曹梅 柴春蕾 王孝立

西安航天自動(dòng)化股份有限公司 陜西西安 710065

科技的發(fā)展使得機(jī)械生產(chǎn)成為生產(chǎn)制造行業(yè)的主流方式，而電氣自動(dòng)化設(shè)備在其中的應(yīng)用，也進(jìn)一步提高了機(jī)械生產(chǎn)效率，統(tǒng)一了產(chǎn)品質(zhì)量，單位生產(chǎn)效率大大提高，企業(yè)生產(chǎn)水平迅速提高。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，能夠全方位監(jiān)控電氣設(shè)備，及時(shí)有效處理設(shè)備故障，是工業(yè)生產(chǎn)的重要發(fā)展趨勢(shì)。

1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

1.1 特點(diǎn)

例如精度高、頻率低等，其能夠使電氣自動(dòng)化設(shè)備更加安全可靠，也能夠影響社會(huì)管理和系統(tǒng)防護(hù)工作。相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)者需要以設(shè)計(jì)特點(diǎn)為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)原則包括可靠，靈活和適應(yīng)，遵循設(shè)計(jì)原則，確保設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠滿足使用需求，并與不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)相符合，使系統(tǒng)應(yīng)用范圍得以拓展，將系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)[1]。

1.2 方式

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式相對(duì)完善，主要包括以下三種。

（1）集中監(jiān)控。開(kāi)放式一般應(yīng)用在生產(chǎn)系統(tǒng)自我檢修過(guò)程中，其實(shí)幾種系統(tǒng)功能在同一個(gè)中央處理器中?？梢蕴岣咝畔⑻幚硭俣龋窍到y(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象比較少。

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控。該方式屬于現(xiàn)代電器自動(dòng)化生產(chǎn)要求之一，其連接了監(jiān)控雙方計(jì)算器，監(jiān)控方能夠?qū)Ρ槐O(jiān)控方計(jì)算機(jī)隨時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，靈活高效。

（3）總線監(jiān)控。該方式是基于現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展起來(lái)的，在變電站中廣泛應(yīng)用，其具有遠(yuǎn)程監(jiān)控作用和針對(duì)性，能夠使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)更加完善性。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 控制系統(tǒng)

（1）FCS控制。FCS控制是采用雙向傳輸信息方式，以一對(duì)多的方式提高了數(shù)據(jù)精確度，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行情況。但是設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意FCS系統(tǒng)缺陷，例如傳輸速度慢、無(wú)法與多個(gè)設(shè)備連接、缺乏統(tǒng)一協(xié)議等問(wèn)題，同時(shí)，該系統(tǒng)與智能儀表無(wú)法直接連接，需要其他輔助系統(tǒng)結(jié)合保證系統(tǒng)功能穩(wěn)定。

（2）電器負(fù)荷自動(dòng)化控制。該控制系統(tǒng)屬于電網(wǎng)構(gòu)架常用控制體系，通過(guò)監(jiān)控管理電氣符合可以確保電網(wǎng)運(yùn)行正常。隨著居民用電與工業(yè)用電需求量逐漸增加，傳統(tǒng)線電方式無(wú)法滿足當(dāng)前的電力需求，對(duì)于這一現(xiàn)象，電力部門(mén)開(kāi)始應(yīng)用電氣復(fù)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使電力負(fù)荷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一體化電力負(fù)荷管理和配電管理[2]。

（3）分布式控制。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，中央處理器是核心裝置，其相對(duì)于變頻器，智能儀器等裝置能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供高質(zhì)量的信息，并利用中央處理器統(tǒng)一處理，進(jìn)而獲取有效信息。系統(tǒng)分布式控制是利用中央處理器來(lái)收集數(shù)據(jù)，進(jìn)而構(gòu)成分支框架，利用信息分類，使中央處理器連接不同智能化設(shè)備，這樣可以提高智能管控效率。

2.2 通訊系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的通訊系統(tǒng)也是重要組成部分，特別是信息數(shù)據(jù)資源傳輸時(shí)十分迅速準(zhǔn)確，占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)。而在發(fā)展過(guò)程中，其具有大量終端節(jié)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)難度增大，方式展現(xiàn)也比較復(fù)雜。當(dāng)前，電力部門(mén)主要應(yīng)用的通訊方式包括有線和無(wú)線兩種。

（1）有線通訊。該通訊是利用電話線和專線實(shí)現(xiàn)的，成本低，但是無(wú)法保證整體通信安全可靠。因此選擇有線通訊方式其所配置的配電終端實(shí)時(shí)性要求較低。專線通訊方式具有較強(qiáng)的可靠性，安全性，且在配電終端上的實(shí)時(shí)性要求較高，整體費(fèi)用高。

（2）無(wú)線通訊。無(wú)線通訊將普通電臺(tái)通訊和高速智能傳電結(jié)合起來(lái)，其中，普通電臺(tái)通訊可以在電機(jī)負(fù)荷管理和控制中應(yīng)用，成本低，但是不具有可靠性，對(duì)于具有較高可靠性要求的配電終端無(wú)法應(yīng)用。而高速智能傳電通訊方式的信息傳輸速度較高，工作效率也比較高，準(zhǔn)確性強(qiáng)，能夠自由選擇路由功能，也能夠自動(dòng)上報(bào)電網(wǎng)運(yùn)行情況，提高整體安全性，在配電終端中的應(yīng)用費(fèi)用較高[3]。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)

（1）集中監(jiān)控。集中監(jiān)控是將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)集中在同一處理器內(nèi)，統(tǒng)一管理應(yīng)用信息數(shù)據(jù)，但是隨著應(yīng)用需求的變化系統(tǒng)收集處理信息也會(huì)隨之?dāng)U大，使得系統(tǒng)運(yùn)行速度下降。在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制分析過(guò)程中，操作過(guò)程復(fù)雜繁瑣，難度高，電纜數(shù)量不斷增加，在主機(jī)中占據(jù)了更大空間，導(dǎo)致信號(hào)傳輸距離產(chǎn)生變動(dòng)，嚴(yán)重影響了整體傳輸率[4]。因此，在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化機(jī)動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，需要全面分析，并對(duì)集中監(jiān)控系統(tǒng)，采取針對(duì)性的分析，使整體效率質(zhì)量提高。

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用對(duì)于電網(wǎng)現(xiàn)代化發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用，不僅節(jié)省了人力成本，也使得電網(wǎng)管控效率和水平提高。也提高了電網(wǎng)服務(wù)水平，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠減少電纜安裝維修費(fèi)用使電纜運(yùn)行更加安全可靠，這是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心技術(shù)[5]。隨著電力工程的逐漸擴(kuò)大，設(shè)備的增加，現(xiàn)有通訊速度與電網(wǎng)實(shí)時(shí)管控要求已經(jīng)不相符，需要進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，保障信息獲取實(shí)時(shí)有效，進(jìn)而促使電網(wǎng)安全運(yùn)行。

（3）現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控。隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也處于持續(xù)更新和廣泛應(yīng)用過(guò)程中，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有了較大提升。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控而言，該監(jiān)控方式不僅具有遠(yuǎn)程監(jiān)控特征，還具有針對(duì)性強(qiáng)、輔助設(shè)備少等特征。由于不同裝置的設(shè)置方式和使用方法不同，因此需要利用互聯(lián)網(wǎng)將其連接起來(lái)使用，而由于裝置彼此獨(dú)立，任何裝置出現(xiàn)問(wèn)題不會(huì)影響其他裝置，可以大大提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性?？傊?，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控在電氣自動(dòng)化區(qū)域發(fā)揮著積極的作用，相關(guān)研究也十分重要。

綜上所述，將機(jī)械技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，大多數(shù)生產(chǎn)過(guò)程都可以利用機(jī)械完成。而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，則能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)管控電氣化生產(chǎn)，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)合理能夠?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。就電力企業(yè)而言，其實(shí)要牢牢把握科技發(fā)展優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新電力生產(chǎn)模式，加大力度改革，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。