电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计

金恩泽

霍林郭勒市智星工程设计咨询有限责任公司内蒙古通辽029200

摘要:如今，我国科技与经济水平正处于直线上涨的阶段，随之，我国的电气自动化控制系统也在迅速发展，从而提高了电子自动化控制系统的经济效益与生产效率。在这种环境背景下，研究电气自动化控制统及其设计，才能有效地推动我国电气自动化控制系统的发展。

关键词:电气自动化；控制系统；设计

引言

近些年，我国电气技术实现了跨越式的发展，在实际工作中，应严格按照网络技术发展情况，开展电气自动化控制系统设计，确保系统综合管理水平得以有效提高，减少后期的维护量。电气自动化控制系统设计需走专业化道路，做到分散控制与集中监控的结合，确保电气系统功能更为完善。

1、电气自动化控制系统设计的理念

电气自动化控制系统意图监控电力设备的运行状况,防止电气设备出现故障而引发巨大问题。在进行电气自动化系统设计时,首先要考虑是否采用集中控制的形式,一旦电气自动化控制采用集中控制时,所有的电力设备都被一个系统监管,对电气设备进行维护与保养的成本降低,更为快捷。但采用集中控制的设计方法,全部电力设备的监管汇总于一处,单次维护量无形中变大,造成监管的难度增大。同时,由于多个电气设备的管道与标线汇集一处,一旦控制系统出现问题,就将引起整个设备的瘫痪。因此,为了更好了解电气自动化控制系统,就必须认真研究控制系统的设计方式与组成。其次,电气自动化控制系统设计过程中可以考虑采用远程监控的方式,利用远程监控可以节省大量安装设备的电缆费用,减少安装成本,同时还能够保证信息快速传输。但远程监控的方式适合于小系统范围的管理,大型电气化管理系统的监管难度大,不能简单的采用远程监控方法。最后,电气自动控制系统设计过程中应将现场总线监控考虑在内,现场总线监控可以有针对地对不同电气设备进行监管,通过通信线进行沟通,缩减控制电缆的数量,降低监管成本,从而确保控制的高效性。

2、电气自动化控制系统的功能

目前电气自动化控制系统通过SEC监控电气设备的运行状况,形成了一个输送信息的平台,此种电气自动化控制系统具有保护发变组和控制励磁变压器两大功能。控制系统有以下方面的基本功能。发电机的励磁系统是控制系统的重要组成部分,灭磁和启励作为自动化控制的基本功能之一,监控着电气设备的平稳运行。电气自动化控制系统通过改变控制模式,从而产生增磁与减磁的不同功能,甚至能进行的投退活动,确保电气设备的稳定。电气自动化控制系统通过对38OV的电源进行监控,防止因电压突变产生的电流过大,烧毁设备的问题。在两台设备同时受电气自动化控制系统管理的情况下,控制系统对启变压器进行管控,保证两台设备的稳定运行。电气自动化控制系统能同时监控柴油发电机和保安电源,从而确保系统运行的稳定。

3、电气自动化控制系统的组成

目前的电气自动化控制系统主要由电源供电回路、保护回路、信号回路、制动停车回路、自锁及闭锁回路等组成。为更好地理解控制系统的组成,以电源供电回路和制动停车回路进行具体说明,电源供电回路采用AC38OV和22OV等多种供电电源作为工作电源,受此电压的供电电源的驱动,控制系统得以顺利运行。制动停车回路指启动制动环节,让异常运行的电气设备停止运转,通常表现为倒拉反转制动、能耗制动灯。电气自动化控制系统的组成虽有不同,但制动系统的宗旨都是为监管设备的正常运行服务,快速发展的科技将推动控系统的升级与更新。

4、电气自动化控制系统的设计方案

4.1远程控制系统的层次架构设计

远程控制系统可以分为远程信息管理层、网络层和设备层。远程信息管理层主要应用在数据集成方面，是支持电气设备管控一体化的基础，能够实现电气设备的生产与管理自动化的有机集合。采用管控一体化系统能够实现对电气设备的调度，同时，发出相关的安全生产的操作指令，有效地应对设备故障相关的突发事件。网络层中采用的是光纤工业以太网的结构，这种结构能够实现同时接入不同协议数据，也就是各个子系统的数据。数据的传输平台使用的是以太网与现场总线传输的链路，从而保证了数据的网络化传输。与设备层相连接的是被控电气设备，其功能主要是保证对本地单元设备运行的控制，实现对电气设备的基本保护，实时检测控制状态。除此之外，通过远程信息管理层的中央调度室和局域网来实现数据的双向传输，从而实现远程集控与本地控制的有机结合。

4.2嵌入式控制集控系统的概要设计

在设计软件平台时，使用嵌入式的实时操作系统能够实现有序调度、科学管理系统中的多个任务。多任务操作系统的主要目的是通过任务调度的函数来合理地对每项任务进行排序，并且对其进行及时地处理。多任务的操作系统需要本机数据采集程序和网络服务程序两大程序来支撑。本地数据采集程序是用来采集系统的外部信号，同时将所获得的数据传输到数据处理的模块，再通过数据处理模块实现数字滤波，接着通过数据处理模块将存在公共缓冲区中的数据保存到flash内。而网络服务程序主要分为嵌入式网络服务程序和CGI程序。其中，嵌入式网络服务程序是嵌入式控制集控系统后台的守护进程，主要用于监听网络客户的请求。只要用户通过浏览器请求本地系统，CGI程序就会跟着启动，同时转化该请求，使服务器能够及时地对请求进行识别和处理。请求处理完后，CGI程序就会将转化其结果，使网页浏览器能够识别，并将相应的数据传输至客户端，从而实现交互操作。

结束语

电气自动化控制系统的设计过程是一个比较复杂的过程，权衡该系统的灵活性、成本、可用工具等多方面的因素，从而保证电气自动化控制系统的实际运行效果。本文对以工业以太网为基础的电气控制自动化系统设计的例子进行了分析，该系统的运行具有较高的可靠性，同时，实时性比较强，并且实现了本地操作与远程监控的有效结合。因此，电气自动化控制系统在工业控制领域具有十分广阔的发展前景。

参考文献:

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