淺談電氣自動化控制系統設計及應用

時間：2024-10-29 23:23:49 自動化畢業論文我要投稿

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淺談電氣自動化控制系統設計及應用

　　電氣自動化控制系統對于各領域自動化水平的整體提升發揮著十分重要的作用，下面是小編搜集整理的一篇探究電氣自動化控制系統的論文范文，供大家閱讀參考。

　　摘要：電氣自動化技術的應用為各領域的發展提供了技術支持，激活了其前進動力。鑒于電氣自動化技術在現代化建設中的重要作用，本文就圍繞電氣自動化控制系統展開探討，分別論述了遠程監控、集中監控、現場總線監控的設計思路，并以電廠發電應用為例，來就電氣自動化控制系統的實際應用作出說明。意在為電氣自動化控制系統設計及應用的現實開展提供借鑒與支持。

　　關鍵詞：電氣自動化控制系統;設計;應用;分析

　　隨著社會經濟的迅速發展和科學技術的不斷提升，電氣自動化技術表現出強勁的發展勢頭，在國防、交通、能源、化工、機床、港口、冶金等各個領域得到了廣泛的應用。電氣自動化控制系統作為電氣自動化技術運用的集中體現，在提高系統運行穩定性、生產效率、經濟效益方面性能突出，且正在朝著信息化、開放、分散的方向發展。因此，就電氣自動化控制系統的設計及應用進行探討就顯得十分必要，對于電氣自動化控制系統的應用優化與進一步發展具有積極的現實意義。

　　一、電氣自動化控制系統的設計

　　一般情況下，將電氣自動化控制系統分為以下三種設計形式：遠程監控、集中監控及現場總線監控。其在具體設計中，根據特性，設計的思路也存在區別。

　　首先，遠程監控系統的設計思路。在使用方面，遠程監控系統表現出一定局限性，主要表現在以下方面：通常只對小型電氣系統適用，于全場電氣自動化系統中并不適宜。究其原因，是因為電氣部分存在相對較大的通訊量，而通常現場總線通訊量則偏低，這就使得遠程監控難以滿足相關要求。此外，遠程監控系統具有可靠性高、靈活性強、節約電纜、節省安裝費等特性，在實際設計中，在考慮其適用條件的同時，也應將其優勢統籌其中，從而達到設計優化的目的。

　　其次，集中監控系統的設計思路。集中監控系統設計的最主要特點是在一個處理機中集中了系統各個功能，雖然實現了操作、處理、顯示的集中進行，但卻使處理器背負繁重任務，大大影響其自身運行速度。保證運行可靠性是集中監控系統設計的關鍵，但在日趨復雜、龐大的自動化系統現實下，單純依靠元器件的無限制提高，來提升系統可靠性，滿足新的需求幾乎是難以實現的。這就要求我們在完成元器件可靠性合理提升的同時，還應把握系統設計，來從根本上保障系統的穩定運行。此外，在集中監控系統的實際設計中，也應綜合考慮其優點，即運維便利，對控制站防護的壓球不高，系統設計較易實現。

　　最后，現場總線監控系統的設計思路。現場總線監控系統的設計具有針對性，間隔不同其所發揮的功能亦存在差異，即要求依據實際的運行情況和間隔具體功功能來設計現場。相比于遠程監控，現場總線監控在具備其優點的基礎上，還大大減少了對端子柜、模擬量變送器及隔離設備的使用，且智能設備的安裝可就地進行，減少了電纜使用數量，實現了成本的節約。同時，對于現場總線監控系統的設計，應保持其各裝置功能的獨立性，依靠網絡來進行裝置間的靈活連接，從而促進該監控系統可靠性和工作效率的大幅度提升。可以說，現場總線控制系統依靠合理的設計表現出諸多特性，是電氣自動化控制系統今后發展的大方向。

　　二、電氣自動化控制系統的應用

　　電氣自動化控制系統的應用十分廣泛，涉及各個領域，本文以電廠發電應用為例，來對電氣自動化控制系統的實際應用進行說明。

　　(一)數據操作系統應用

　　計算機處理系統的基礎為計算機，其組成通常包括輸入、輸出及處理三個部分。該系統在電廠中的應用主要涵蓋了參數的輸入與顯示、報表打印、性能計算、計錄事故序列、異常報警等，即通過系統的數據操作來實現對電廠電氣部分的有效控制。由于變壓器內部組成成分不同，所以各個地方遇到故障時所產生的氣體含量的百分比也是不盡相同的，所以，在運用色譜分析的方法時，我們可以對反應產生的氣體進行分析，根據氣體的含量，從而推斷出故障的發生位置。比如，在變壓器內部，有的材料在反應之后產生的一氧化碳這種氣體較多，假設這種地方遇到了故障，我們就可以采用色譜分析法，這時會發現所檢驗的氣體中一氧化碳的含量明顯增加，這時候，我們就可以推斷出是這個地方發生了故障。這種檢測方法跟以往相比，在效率上有著明顯的提高，因此，被越來越廣泛的應用。在常規情況下，運用電氣試驗的方法可以相當準確的判斷出變壓器內部所存在的故障。但是，在某些情況下，例如變壓器內部遇到局部放電，短路等故障時，運用電氣試驗法來檢測故障就顯得比較困難，這時，我們需要將電氣試驗法和色譜分析法結合起來，以到達更加便捷的目的。例如，在變壓器遇到了局部放電的狀況，這時候，我們可以先用色譜分析法進行氣體檢測，從而大致推斷出故障的位置以及故障的類型，然后，在這些數據的基礎上，我們可以有目的性的設計電氣試驗的方案，然后就可以迅速的找到故障的類型。將這兩種方法相結合，跟以往的試驗方法相比，顯得非常便捷，這種方法減少了相當多的電氣試驗，極大地提高了檢測變壓器故障的效率。

　　(二)汽機旁路系統應用

　　汽機旁路系統的應用是為回收工質，保護再熱器，解決鍋爐最低負荷與汽輪機空載流量不一致情況為初衷的。該系統由高(低)壓旁路壓力調節系統與高(低)壓旁路溫度調節系統共同組成，并安裝截止閥于各個旁路，電氣自動控制系統的作用就體現在對這些旁路閥門執行器的控制上，依據系統的速度大小和運行力矩來對閥門開度進行確定，進而在電液執行器與電動執行器的選擇上作出衡量。

　　(三)電液調節系統應用

　　液壓控制系統是電液調節系統的前身，隨著科學技術的不斷發展，電液轉換器、電氣元件及設備的可靠性穩步增強，汽機配套設備同電調系統間實現較好協調，進而發展成為電液調節系統，能夠對調節級后壓力、電功率、轉速等進行控制。該系統的應用以盤車為開端，來控制汽輪發電機組，先后經沖轉、升速、并網、加符合等，直至完成正常的發電。電液調節系統主要作用于電網系統一次跳頻，通過調度電網來對負荷進行改變。這樣的電氣自動化控制系統應用，不但為機組運行的安全性提供了保障，還確保了機組的長壽命、經濟性運行。

　　(四)協調控制系統應用

　　鍋爐、汽輪機為電廠中兩大關鍵設備，對這兩項設備的控制方式同鍋爐蓄存能力的有效利用密切相關。通通常情況下，電廠內會應用協調控制系統，來作為機、爐的主控制系統，通過該系統的應用，來平衡輸入和輸出間的質量與能量。

　　(五)機械參數監控系統應用

　　隨著汽輪發電機組容量與相應儀表數量的日益增長，為避免事故的發生，需要在的汽機運行與啟停中運用大量儀器儀表來對各項機械參數進行有效監控。而同時，此類參數也在持續的增多，膨脹量、振動、轉速、偏心度、位移需屬于監測量的范疇。而將電氣自動化控制系統應用于汽輪發電機組當中，便可實現對這些參數的準確、及時記錄，同時對于機組連鎖保護系統亦能夠起到監視保護作用，促進了系統整體安全性的提升。

　　結語

　　電氣自動化控制系統對于各領域自動化水平的整體提升發揮著十分重要的作用，參考上述內容，結合實際應用環境，來實現科學、合理的電氣自動化控制系統設計與應用，從而使其發揮應有的管理效用。隨著科學技術的不斷發展和實踐經驗的沉淀積累，我們有理由相信，電氣自動化控制系統的前景十分廣闊。

　　參考文獻

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