貝瓊

摘 要：前的電氣化自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)在眾多領域嶄露頭角并發(fā)揮重要作用。本文將圍繞電氣自動化控制系統(tǒng)的設計進行研究。

關鍵詞：電氣自動化 控制系統(tǒng) 設計

一 電氣自動化控制系統(tǒng)組成

1信號采集和信號調(diào)理的模塊。為了保證自動控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定的運行，實現(xiàn)短路保護、過壓欠壓保護等功能，系統(tǒng)要對實際運行的工作電流和相電流進行實時監(jiān)測，主要是實現(xiàn)CPU的處理和保護的作用。在系統(tǒng)的線路上相電流的是通過電流互感器引出，然后在整流器上轉(zhuǎn)換為直流的電信號，最后在滑動變阻器的作用下轉(zhuǎn)化為電壓信號，就能夠進入到I/O口。對于電壓的監(jiān)測主要是通過線電壓在變壓器和整流器的作用下轉(zhuǎn)換為低壓的直流信號，再通過濾波器輸入到I/O口中。

2傳感器模塊。電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對設備運行狀態(tài)的即時監(jiān)控，主要的傳輸通道有兩種方式：一種是根據(jù)時間節(jié)點進行傳輸，時序的不同傳輸?shù)男盘栆膊煌?另一種是頻分制，信號的發(fā)送根據(jù)自身的頻率而定，不會出現(xiàn)混淆的情況，由于這種電路的構成比較簡單，出現(xiàn)的故障次數(shù)少，所以在實際應用中要大力推廣。傳感器系統(tǒng)是整個電氣自動化控制系統(tǒng)支撐裝置，負責數(shù)據(jù)的采集和信號的傳輸，將設備的運行狀況以及運行參數(shù)等信息轉(zhuǎn)化成電訊號，最終傳入計算機系統(tǒng)，然后在系統(tǒng)的調(diào)控下實現(xiàn)設備安全、穩(wěn)定的運行。使用傳感器要對設備的整體進行監(jiān)控，然后與設定的參數(shù)進行對比，如果對比的差值很大們就要進行及時的調(diào)整。因此，傳感器在電氣自動化控制系統(tǒng)的中的作用是很重要的，某個傳感器出現(xiàn)問題都會影響設備的整體的運行情況。在傳感器系統(tǒng)中起到重要作用是檢測元件，能夠?qū)υO備的運行實現(xiàn)精準的測量。

3中央控制系統(tǒng)。在微型的計算機的控制下實現(xiàn)了中央控制系統(tǒng)的功能，由于微型計算機具備多種功能和特點，同時接口還很多，所以能夠完成系統(tǒng)所分配的不同任務。微型計算機對電氣自動化系統(tǒng)進行控制時，具有精度高、速度快等特點，提高了系統(tǒng)的運行效率。中央控制系統(tǒng)的主要任務就是將傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息進行處理，并制定出相應的解決方案，同時，中央控制系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)報警的功能，監(jiān)控設備在運行中出現(xiàn)異常，能夠及時的報警并啟動相應的處理程序。

二 電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

1集中監(jiān)控方式。這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經(jīng)常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2遠程監(jiān)控方式。遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線f如Lonworks總線，CAN總線等）的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建。

3現(xiàn)場總線監(jiān)控方式。目前，對于以太網(wǎng)（Ethernet）、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展，這都為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎?，F(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、∞ 卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

三 提高控制設備可靠性的措施

任何電氣控制設備設計的再精良也需要穩(wěn)定的可靠性作為支撐，因此要提高控制設備的可靠性，就需要從實際出發(fā)，對控制設備的特點，元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等方面進行詳細的研究，進而采用相應的可提高其可靠性的設計方法。

1電子元器件的選用。元器件是設備的組成部分。其性能的穩(wěn)定性決定了設備整體的可靠性，因此在元器件的選擇上要根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件來選用合適的元器件。選擇時要對關鍵性的元器件進行質(zhì)量的認定與檢測;嚴格比對同類元器件的型號、規(guī)格、品種以及生產(chǎn)廠商等之間的優(yōu)缺點，以選擇在技術條件、技術性能、質(zhì)量等級等均應滿足設備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠余量的元器件。另外，在使用過程中要對元器件表現(xiàn)出來的相關性能與數(shù)據(jù)進行及時的統(tǒng)計與分析以作為今后選用的依據(jù)。

2電子設備的環(huán)境保護。電子設備在使用過程中潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大，輕者降低設備的靈敏度，重者直接或間接的損壞電子設備。其中以潮濕因素的影響最大。尤其是在溫度低、濕度大的環(huán)境下，當濕度達到飽和狀態(tài)時就會造成設備內(nèi)的元器件以及印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象，使其性能降低，導致故障的發(fā)生;另外當潮濕空氣侵襲電子設備時，元器件或材料表面會凝聚一層水膜，并由此滲透到內(nèi)部.進而增加了絕緣材料的導電率，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增/JI]弓l發(fā)電氣短路、漏電、擊穿等問題，從而造成設備運行故障。

3嚴格把控設備的設計開發(fā)。此階段，需要仔細研究設備、元器件、零部件的技術條件、技術環(huán)境，以分析出產(chǎn)品的設計參數(shù)，進而制定出合理的設計方案;在全面掌握產(chǎn)量設定產(chǎn)品結(jié)構形式和產(chǎn)品類型的基礎，進行綜合、全面的構思，設定出產(chǎn)品的結(jié)構。使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設備的維修費用和使用費用。

4控制設備的散熱防護?？刂圃O備的散熱防護是影響設備運行速度以及穩(wěn)定性的重要因素，溫度對設備可靠性的影響不容小覷。因為電子設備在運行時會損耗一定功率，是以熱能的形式表現(xiàn)出來的。特點是一些功率較大的元器件在運行中產(chǎn)生的熱能更是相當驚人，此時如果不進行有效的降溫就有可能導致設備的損壞。另外當外界環(huán)境溫度較高時，設備工作時產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，也將使設備溫度升高。在實際丁作中對于半導體分立器件要進行一定的散熱處理，而功率低于100 W的一般不需要進行散熱;對于功率較大的半導體分立器件應加裝散熱器;對熱較為敏感的半導體分立器件在安裝時應盡量遠離耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影響。

參考文獻

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