微软操作系统成为标准的工业控制平台
电气自动化领域里,微软的IE、NT以其标准的规范和语言,为越来越多的用户所接受。基于PC的人机交互简单易操作,且系统灵活易集成,使得微软操作系统在工业级及商业、日常生活的电气自动化控制中得到普及。
2、通信技术与电气自动化控制高度结合
互联网、物联网、云计算等通信网络技术的飞速发展带来了电气自动化控制系统的一次次革命。IT平台与自动化系统融合,使得自动化控制系统的应用领域得到巨大的扩展,如电子商务对传统行业的颠覆,加速着这一过程。互联网及多媒体技术利用标准的视听界面和无处不在的通信网络,实现了对自动化设备的可视化和网络化管理。自动化设备在体积和灵敏度上都大大得到提升,从而便于走入商业和日常生活领域。
3、集中和分布式控制系统的应用
集中监控是综合电气自动化设计中较为简单的方法。其设计理念是将系统的所以功能集中到一个中心处理,从而实现集中管理。但这种设计的确定也显而易见,即主控中心的负载过大,对处理器、线路等的消耗速度快。另一方面,在超出一定范后,远端的设备与主机的通信时间过长,信号衰减严重,主机对这些设备的控制不灵敏。尤其在出现异常时无法获取及时的信号反馈,存在较大的安全隐患;随着通信技术的发展,电气自动化的分布式控制得到快速发展,现场总线不仅具备远程监控的优点,还弥补了其缺陷。现场总线不仅降低材料耗费,还使和功能单位相对独立,实现快速组网和变迁。当一个设备出现故障,独立的处理中心能够立刻做出判断和动作,从而确保整个系统的安全。
三、电气自动化控制系统的发展趋势
1、电气自动化控制系统产品的创新化发展趋势
电气自动化控制系统企业在国家发展规划所提出的任务与目标下可以通过挖掘自身潜能并充分利用政策优势等环境来进行创新能力的提升,在进一步实现自身产品科技含量提高的基础上研发出更多具有企业自主知识产权的控制系统。这需要能够强化电气自动化生产企业创新支持力度,为这些企业提供更大、更好的空间并在对政策环境以及体制做出完善的基础上明确企业在电气自动化控制系统产品创新中的主体地位。同时企业要树立创新意识并通过加大科研力度和投入来切实提高自身创新能力。
2、电气自动化控制系统平台的统一化发展趋势
电气自动化控制系统平台实现统一化更有利于自动化项目设计和实施、测试和调试、开机和运行以及维护等环节和阶段的统一性,同时能够在一定程度上缩短自动化项目工程的工期并降低其成本。同时电气自动化控制系统的统一化开发平台可以更好的满足电气自动化控制系统用户的需求。
3、电气自动化控制系统结构的通用化发展趋势
电气自动化控制系统结构的通用化具有重要的意义。企业中网络结构应当确保企业管理系统、计算机监控系统以及现场控制系统中所具有的数据和信息进行流畅的交互与共享,企业中的管理层可以通过网络来实施监控现场设备。
4、电气自动化控制系统监控的综合化发展趋势
当前电气设备逐渐实现了系列化、模块化和通用化,同时体现出了组态灵活的特点。因为计算机技术所具有的功能可以利用屏幕软件按钮来完成,所以能够在很大程度上提高系统监控的综合化。通过综合化监控的采用,可以完成多重荣誉,同时可以对系统进行良好改善并提高系统可靠性。
5、电气自动化控制系统的网络化发展趋势
控制网络通过冗余结构的采用可以有效提高电气自动化控制系统可靠性,并且能够通过自身自动化以及数字化特点来替换复杂繁琐的人工操作,从而在提高电气自动化控制系统的工作效率、准确性的基础上降低工作人员工作强度,使工作人员所面临的工作环境得到改善。另一方面,高度自动化可以降低频繁的操作,从而有效降低人工操作中产生的误操作以提高电气自动化控制系统的可靠性。
6、电气自动化控制系统的人性化发展趋势
随着交互式网络的发展,提供电气自动化控制系统以及使用电气自动化控制系统的双方在信息的交互方面会更加的便捷,通过自动化、人性化的电气自动设备,电气自动化控制系统的提供方可以及时的了解使用方信息并提供给使用方更加安全、经济和使用的电气自动化控制系统及其使用方法,并从使用方的反馈中获得改进电气自动化控制系统的依据以进一步提高电气自动化控制系统的可靠性与稳定性。
结束语
电气自动化控制系统的应用及发展,不仅依赖于自身系统智能水平的不断提高,更需要通信网络和机械制造技术的发展。未来的生产生活与网络完全结合,自动化设备也要求体积越来越小,越来越易操作。因此,在大力推进控制系统研发的同时,必须加快培育自动化设备研发生产企业和人才,加快通信网络的普及。自动化控制系统和设备制造领域,我国同欧美、日本相比,還存在较大差距。但互联网通信在我国的蓬勃发展为自动化领域带来了发展机遇,我们应加快技术引进和自助研发,利用后发优势,积极吸取他人的成果,力图实现弯道超车。
参考文献
[1]刘颖,钟玉珍.电气自动化控制系统的应用与发展趋势探讨[J].电子测试,2013(7).
[2]李丽.电气自动化控制系统的可靠性研究[J].化工管理,2013(10).
关键词:电气自动化;控制系统;应用;发展
中图分类号:TL503文献标识码: A
一、电气自动化控制系统概述
1、电气自动化控制系统功能
发电机、厂用电源及变压器组等电气系统控制可结合运行的单元机组及电气控制特点划入电气自动化控制系统监控,该系统具有如下功能:可监视LPS与直流系统;对220kV/500kV发电机、变压器组出口断路器与隔离开关进行控制;保护厂高变、变压器组、发电机、励磁等设备;手动和自动同期并网220kV/500kV开关;实现对柴油发电机组、保安电源、高压启、备变压器的控制操作;控制高低压厂用电源操作、监视、厂用电压快切、低压设备自投装置的投退及手动启动状态;对发电机励磁系统的增减磁操作,启励、灭磁,切换控制方式,投退电力系统稳定器等。
2、电气自动化控制系统特点
与热工控制量相比,电气自动化控制量在运行过程与控制要求中存在很大差距。电气特点如下:一是电气自动化控制系统对于热机设备的控制信息采集数量少、具有较低的操作频率,但对准确快速的要求高。二是对于电气设备保护自动装置又具有可靠性高,对抗干扰性高、动作快的特点。三是电气自动化控制系统主要采用顺序控制和数据采集系统,具有较多的相对联锁保护。因此,机组电气系统属于分散控制系统,要求控制系统可靠性高。不仅能够实现起停与运行操作的正常稳定,还要实现实时检测和异常运行及事故状态下的状态数据的显示,同时为相应操作提供指导及应急处理措施,以确保电气自动化控制系统在安全状态下能够自动控制各项工作的运转。
二、电气自动化控制系统的应用现状
在现代制造业、医疗研究及交通等各个领域,电气化自动控制系统都有广泛的应用。随着电气装置的微型化,并与通信系统结合,电气自动化控制系统的应用领域大大拓宽,尤其实在生活应用方面,是未来发展的主要方向。电气自动化应用现状具有以下几个特征:
1、微软操作系统成为标准的工业控制平台
电气自动化领域里,微软的IE、NT以其标准的规范和语言,为越来越多的用户所接受。基于PC的人机交互简单易操作,且系统灵活易集成,使得微软操作系统在工业级及商业、日常生活的电气自动化控制中得到普及。
2、通信技术与电气自动化控制高度结合
互联网、物联网、云计算等通信网络技术的飞速发展带来了电气自动化控制系统的一次次革命。IT平台与自动化系统融合,使得自动化控制系统的应用领域得到巨大的扩展,如电子商务对传统行业的颠覆,加速着这一过程。互联网及多媒体技术利用标准的视听界面和无处不在的通信网络,实现了对自动化设备的可视化和网络化管理。自动化设备在体积和灵敏度上都大大得到提升,从而便于走入商业和日常生活领域。
3、集中和分布式控制系统的应用
集中监控是综合电气自动化设计中较为简单的方法。其设计理念是将系统的所以功能集中到一个中心处理,从而实现集中管理。但这种设计的确定也显而易见,即主控中心的负载过大,对处理器、线路等的消耗速度快。另一方面,在超出一定范后,远端的设备与主机的通信时间过长,信号衰减严重,主机对这些设备的控制不灵敏。尤其在出现异常时无法获取及时的信号反馈,存在较大的安全隐患;随着通信技术的发展,电气自动化的分布式控制得到快速发展,现场总线不仅具备远程监控的优点,还弥补了其缺陷。现场总线不仅降低材料耗费,还使和功能单位相对独立,实现快速组网和变迁。当一个设备出现故障,独立的处理中心能够立刻做出判断和动作,从而确保整个系统的安全。
三、电气自动化控制系统的发展趋势
1、电气自动化控制系统产品的创新化发展趋势
电气自动化控制系统企业在国家发展规划所提出的任务与目标下可以通过挖掘自身潜能并充分利用政策优势等环境来进行创新能力的提升,在进一步实现自身产品科技含量提高的基础上研发出更多具有企业自主知识产权的控制系统。这需要能够强化电气自动化生产企业创新支持力度,为这些企业提供更大、更好的空间并在对政策环境以及体制做出完善的基础上明确企业在电气自动化控制系统产品创新中的主体地位。同时企业要树立创新意识并通过加大科研力度和投入来切实提高自身创新能力。
2、电气自动化控制系统平台的统一化发展趋势
电气自动化控制系统平台实现统一化更有利于自动化项目设计和实施、测试和调试、开机和运行以及维护等环节和阶段的统一性,同时能够在一定程度上缩短自动化项目工程的工期并降低其成本。同时电气自动化控制系统的统一化开发平台可以更好的满足电气自动化控制系统用户的需求。
3、电气自动化控制系统结构的通用化发展趋势
电气自动化控制系统结构的通用化具有重要的意义。企业中网络结构应当确保企业管理系统、计算机监控系统以及现场控制系统中所具有的数据和信息进行流畅的交互与共享,企业中的管理层可以通过网络来实施监控现场设备。
4、电气自动化控制系统监控的综合化发展趋势
当前电气设备逐渐实现了系列化、模块化和通用化,同时体现出了组态灵活的特点。因为计算机技术所具有的功能可以利用屏幕软件按钮来完成,所以能够在很大程度上提高系统监控的综合化。通过综合化监控的采用,可以完成多重荣誉,同时可以对系统进行良好改善并提高系统可靠性。
5、电气自动化控制系统的网络化发展趋势
控制网络通过冗余结构的采用可以有效提高电气自动化控制系统可靠性,并且能够通过自身自动化以及数字化特点来替换复杂繁琐的人工操作,从而在提高电气自动化控制系统的工作效率、准确性的基础上降低工作人员工作强度,使工作人员所面临的工作环境得到改善。另一方面,高度自动化可以降低频繁的操作,从而有效降低人工操作中产生的误操作以提高电气自动化控制系统的可靠性。
6、电气自动化控制系统的人性化发展趋势
随着交互式网络的发展,提供电气自动化控制系统以及使用电气自动化控制系统的双方在信息的交互方面会更加的便捷,通过自动化、人性化的电气自动设备,电气自动化控制系统的提供方可以及时的了解使用方信息并提供给使用方更加安全、经济和使用的电气自动化控制系统及其使用方法,并从使用方的反馈中获得改进电气自动化控制系统的依据以进一步提高电气自动化控制系统的可靠性与稳定性。
结束语
电气自动化控制系统的应用及发展,不仅依赖于自身系统智能水平的不断提高,更需要通信网络和机械制造技术的发展。未来的生产生活与网络完全结合,自动化设备也要求体积越来越小,越来越易操作。因此,在大力推进控制系统研发的同时,必须加快培育自动化设备研发生产企业和人才,加快通信网络的普及。自动化控制系统和设备制造领域,我国同欧美、日本相比,還存在较大差距。但互联网通信在我国的蓬勃发展为自动化领域带来了发展机遇,我们应加快技术引进和自助研发,利用后发优势,积极吸取他人的成果,力图实现弯道超车。
参考文献
[1]刘颖,钟玉珍.电气自动化控制系统的应用与发展趋势探讨[J].电子测试,2013(7).
[2]李丽.电气自动化控制系统的可靠性研究[J].化工管理,2013(10).