張志超+鮑思允

摘 要：電子技術(shù)、信息技術(shù)是人類社會進(jìn)入現(xiàn)代以來，自然科學(xué)領(lǐng)域的形成的重要分支。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，在日漸成熟的電子技術(shù)和信息技術(shù)的支持下，電氣自動化控制技術(shù)得以在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展，同時發(fā)揮出巨大作用，促進(jìn)了所在領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。自動化生產(chǎn)是人類社會生產(chǎn)方式等終極目標(biāo)之一，電氣自動化正是實現(xiàn)這一目的的基本前提?，F(xiàn)代社會，人類物質(zhì)文明需求不斷提升，大規(guī)模自動化生產(chǎn)成為生產(chǎn)方式發(fā)展的主要方向。除了促進(jìn)生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)效率的提升外，電氣自動化技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性等方面都有著十分巨大的優(yōu)勢，由于生產(chǎn)過程的穩(wěn)定，使得電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)更加安全，同時，自動化生產(chǎn)降低了對工作人員的需求。通過采用機(jī)械設(shè)備自動生產(chǎn)方式，人類得以遠(yuǎn)離惡劣環(huán)境，工作條件獲得了極大改善。這些都得益于自動化技術(shù)優(yōu)越的技術(shù)特性。文章圍繞電氣自動化控制有關(guān)問題進(jìn)行探討，介紹了當(dāng)前電氣自動化控制方式的發(fā)展?fàn)顩r，詳細(xì)闡述了電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計理念，最后對電氣自動化控制未來的發(fā)展提出了展望。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制方式；分析

引言

在人類漫長的歷史中，人類使用自己聰慧的頭腦和勤勞的雙手創(chuàng)造了無數(shù)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，這些發(fā)明、創(chuàng)造如同璀璨的星辰將人類發(fā)展長河點(diǎn)綴得燦爛、奪目?，F(xiàn)代社會，信息技術(shù)、電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，推動了社會生產(chǎn)的大跨越。其中，電氣自動化控制正是其中一項極為重要的成果。電氣自動化控制技術(shù)的出現(xiàn)，改變了人類社會的生產(chǎn)方式，生產(chǎn)力水平實現(xiàn)了巨大飛躍，社會化大規(guī)模生產(chǎn)的自動化、智能化得以成為現(xiàn)實。

1 現(xiàn)階段電氣自動化控制的發(fā)展?fàn)顩r

1.1 集中監(jiān)控方式

這種電氣自動化監(jiān)控方式具有便于維護(hù)，控制站防護(hù)性要求低，設(shè)計簡單等優(yōu)點(diǎn)。與之對應(yīng)的是系統(tǒng)處理器工作量龐大，負(fù)擔(dān)沉重，處理速度較慢，處理空間裕度較少，一旦出現(xiàn)信息處理量劇烈波動的情況很難妥善應(yīng)對。同時，系統(tǒng)架設(shè)成本很高，電纜用量較大。

1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

相對于集中監(jiān)控方式，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式在電纜使用量和安裝成本方面具有很大優(yōu)勢，系統(tǒng)安全穩(wěn)定，組態(tài)更加靈活。但因為現(xiàn)場總線通信能力有限的原因，遠(yuǎn)程監(jiān)控一般用于規(guī)模較小的系統(tǒng)監(jiān)控，對于構(gòu)建全廠的電氣自動化系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式適應(yīng)性較低。

1.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式得益于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子計算機(jī)技術(shù)的高度成熟。電力系統(tǒng)是現(xiàn)場總線監(jiān)控方式應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，特別是在變電站綜合自動化系統(tǒng)以及智能化電氣設(shè)備方面，現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用范例很多。人們在使用過程中也總結(jié)出許多寶貴的經(jīng)驗。在進(jìn)行發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建時，這些經(jīng)驗無疑都可以得到充分的借鑒。

2 關(guān)于電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計理念的討論

設(shè)計階段是電氣自動化控制系統(tǒng)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。上文所提及的三種電氣自動化監(jiān)控方式，也是當(dāng)前電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域主要存在的主要設(shè)計理念，它們引領(lǐng)著電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計潮流，是今后電氣自動化控制系統(tǒng)的重點(diǎn)所在。

2.1 集中監(jiān)控式設(shè)計理念

集中監(jiān)控在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛，其最突出的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)運(yùn)維便利所帶來的巨大優(yōu)勢。該種設(shè)計方式降低了控制系統(tǒng)對于控制站的要求，設(shè)計工作難度較低。這種設(shè)計方式的不足之處是由于集中監(jiān)控系統(tǒng)采用以一個處理器負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)管理、信息處理的工作模式，故而中樞處理器工作載荷極大，限制了工作效率的提升。眾所周知，當(dāng)監(jiān)控對象數(shù)量上升時，必須增加對應(yīng)的電纜。這樣一來，無論是在成本方面還是系統(tǒng)安全性方面都會產(chǎn)生不利的影響。特別是目前隔離刀閘上的操作閉鎖還有斷路器上的聯(lián)鎖都是采用硬接線方式，這種方式存在隔離刀閘上的輔助接點(diǎn)經(jīng)接點(diǎn)不到位，導(dǎo)致設(shè)備失靈的問題。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計理念

遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計理念的優(yōu)點(diǎn)在于降低電纜使用需求，節(jié)約電纜造價和安裝所帶來的成本。此外，組態(tài)靈活與較高的可靠性也是遠(yuǎn)程監(jiān)控的重要特點(diǎn)。鑒于目前現(xiàn)場總線通訊能力不強(qiáng)的實際情況，遠(yuǎn)程監(jiān)控通常應(yīng)用在電氣工程系統(tǒng)規(guī)模不大的情況下，以避免通信量過大，超出現(xiàn)場總線通訊能力的問題。故此，構(gòu)建全廠的電氣自動化控制系統(tǒng)一般不使用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。

2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念

現(xiàn)場總線監(jiān)控是目前電氣自動化控制系統(tǒng)的新興潮流，以現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等技術(shù)為依托對電氣設(shè)備加以監(jiān)視控制的一種方式。該技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展迅速，都已經(jīng)投入實際使用階段?，F(xiàn)場總線監(jiān)控具有較強(qiáng)的針對性，能夠區(qū)別對待不同的間隔。這樣一來，在設(shè)計時就可以根據(jù)間隔的不同設(shè)計各種功能，使得監(jiān)控更加有效率。另外，現(xiàn)場總線監(jiān)控還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的特點(diǎn)，電纜使用量相對較低，設(shè)備安裝使用以及運(yùn)行維護(hù)的成本都較低。由于不同裝置的功能彼此獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，從而賦予了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)很高的安全可靠性。即使某個部件發(fā)生故障，也不會影響到整個系統(tǒng)。因此，現(xiàn)場總線監(jiān)控是電氣工程中應(yīng)用最多也是最好的一項，同時也是發(fā)展電氣自動化的重要趨勢。

3 電氣自動化控制的未來展望

人類在發(fā)展，科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)力都在不斷前進(jìn)。隨著人類社會的發(fā)展，人們對于物質(zhì)文明的追求無止無盡。社會生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力水平必須與人們的需求相適應(yīng)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，電氣自動化的存在和發(fā)展是基礎(chǔ)性前提。我們應(yīng)該看到，電氣自動化已經(jīng)深深植根于人類社會活動、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)研究、國防安全以及日常生活等各個方面，并發(fā)揮著越來越大的作用和影響。傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生活方式漸漸退出歷史舞臺，以計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化生產(chǎn)獲得了愈加廣泛的應(yīng)用。在欣喜的同時，我們必須清楚的認(rèn)識到，生產(chǎn)力方式必須要與生產(chǎn)力水平相適應(yīng)，電氣自動化生產(chǎn)必須要有與之相適應(yīng)的管理制度和運(yùn)行機(jī)制。只有軟、硬件條件相配合，電氣自動化的優(yōu)勢才能得以充分發(fā)揮。我們要時刻保持清醒，在追尋技術(shù)發(fā)展的同時，不斷改進(jìn)管理制度和規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。面對一個嶄新的領(lǐng)域，必須秉持開拓創(chuàng)新的精神，積極探索，大膽求證，持續(xù)完善，從而推動我國電氣自動化事業(yè)的健康發(fā)展。

4 結(jié)束語

我國當(dāng)前正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要時期，電氣自動化在各行各業(yè)的作用不會減少，只會越來越大。要充分發(fā)揮電氣自動化的優(yōu)勢，必須做好電氣自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計工作。開展電氣自動化控制不能局限于項目本身，必須站在全局的高度，將電氣自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計與現(xiàn)代社會信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有機(jī)結(jié)合到一起，秉持電氣自動化控制系統(tǒng)分散性與開放性的特質(zhì)，積極探索不同模塊的職能功用，努力提升控制系統(tǒng)的安全可靠水平。當(dāng)今是網(wǎng)絡(luò)的時代，開發(fā)電氣自動化控制系統(tǒng)，必須注重系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)間的交互聯(lián)系，要做好系統(tǒng)對外接口的設(shè)計工作，保證系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)間信息的順暢交流。要推動電氣自動化控制系統(tǒng)信息化水平的不斷深入，積極利用先進(jìn)信息技術(shù)手段，不斷充實、完善、增強(qiáng)、改進(jìn)、提高電氣自動化控制系統(tǒng)的性能，為實現(xiàn)我國工業(yè)自動化生產(chǎn)偉大目標(biāo)夯實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭素艷.淺議工業(yè)電氣自動化及其在生產(chǎn)中的實踐[J].科技風(fēng)，2010（4）.