本站原创【摘 要】本文通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想,展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势,设备各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能.通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台.在工业自动化领域,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳.
【关 键 词】电气自动化；控制系统；设计思想；系统功能；理念
0引言
随着我国经济的快速发展,工业电气自动化日趋完善,先进的科技被广泛应用于电气自动化控制系统的设计中去.使得工业的发展融入时代气息,并为工业的发展提供了可靠的保障.目前,经济发展逐步全球化,外资企业和登金剑雕翎地电气自动化控制系统的要求很高,PLC控制技术,现场总线技术,变频技术,计算机集胜诉老板说（DGS）,微电子技术等新知识在各行各业中广泛应用,因此,电气自动化控制系统的设计显得尤为重要.
1电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控.其基本功能为：
1）发变组出口220KV/500KV断路器,隔离开关的控制及操作.
2）发变组保护,厂高变保护,励磁变压器保护控制.
3）发电机励磁系统.包括启励,灭磁操作,控制方式切换,增磁,减磁操作,PSS的投退.
4）220KV/500KV开关自动同期并网及手动同期开网.
5）6KV高压厂用电源监视,操作,厂用电压快切装置的状态监视,投退,手动启动等.
6）380V低压厂用电源监视,操作,低压备自投装置控制.
7）高压启、备变压器控制和操作（2台机共用）.
8）柴油发电机组和保安电源控制和操作.
9）直流系统和LPS系统的监视.
对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留.但是它们与DCS间要求口接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆.
2设计流程序
电气自动化控制系统是机电一体化产品最重要的组成部分,相当于人的“大脑”,用以实现控制及信息处理功能.因此,在电气气自动化控制系统的设计上要遵循以下思路：根据控制要求确定控制系统的设计方案――确定控制算法――选择微型计算机――控制系统总体设计――硬件――软件设计.电气自动化控制系统的设计流程虽显复杂,但在设计思想上仍然要根据实际情况,将集中监控方式,远程监控方式,现场总路线监控方式进行综合考虑,才能设计出符合要求的电气自动化控制系统.
3电气自动化控制系统的设计思想
3.1集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易.但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响,由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降,电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性.同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作.这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成的误操作可能性.
3.2远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆,节省安装费用,节约材料,可靠性高,组态灵活等优点.由于各种现场总线的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统临控,而不适应平均于全厂的电气自动化系统的构建.
3.3现场总线监控方式
可以根据间隔的情况进行设计,采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设施,端子柜,I/0卡件,模拟量变送器等.而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本,另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统,因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向.
4电气自动化控制系统的设计要点
4.1智能化设计
电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的.如发电厂电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计实现,以及PLC控制器作为控制系统的单机控制系统,集中控制系统和分布式控制系统等.无论是哪一种的PLC控制系统,都要根据实际需要,在编辑器内进行自动化参数设置,然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活,因此在电气自动化控制系统的设计上,较为重要的一点是软件的设计.
4.2节能化设计
电气自动化控制系统的设计需要体现节能的特点,由于目前我国加强对环境的保护政策,提供低碳节能,因此在设计要点上同样要体现节能化,在能源紧张的世界格局下,人类越发地珍惜历史给人们留下的这部分财产,每用一点都要小心翼翼,生怕浪费,当节能成为所有这些行为的发生基础时,我们就不得不在能源使用上另辟蹊很苦.
4.3可靠性设计
电气自动化控制技术无论是PLC控制技术,现场总线技术,还是变频技术以及DCS技术,微电子技术,在控制系统设计上都要考虑可靠性.尽管这些新的电气自动化控制技术具有较高的可靠性和安全性,但一旦出现问题,往往会给用户带来极大的损失,因此在设计上要加强可靠性措施,提高控制系统的可靠性.
4.4规范化统一设计
由于电气化控制系统应用于各行各业,它的规范化,标准化是促进设计科学合理的有效手段,为了更好地将控制模块应用于各行各业,在自动化模块设计上要充分实现规范化设计.总结典型的设计思路,从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用.PLC控制系统应用在企业自动化控制中时,同一企业或系统应尽量使用同一机型或同一生产厂家的PLC,因为这样的PLC的接口,标准以及对软件的兼容性要强于不同厂家的PLC备件,同时PLC外部设备和工具软件还可以共享,降低成本.
5结束语
目前,对于以太网（Ether）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠.
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[责任编辑：陈双芹]