趙金龍
(貴州省盤江煤電集團(tuán)有限公司火鋪矸石發(fā)電廠,貴州 六盤水 553539)
1.1 動(dòng)力部分是整個(gè)系統(tǒng)的電源供給環(huán)節(jié),是整個(gè)系統(tǒng)的主干,是電能轉(zhuǎn)換為其他能量的通道部件,包括動(dòng)力電源開關(guān)、電器控制部件、電動(dòng)機(jī)等。
1.2 生產(chǎn)過程自動(dòng)控制部分是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的核心,也是間接控制、指揮動(dòng)力電器及系統(tǒng)工作的部件。包括繼電邏輯控制電器及各種控制儀表、智能儀器儀表等。
1.3 傳動(dòng)裝置是生產(chǎn)機(jī)械的聯(lián)接及傳動(dòng)環(huán)節(jié),位于電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)械之間。如減速箱、皮帶、連軸器等。
通常由動(dòng)力電器和過程自動(dòng)控制設(shè)備構(gòu)成電器控制系統(tǒng)。電器控制系統(tǒng)中常用的控制電器主要是低壓電器元件、電工儀表及控制儀表等。電器控制系統(tǒng)是一種能根據(jù)外界的信號(hào)和要求,手動(dòng)或自動(dòng)地接通、斷開電路,斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù),以實(shí)現(xiàn)電路或非電對(duì)象的切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、交換和調(diào)節(jié)用的一種電氣控制成套設(shè)備。電器的控制作用就是"自動(dòng)"或"手動(dòng)"接通或者斷開電路,"通"也稱"開","斷"也稱"關(guān)"。因此,"開"和"關(guān)",對(duì)應(yīng)于邏輯?1'或?0'。是電器最基本、最典型的功能。由此定義:根據(jù)生產(chǎn)過程的工藝要求,由這些電器組成的,能滿足生產(chǎn)過程工藝要求的控制系統(tǒng)稱電器控制系統(tǒng)。早期,因其主要由開關(guān)電器、繼電器、接觸器等組成,故稱繼電器一接觸器控制系統(tǒng),至今一直沿用這一說法。又因?yàn)樗且环N邏輯控制,所以又稱它是一種繼電邏輯控制系統(tǒng)。
電器控制系統(tǒng)是電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的核心?,F(xiàn)代化的機(jī)電設(shè)備、生產(chǎn)線、生產(chǎn)車間甚至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程控制自動(dòng)化。它由各種電動(dòng)機(jī)、電器元件、電子器件或裝置、檢測(cè)器件以及各種儀器儀表、工業(yè)計(jì)算機(jī)等設(shè)備按一定的邏輯規(guī)律組成控制系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行自動(dòng)控制。所謂工業(yè)上的自動(dòng)控制是指在無人直接參與的情況下,利用控制系統(tǒng)使被控制對(duì)象或生產(chǎn)過程自動(dòng)地按照預(yù)先設(shè)置的規(guī)律和動(dòng)作進(jìn)行工作。自動(dòng)控制所用的技術(shù)手段是多種多樣的,電氣控制自動(dòng)化是應(yīng)用最為普遍的方法,也是最基本的方法,在諸方法中起鏈接作用。
2.1 按輸入、輸出信號(hào)的狀態(tài)特征分類。
(1)以開關(guān)狀態(tài)變化為特征的開關(guān)量,其控制系統(tǒng)稱為開關(guān)量自動(dòng)控制系統(tǒng)或斷續(xù)控制系統(tǒng)(電器控制范疇)。開關(guān)量控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是基于邏輯控制原理。其理論核心是邏輯代數(shù)。按控制原理,開關(guān)量控制技術(shù)也就是邏輯控制技術(shù),是本書涉及的主要的內(nèi)容。
(2)以連續(xù)狀態(tài)變化為特征的連續(xù)量,其控制系統(tǒng)稱為連續(xù)控制系統(tǒng),可以是開環(huán)控制也可以是閉環(huán)控制。連續(xù)量控制技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場多是模擬量控制,目前典型的控制技術(shù)是基于模糊控制的PID控制技術(shù),已有眾多的系統(tǒng)采用智能化控制和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。在工業(yè)現(xiàn)場,開關(guān)量控制和模擬量控制通常是聯(lián)系在一起的,就電器控制而言,是通過接線構(gòu)成一套裝置。
2.2 按電器開關(guān)元件分類。
(1)有觸點(diǎn)邏輯元件系統(tǒng),如繼電器一接觸器自動(dòng)控制系統(tǒng),或稱繼電邏輯控制系統(tǒng),屬上述開關(guān)量控制系統(tǒng)。
(2)無觸點(diǎn)邏輯元件系統(tǒng),由半導(dǎo)體分立元件和集成電路組成的邏輯電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)。由工業(yè)上常用的HTL、CMOS、PMOS等邏輯數(shù)字集成電路邏輯門組成的系統(tǒng),它不能獨(dú)立構(gòu)成開關(guān)量自動(dòng)控制系統(tǒng),而常常出現(xiàn)在順序控制的邏輯運(yùn)算和控制部分。這一類現(xiàn)已有新型元件或系統(tǒng)取代,如智能電器、智能儀表、可編程序控制器(PLC)或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。
2.3 按控制程序特征分類。
(1)固定程序控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)是通過硬結(jié)線方式構(gòu)成繼電邏輯控制電路,從而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的所需功能。這種系統(tǒng)的工藝過程的控制邏輯是固定不變的。根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)工藝的要求,繼電邏輯控制電路又分為組合電路和時(shí)序電路兩大類。電路的工作狀態(tài)只取決于當(dāng)時(shí)各輸入信號(hào)取值狀態(tài)的邏輯電路稱為組合電路。電路的工作狀態(tài)是指電路中各被控電器的取值狀態(tài)。電路的工作狀態(tài)不僅取決于電路當(dāng)時(shí)輸入信號(hào)的狀態(tài),而且還與電路原先的工作狀態(tài)有關(guān),這樣的邏輯電路稱為時(shí)序電路。時(shí)序電路原先的工作狀態(tài)又與電路過去接受輸入信號(hào)的順序有關(guān),因此它是一種順序控制模式。
(2)可變程序控制系統(tǒng)這種系統(tǒng)中的工藝過程很容易根據(jù)工藝要求更改。在工業(yè)電氣自動(dòng)控制技術(shù)中,根據(jù)工藝要求按照預(yù)先規(guī)定的程序和條件,對(duì)控制過程各階段的控制順序,順序地進(jìn)行自動(dòng)控制的方式稱順序控制。所謂順序,就是在工藝控制過程中由邏輯功能所決定的信息傳遞與轉(zhuǎn)換所具有的次序。一般開關(guān)量自動(dòng)控制系統(tǒng)都具有順序控制的特征,但各類開關(guān)量控制系統(tǒng)并不都稱順序控制。順序控制一般是指用于順序控制生產(chǎn)過程的,具有確定的動(dòng)作程序,并且可根據(jù)需要設(shè)定和更改程序內(nèi)容的自動(dòng)控制裝置。早期實(shí)現(xiàn)順序控制的電器稱為順序控制器,其特征是可以根據(jù)不同的工藝要求改變控制程序。在現(xiàn)代自動(dòng)控制系統(tǒng)中,上述功能可由各種智能儀器儀表、可編程序控制器、變頻器或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等來完成。
電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝的提高和發(fā)展不斷提出新的要求而迅速發(fā)展的。在控制方法上,主要從手動(dòng)控制到自動(dòng)控制;在控制功能上,是從簡單控制到智能化控制;在操作上由笨重到信息化處理;從控制原理上,由單一的有觸點(diǎn)硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向以微處理器或微計(jì)算機(jī)為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)。隨著新的控制理論和新型電器及電子器件的出現(xiàn),不斷地推動(dòng)著電氣控制技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展。正向著集成化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。隨著生產(chǎn)機(jī)械功能需求增多、自動(dòng)化程度的提高,其機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)也就越來越復(fù)雜,其電氣控制線路進(jìn)一步復(fù)雜化。此外,各種生產(chǎn)過程參數(shù)也要求自動(dòng)調(diào)整(例如溫度、壓力、流量、時(shí)間、速度、轉(zhuǎn)矩、功率等的自動(dòng)調(diào)整)。這就促使電氣自動(dòng)控制技術(shù)必須迅速向前發(fā)展,以適應(yīng)新的要求。由于微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等新技術(shù)被引入應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng),智能型電氣控制模式應(yīng)運(yùn)而生。如,低壓配電系統(tǒng)具有了四遙功能,采用PLC技術(shù)、CRT技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)電氣控制裝置的集中控制與操作,實(shí)現(xiàn)了把強(qiáng)電控制與弱電控制相結(jié)合,構(gòu)成由計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能化管理,來實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)處理、集中監(jiān)控、集中分析及集中調(diào)度的電氣控制和低壓配電系統(tǒng)。
結(jié)束語:隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、智能化技術(shù)、通信技術(shù)、可靠性技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,工業(yè)現(xiàn)代化的技術(shù)進(jìn)步,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已滲透到各行各業(yè)乃至家庭,給低壓電器產(chǎn)品的發(fā)展注入了新的活力,一些電器元件被電子化、集成化,一些電器元件采用了新技術(shù)成為智能化電器,使得電器元件本身也朝著新的領(lǐng)域發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出新型產(chǎn)品,有些甚至完全改變了傳統(tǒng)電器的觀念,從傳統(tǒng)的現(xiàn)場開關(guān)量、模擬量信號(hào)控制方式,轉(zhuǎn)為現(xiàn)場級(jí)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)方式,即生產(chǎn)過程現(xiàn)場級(jí)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)方式。這就促使電氣控制技術(shù)也產(chǎn)生了巨大的變革和飛躍,帶來了劃時(shí)代的進(jìn)步
[1]姜仲秋.電氣設(shè)備PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇淮安.[期刊]金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào),2006-09-30.